1.工業(yè)上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2,并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品,稱為氯堿工業(yè).
(1)若采用無隔膜法電解冷的食鹽水時,Cl2會與NaOH充分接觸,導致產(chǎn)物僅是NaClO和H2.無隔膜法電解冷的食鹽水相應的離子方程式為Cl-+H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ClO-+H2↑.
(2)氯堿工業(yè)耗能高,一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)(電)能30%以上.在這種工藝設計中,相關物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關系如圖所示,其中的電極未標出,所用的離子膜都只允許陽離子通過.

①經(jīng)精制的飽和NaCl溶液應從圖中電解池的左(填寫“左”或“右”)池注入.
②圖中X是Cl2(填化學式);乙中右室的電極反應式為:O2+4e-+2H2O=4OH-,③圖示中氫氧化鈉溶液質(zhì)量分數(shù)a%與b%的關系是B(填字母).
A.a(chǎn)%=b%          B.a(chǎn)%>b%             C.a(chǎn)%<b%
(3)氯堿工業(yè)的產(chǎn)物NaOH與不同物質(zhì)反應可以生成不同的鹽.已知常溫下,濃度均為0.1mol/L的4種鈉鹽溶液pH如下表:
溶質(zhì)Na2CO3NaHCO3NaClONaHSO3
pH11.69.710.35.2
下列說法中,不正確的是bcd(填字母)
a.向氯水中加入NaHCO3,可以增大氯水中次氯酸的濃度
b.四種溶液中,水的電離程度最大的是NaClO
c.常溫下,相同物質(zhì)的量濃度的H2SO3、H2CO3、HClO,pH最大的是H2SO3
d.NaHSO3溶液中離子濃度大小順序為:
c(Na+)>c(H+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(OH-

分析 (1)電解飽和食鹽水產(chǎn)物是氫氧化鈉、氫氣和氯氣,氯氣還可以和氫氧化鈉之間反應得到氯化鈉、次氯酸鈉和水;
(2)①根據(jù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化情況,電解池的左池是可以得到氫氧化鈉來判斷飽和NaCl溶液的進入情況;
②在燃料電池中,所以通入空氣的極是正極,氧氣發(fā)生得電子的還原反應,通入燃料的極是負極,氫氧燃料電池最后產(chǎn)生的是水,能將電解質(zhì)稀釋,據(jù)此回答判斷;
(3)a.根據(jù)氯氣和水的反應平衡移動的影響因素來回答;
b.鹽的水解都對水的電離起到促進作用,水解規(guī)律:越弱越水解;
c.酸的酸性越強,則pH越小,酸的電離平衡常數(shù)可以反映酸的強弱;
d.根據(jù)亞硫酸氫鈉溶液顯示酸性,則陰離子的電離程度大于其水解程度,據(jù)此回答判斷.

解答 解:(1)電解飽和食鹽水產(chǎn)物是氫氧化鈉、氫氣和氯氣,氯氣還可以和氫氧化鈉之間反應得到氯化鈉、次氯酸鈉和水,整個過程發(fā)生的反應是:Cl-+H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ClO-+H2↑,故答案為:Cl-+H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ClO-+H2↑;
(2)①根據(jù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化情況,電解池的左池是電解食鹽水得到的氫氧化鈉,所以經(jīng)精制的飽和NaCl溶液應從圖中電解池的左池進入,
故答案為:左;
②在燃料電池中,氧氣作正極,所以通入空氣的極是正極,電極反應式為:O2+4e-+2H2O=4OH-,通入燃料的極是負極,即產(chǎn)生Y的極是陰極,所產(chǎn)生的是氫氣,在X處產(chǎn)生的是氯氣,氫氧燃料電池最后產(chǎn)生的是水,所以a%大于b%,
故答案為:Cl2;O2+4e-+2H2O=4OH-;B;
(3)a.向氯水中加入NaHCO3,可以和鹽酸之間反應,促使氯氣和水的反應平衡正向移動,增大氯水中次氯酸的濃度,故a正確;
b.四種溶液中,鹽中酸根離子水解程度越大,則水的電離程度越大,堿性越強,水解程度越大,即水的電離程度最大的是Na2CO3,故b錯誤;
c.常溫下,相同物質(zhì)的量濃度的H2SO3、H2CO3、HClO,酸性順序是:H2SO3>H2CO3>HClO,pH最大的是HClO,故c錯誤;
d.亞硫酸氫鈉溶液顯示酸性,則陰離子的電離程度大于其水解程度,則NaHSO3溶液中離子濃度大小順序為c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-),故d錯誤.
故答案為:bcd.

