知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
\(\rm{(1)}\)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。

完成下列填空：

   \(\rm{①}\)写出电解饱和食盐水的离子方程式：______________________。

   \(\rm{②}\)食盐水从图中_____口\(\rm{(}\)选填“\(\rm{a}\)”、“\(\rm{b}\)”、“\(\rm{c}\)”或“\(\rm{d}\)”，下同\(\rm{)}\)补充，氢氧化钠溶液从图中______口流出。

\(\rm{(2)O_{2}}\)辅助的\(\rm{Al—CO_{2}}\)电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用\(\rm{CO_{2}}\)，电池反应产物\(\rm{Al_{2}(C_{2}O_{4})_{3}}\)是重要的化工原料。

电池的负极反应式：________________。

电池的正极反应式：\(\rm{6O_{2}+ 6e^{−} =6O_{2}^{−}}\)

                       \(\rm{6CO_{2}+ 6O_{2}^{−} = 3C_{2}O_{4}^{2−}+ 6O_{2}}\)

反应过程中\(\rm{O_{2}}\)的作用是_________________。

该电池的总反应式：_____________________________。

难度：中等

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2．氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。

完成下列填空：
\(\rm{(1)}\)离子交换膜的作用为________________________________________________、____________________________________。

\(\rm{(2)}\)精制饱和食盐水从图中________位置补充，氢氧化钠溶液从图中________位置流出。\(\rm{(}\)选填“\(\rm{a}\)”“\(\rm{b}\)”“\(\rm{c}\)”或“\(\rm{d}\)”\(\rm{)}\)

难度：难

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3．氯碱厂电解饱和食盐水制取烧碱，根据所学知识完成下列填空：
\(\rm{(1)}\)电解过程中发生反应的化学方程式是____________．
\(\rm{(2)}\)氢气在电解池的____________极逸出\(\rm{.}\)氯气加压能得到液氯，这利用了氯气____________的物理性质．
\(\rm{(3)HCl}\)合成反应中保持过量的气体是____________；从\(\rm{HCl}\)合成塔的观察口能观察到的现象是____________．
\(\rm{(4)}\)利用\(\rm{HCl}\)合成时放出的热量用于\(\rm{NaOH}\)溶液的蒸发，这样做的优点是____________．
\(\rm{(5)}\)检验\(\rm{NaOH}\)产品中是否含有\(\rm{N}\)\(\rm{a}\)\(\rm{Cl}\)的实验方案是_________ ___．

难度：难

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4．
请回答氯碱的如下问题：

\(\rm{(1)}\)原料粗盐中常含有泥沙和\(\rm{Ca^{2+}}\)、\(\rm{Mg^{2+}}\)、\(\rm{Fe^{3+}}\)、\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为\(\rm{①Na_{2}CO_{3}}\)、\(\rm{②HCl(}\)盐酸\(\rm{)③BaCl_{2}}\)，这\(\rm{3}\)种试剂添加的合理顺序是_____________\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)除去\(\rm{Ca^{2+}}\)离子和\(\rm{Fe^{3+}}\)离子发生反应的离子方程式为：________________________________________；_______________________________________________________________________________．

\(\rm{(2)}\)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\(\rm{(}\)电\(\rm{)}\)能\(\rm{30％}\)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。

\(\rm{①}\)图中\(\rm{X}\)是________\(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\)，分析比较图示中氢氧化钠质量分数\(\rm{a％}\)与\(\rm{b％}\)的大小_________________；

\(\rm{②}\)写出燃料电池\(\rm{B}\)中正极上发生的电极反应：______________________________。电解池\(\rm{A}\)中总反应的离子方程式：____________________________．

难度：中等

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5．
\(\rm{(1)}\)现有如下两个反应：\(\rm{(A)NaOH + HCl = NaCl + H_{2}O}\)

\(\rm{(B)Fe +H_{2}SO_{4} = FeSO_{4}+ H_{2}↑}\)

根据两反应本质，判断能否设计成原电池\(\rm{A}\)        \(\rm{B}\)       \(\rm{(}\)填“能”或“不能”\(\rm{)}\)

\(\rm{(2)}\)根据下图填空

\(\rm{①}\)负极为           ，该电极的方程式为

\(\rm{②}\)正极的现象是                                ，发生                    反应\(\rm{(}\)填写“氧化”或“还原”\(\rm{)}\)

\(\rm{③}\)电子从     经导线流向       ，溶液中\(\rm{H^{+}}\)向        移动\(\rm{(}\)填具体电极材料\(\rm{)}\)。

\(\rm{④}\)若反应过程中有\(\rm{0.1mol}\)电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为 _________   \(\rm{L}\)

\(\rm{(3)}\)以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”，如下图：

\(\rm{①A}\)端接电源的_____极

\(\rm{②}\)碳棒上发生的电极反应是__________

\(\rm{③}\)接通电源一段时间后，关闭电源，向铁棒附近滴加\(\rm{1-2}\)滴酚酞溶液，现象是__________

\(\rm{④}\)电解饱和食盐水的离子方程式为_____________________________________

\(\rm{⑤}\)常温下，若该反应转移\(\rm{0.02mol}\)电子后，停止反应，此时池中溶液体积是\(\rm{200mL}\)，则溶液混匀后的\(\rm{c}\)\(\rm{(OH^{-})=}\)_____\(\rm{}\)_______________\(\rm{ (NaCl}\)溶液足量\(\rm{)}\)

