2018-2019學(xué)年高中化學(xué)（課堂同步系列二）每日一題 電解飽和食鹽水（含解析）新人教版選修4.doc

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電解飽和食鹽水 高考頻度：★★★★☆ 難易程度：★★☆☆☆ 氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等化工產(chǎn)品。如圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)。 回答下列問題： （1）寫出電解飽和食鹽水的離子方程式： 。 （2）離子交換膜的作用為 。 （3）精制飽和食鹽水從圖中 (填“a”、“b”、“c”或“d”，下同)位置補(bǔ)充，氫氧化鈉溶液從圖中 位置流出。 （4）KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反應(yīng)生成高效的消毒殺菌劑ClO2，還生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 【參考答案】（1）2H2O +2Cl-Cl2↑+2OH-+H2↑ （2）能得到純度較高的氫氧化鈉溶液，避免Cl2與H2反應(yīng)(其他答案合理即可) （3）a d （4）2KClO3 + 2H2SO4+H2C2O42ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O 1．裝置及現(xiàn)象 現(xiàn)象 電極反應(yīng)式 陰極 放出無(wú)色氣體 2H＋＋2e－===H2↑ 陽(yáng)極 放出黃綠色氣體 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2．電解總反應(yīng)式 化學(xué)方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑， 離子方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 1．如圖是模擬工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置圖，下列敘述不正確的是 A．a(chǎn) 為電源的負(fù)極 B．Fe電極的電極反應(yīng)是4OH--4e-2H2O+O2↑ C．通電一段時(shí)間后，鐵電極附近溶液先變紅 D．電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2．如圖為電解飽和食鹽水的簡(jiǎn)單裝置，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 A．電解一段時(shí)間后，向蛋殼內(nèi)的溶液中滴加幾滴酚酞，呈紅色 B．蛋殼表面纏繞的鐵絲上發(fā)生氧化反應(yīng) C．鐵絲表面生成的氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán) D．蛋殼可阻止生成的氯氣與氫氣、氫氧化鈉溶液接觸 3．氯堿工業(yè)的一種節(jié)能新工藝是將電解池與燃料電池相組合，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(電極未標(biāo)出)。下列說(shuō)法正確的是 A．電解池的陰極反應(yīng)式為2H2O+2e-H2↑+2OH- B．通入空氣的電極為負(fù)極 C．電解池中產(chǎn)生2 mol Cl2時(shí)，理論上燃料電池中消耗0.5 mol O2 D．a(chǎn)、b、c的大小關(guān)系為a>b=c 4．氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下： 依據(jù)上圖，完成下列填空： （1）在電解過(guò)程中，與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為________________________，與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液pH________(選填“不變”、“升高”或“下降”)。 （2）工業(yè)食鹽中含Ca2＋、Mg2＋等雜質(zhì)，精制過(guò)程中除去這些雜質(zhì)時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________、______________________________________。 （3）如果粗鹽中含量過(guò)高，必須添加鋇試劑除去，該鋇試劑可以是________(填寫字母序號(hào)，下同)。 A．Ba(OH)2 B．Ba(NO3)2 C．BaCl2 （4）為有效除去Ca2＋、Mg2＋、，加入試劑的合理順序?yàn)開_______。 A．先加NaOH，后加Na2CO3，再加鋇試劑 B．先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na2CO3 C．先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3 （5）脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過(guò)________、冷卻、________(填寫操作名稱)除去NaCl。 （6）用隔膜法電解食鹽水時(shí)，電解槽分隔為陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)，防止Cl2與NaOH反應(yīng)；采用無(wú)隔膜法電解冷的食鹽水時(shí)，Cl2與NaOH充分接觸，得到的產(chǎn)物僅是NaClO和H2，則與該反應(yīng)相應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________。 1．【答案】B 2．【答案】D 【解析】碳棒在蛋殼內(nèi)，溶液中的Cl－在該極失電子被還原，溶液的堿性不變，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；蛋殼表面纏繞的鐵絲作陰極，H＋在該極發(fā)生還原反應(yīng)得到氫氣，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵絲表面生成的氣體是氫氣，不能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；蛋殼在該實(shí)驗(yàn)中的作用是阻止氣體通過(guò)，D項(xiàng)正確。 3．【答案】A 【解析】題給電解池的陰極反應(yīng)式為2H2O+2e-H2↑+2OH-，陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cl--2e-Cl2↑，A項(xiàng)正確。題給燃料電池為氫氧燃料電池，通入空氣的電極為正極，B項(xiàng)錯(cuò)誤。由整個(gè)電路中得失電子守恒可知，電解池中產(chǎn)生2 mol Cl2，理論上轉(zhuǎn)移4 mol e-，則燃料電池中消耗1 mol O2，C項(xiàng)錯(cuò)誤。題給燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-2H2O，正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O4OH-，所以a、b、c的大小關(guān)系為c>a>b，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．【答案】（1）2Cl－－2e－===Cl2↑ 升高 （2）Ca2＋＋===CaCO3↓ Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ （3）AC （4）BC （5）蒸發(fā) 過(guò)濾 （6）NaCl＋H2ONaClO＋H2↑ (或2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH；Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O) （3）除去，應(yīng)選擇Ba2＋，如果加入Ba(NO3)2，溶液中會(huì)引進(jìn)新的雜質(zhì)，加入Ba(OH)2、BaCl2不會(huì)增加新的雜質(zhì)，選A、C。 （4）除去雜質(zhì)時(shí)加入Ba2＋和OH－，無(wú)先后之分，但Na2CO3一定要在最后加入，因?yàn)檫€要除去多余的Ba2＋，過(guò)濾沉淀后即認(rèn)為NaCl被提純，選B、C。 （5）脫鹽實(shí)際上是分離NaOH和NaCl，由于NaCl溶解度小，因而NaCl首先析出，其操作過(guò)程是蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶，經(jīng)過(guò)濾得NaCl晶體，濾液進(jìn)一步精制得NaOH。 （6）將2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑和Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O合并，即可得出答案。