點評 本題考查學生電解池的工作原理以及溶液中的電離平衡和水解平衡的應用知識,屬于綜合知識的考查,綜合性強,難度中等,側(cè)重于考查學生的分析能力和對基礎知識的綜合應用能力.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.治療胃酸過多,但患有嚴重的胃潰瘍,應該選擇( 。
A.阿司匹林(乙酰水楊酸)B.青霉素
C.抗酸藥(氫氧化鋁)D.麻黃堿

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.將下列各組物質(zhì)按單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽分類順序排列,其中正確的是( 。
A.鎂、干冰、硫酸、純堿、食鹽B.碘酒、冰、鹽酸、燒堿、硫酸鋇
C.氫氣、氧化鈉、硝酸、燒堿、氯化銅D.鐵、氧化銅、醋酸、石灰水、硝酸鉀

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

9.某化學興趣小組對堅鋁(主要成分是Al、Mg、Cu等)進行如圖所示的實驗.

(1)(I)和(II)步驟中分離溶液和沉淀的操作名稱是過濾;
(2)固體A中主要含有Cu;固體B是Mg(OH)2(填化學式);
(3)濾液Y中的陰離子除OH-、Cl-外,還有[Al(OH)4]-
(4)寫出(IV)步驟反應的化學方程式:2Al(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

16.1gC2H2完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出49.8kJ熱量,則2mol C2H2完全燃燒放出的熱量為2589.6kJ;寫出C2H2燃燒的熱化學方程式:2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2589.6kJ/mol.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.在同溫同壓下,下列各組熱化學方程式中,Q1>Q2的是(  )
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=Q1     2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=Q2
B.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=Q1     S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=Q2
C.C(s)+0.5O2(g)=CO(g);△H=Q1     C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=Q2
D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=Q1     0.5H2(g)+0.5 Cl2(g)=HCl(g);△H=Q2

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

13.下列離子方程式中正確的是( 。
A.鹽酸滴在石灰石上:CO32-+2H+═H2O+CO2
B.少量CO2通入氫氧化鈉溶液中:CO2+2OH-═CO32-+H2O
C.NaOH溶液和NaHSO4溶液反應:HSO4-+OH-═SO42-+H2O
D.稀H2SO4滴在銅片上:Cu+2H+═Cu2++H2

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.以下說法正確的是( 。
A.加入FeCl3溶液顯紫色,說明存在酚羥基
B.加入金屬鈉能放出氫氣,說明存在羧基
C.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,說明存在碳碳雙鍵
D.在2mL 2%的CuSO4溶液中加入10%的NaOH溶液4~5滴配制成氫氧化銅懸濁液,用以檢驗醛基

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.常溫下,相同pH的氫氧化鈉和醋酸鈉溶液加水稀釋,平衡時pH隨溶液體積變化的曲線如圖所示,則下列說法正確的是(  )
A.b、c兩點溶液的導電能力相同
B.稀釋之前,兩溶液導電能力相同
C.a、b、c三點溶液中水的電離程度c>a>b
D.用相同濃度的鹽酸分別與等體積的b、c處溶液反應,消耗鹽酸體積Vc>Vb

查看答案和解析>>

同步練習冊答案