题目
题型:不详难度:来源:
⑴以前采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2会与NaOH接触,产物中肯定有NaClO,从而影响产品的纯度。能包含这一过程的总反应方程式为
⑵现代氯碱工业多采用隔膜法进行电解,即用隔膜将电解槽分隔成阳极区和阴极区,则从阴极区排出的是 ,电解时用盐酸控制阳极区的PH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用:
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①分析比较图中氢氧化鈉质量分数大小:a% (填“>”、“<”或“=”) b%, 理由是
②这样设计的主要节(电))能之处在于 (至少写一处)
⑷科研人员为减少火力发电厂对环境的污染,曾经考虑让火力发电厂和氯碱厂进行就近联合。请你判断该方案是否可行? (填可行或不可行),理由是
答案
(2)H2和NaOH; Cl2与水反应:Cl2+ H2O= HClO+HCl,增大HCl的浓度使平衡逆向移动,减少Cl2在水中的溶解,有利于Cl2逸出
(3)①<;在B中右侧为燃料电池正极,氧气被还原产生OH-,同时Na+通过离子膜移到该侧,所以NaOH溶液浓度增大
②燃料电池可以补充电解池消耗的电能(或燃料电池提高了产出碱液的浓度,降低能耗等其他合理答案均可)
(4)可行;将发电厂产生的废气(SO2)与氯碱厂产生的Cl2或NaOH反应,既减少了SO2的排放,又可产生多种化学原料,同时就近联合还能减少电力输送中的损耗(其他合理答案均可)
解析
(2)惰性电极电极氯化钠溶液,阴极是氢离子放电,从而破坏阴极周围水的电离平衡,从而阴极溶液显碱性,即阴极生成物是氢气和氢氧化钠。阳极是氯离子放电生成氯气,由于Cl2与水反应:Cl2+ H2O= HClO+HCl,增大HCl的浓度使平衡逆向移动,减少Cl2在水中的溶解,有利于Cl2逸出。
(2)①根据装置图可知,B中右侧通入空气,所以是正极,氧气被还原产生OH-,同时Na+通过离子膜移到该侧,所以NaOH溶液浓度增大。
②这样设计可以通过燃料电池来补充电解池消耗的电能。
(4)由于发电厂产生的废气(SO2)与氯碱厂产生的Cl2或NaOH反应,既减少了SO2的排放,又可产生多种化学原料,同时就近联合还能减少电力输送中的损耗,所以是可以的。
核心考点
试题【(16分)氯碱工业是最基本的化学工业之一,它的产品除应用于化学工业本身外,还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。⑴以前采用无隔膜电解】;主要考察你对绿色化学等知识点的理解。[详细]
举一反三
①可以用电解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠
②可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁
③电冶铝时,原料是氯化铝
④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的,故无需加热
A.②③ | B.①③ | C.① | D.②③④ |
已知:
①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2
②CoCl2·6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | |||
开始沉淀 | 2.3 | 7.6 | 3.4 |
完全沉淀 | 4.1 | 9.2 | 5.2 |
(1)写出加入过氧化氢时溶液中发生的离子反应方程式:__________
(2)加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是__________;
(3)最合适的试剂X是__________
(4)操作I包含3个基本实验操作,它们是__________、__________和减压过滤。
(5)制得的CoCl2·6H2O需减压烘***原因是__________。
(1) 冶炼铜的反应为
8CuFeS2 + 21O2 8Cu + 4FeO + 2Fe2O3 + 16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是_________(填元素符号)。
(2) 上述冶炼过程产生大量SO2,下列处理方案中合理的是__________(填代号)。
a. 高空排放 b.用于制备硫酸
c. 用纯碱溶液吸收制Na2SO4 d.用浓硫酸吸收
(3) 过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I−氧化为I2:S2O82− + 2I− → 2SO42− + I2;通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应,试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程:__________、__________。
(4) 利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3,方法为:
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤;②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
a. 除去Al3+ 的离子方程式是____________________________;
b. 选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为__________,证明炉渣中含有FeO的实验现象为____________________。
回答下列问题:
(1) 已知: N2(g) + O2(g) 2NO(g) ΔH+180.5kJ/mol
4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) ΔH−905kJ/mol
2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) ΔH−483.6kJ/mol
则N2(g) + 3H2(g) ≒ 2NH3(g) ΔH________________。
(2) 如果工业上,在一定温度下,将1.5 mol N2气体和6 mol H2气体通入到体积为1升的密闭容器中。当反应达到平衡时,容器内气体的压强为起始时的80%,则其平衡常数为_______。改变下列条件,能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是__________。
①增大压强 ②增大反应物的浓度 ③使用催化剂 ④降低温度
(3) 合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过降低混合气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质的方法其原理类似于下列方法中的________(填编号),其理由是__________。
①过滤 ②蒸馏 ③渗析 ④萃取
(4) 可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气,如果漏气则会有白烟(成分为氯化铵)生成,该反应的化学方程式为__________。
(5) 假如该厂生产氨水的物质的量浓度为20 mol/L,实验室若需用80 mL浓度为5 mol/L的氨水时,需取20 mol/L的氨水__________mL(用100 mL的容量瓶)。假如该氨水的,加入相同体积的盐酸时,溶液呈中性,则此盐酸的pH__________(填“大于”、“小于”或“等于”)。
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92.4KJ/mol ,据此回答以下问题:
(1)下列有关该反应速率的叙述,正确的是(选填序号) 。
a.升高温度可以增大活化分子百分数,加快反应速率
b.增大压强不能增大活化分子百分数,所以不可以加快反应速率
c.使用催化剂可以使反应的活化能降低,加快反应速率
d.活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞
e.降低温度,V正、V逆均减小且V正减小的倍数小于V逆减小的倍数。
f.在质量一定的情况下,催化剂颗粒的表面积大小,对反应速率有显著影响
(2)①该反应的化学平衡常数表达式为K=_______________________。
②根据温度对化学平衡影响规律知,对于该反应,温度越高,其平衡常数的值越_____ 。
(3)某温度下,若把10 mol N2与30 mol H2置于体积为10 L的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得平衡混合气体中氨的体积分数为20%,则该温度下反应的K=___________(可用分数表示)。能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
a.容器内的密度保持不变
b.容器内压强保持不变
c.υ正(N2)=2υ逆(NH3)
d.混合气体中c(NH3)不变
e.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
(4)对于合成氨反应而言,下列有关图象一定正确的是(选填序号)_____________。
(5)相同温度下,有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B,两容器中均充入1mol N2和3 molH2,此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态,A中NH3的体积分数为a,放出热量Q1 kJ;B中NH3的体积分数为b,放出热量Q2 kJ。则:a_____b(填>、=、<), Q1_____ Q2(填>、=、<), Q1_____92.4(填>、=、<)。
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