难度：较易

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6．
氯碱工业的生产流程图如图\(\rm{1}\)：

\(\rm{(1)}\)电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，粗盐水\(\rm{(}\)含有\(\rm{Ca^{2+}}\)、\(\rm{Mg^{2+}}\)、\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)等无机杂质\(\rm{)}\)在进入电解槽前需要进行两次精制，写出一次精制中发生的离子方程式： ______ ；若食盐水不经过二次精制就直接进入离子交换膜电解槽会产生什么后果： ______ ．
\(\rm{(2)}\)该流程中可以循环的物质是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)图\(\rm{2}\)是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图\(\rm{(}\)阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成\(\rm{)}\)．
\(\rm{A}\)处产生的气体是 ______ ，\(\rm{F}\)电极的名称是 ______ ，电解总反应的离子方程式为 ______ ．
\(\rm{(4)}\)从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入\(\rm{8\%～9\%}\)的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的离子方程式为 ______ ．
\(\rm{(5)}\)已知在电解槽中，每小时通过\(\rm{1A}\)的直流电可以产生\(\rm{1.492g}\)的烧碱，某工厂用\(\rm{300}\)个电解槽串联生产\(\rm{10}\)小时，制得\(\rm{32\%}\)的烧碱溶液\(\rm{(}\)密度为\(\rm{1.342t/m^{3})140m^{3}}\)，电解槽的电流强度\(\rm{1.450×10^{4}A}\)，该电解槽的电解效率为 ______ \(\rm{.(}\)保留四位有效数字\(\rm{)}\)

难度：较易

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7．
氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品\(\rm{.}\)如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过\(\rm{.}\)完成下列填空：
\(\rm{(1)}\)写出电解饱和食盐水的离子方程式 ______ ．
\(\rm{(2)}\)离子交换膜的作用为： ______ 、 ______ ．
\(\rm{(3)}\)精制饱和食盐水从图中 ______ 位置补充，氢氧化钠溶液从图中 ______ 位置流出\(\rm{.(}\)选填“\(\rm{a}\)”、“\(\rm{b}\)”、“\(\rm{c}\)”或“\(\rm{d}\)”\(\rm{)}\)
\(\rm{(4)KClO_{3}}\)可以和草酸\(\rm{(H_{2}C_{2}O_{4})}\)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂\(\rm{ClO_{2}}\)，还生成\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{KHSO_{4}}\)等物质\(\rm{.}\)写出该反应的化学方程式 ______ ．
\(\rm{(5)}\)室温下，\(\rm{0.1mol/LNaClO}\)溶液的\(\rm{pH}\) ______ \(\rm{0.1mol/LNa_{2}SO_{3}}\)溶液的\(\rm{pH.(}\)选填“大于”、“小于”或“等于”\(\rm{)}\)
\(\rm{(6)}\)浓度均为\(\rm{0.1mol/L}\)的\(\rm{N_{2}SO_{3}}\)和\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)的混合溶液中，\(\rm{SO_{3}^{2-}}\)、\(\rm{CO_{3}^{2-}}\)、\(\rm{HSO_{3}^{-}}\)、\(\rm{HCO_{3}^{-}}\)浓度从大到小的顺序为 ______ ．
\(\rm{(7)}\)联氨\(\rm{(}\)又称肼，\(\rm{N_{2}H_{4}}\)，无色液体\(\rm{)}\)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料\(\rm{.}\)回答下列问题：
\(\rm{①}\)联氨分子的电子式为 ______ ．
\(\rm{②}\)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为 ______ ．

难度：较易

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8．
海洋是一个丰富的资宝库，通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用．
\(\rm{(1)}\)海水中盐的开发利用：
\(\rm{①}\)海水制盐目前以盐田法为\(\rm{t}\)，建盐田必须选在远离江河入海口，多风少雨，潮汐落差大且又平坦空旷的海滩\(\rm{.}\)所建盐田分为贮水池、蒸发池和 ______ 池\(\rm{.}\)
\(\rm{②}\)目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产，在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用： ______ \(\rm{(}\)写一点即可\(\rm{)}\)．
\(\rm{(2)}\)电渗析法是近年发展起的一种较好的海水淡化技术，其原理如图所示\(\rm{.}\)其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列\(\rm{.}\)请回答下面的问题：
\(\rm{①}\)海水不能直接通人到阴极室中，理由是 ______ ．
\(\rm{②A}\)口排出的是 ______ \(\rm{(}\)填“淡水”或“浓水”\(\rm{)}\)

\(\rm{(3)}\)用苦卤\(\rm{(}\)含\(\rm{Na^{+}}\)、\(\rm{K^{+}}\)、\(\rm{Mg^{2+}}\)、\(\rm{Cl^{-}}\)、\(\rm{Br^{-}}\)等离子\(\rm{)}\)可提取溴，其生产流程如下

\(\rm{①}\)若吸收塔中的溶液含\(\rm{BrO_{3}^{-}}\)，则吸收塔中反应的离子方程式为： ______
\(\rm{②}\)通过\(\rm{①}\)氯化已获得含\(\rm{Br_{2}}\)的溶液\(\rm{.}\)为何还需经过吹出、吸收、酸化重新获得含\(\rm{Br_{2}}\)的溶液？ ______ ．
\(\rm{③}\)向蒸馏塔中通入水蒸气加热\(\rm{.}\)控制温度在\(\rm{90℃}\)左右进行蒸馏的原因是 ______ ．

难度：中等

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9．
氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如图\(\rm{1}\)所示：

\(\rm{(1)}\)该流程中可以循环的物质是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有\(\rm{Ca^{2+}}\)、\(\rm{Mg^{2+}}\)、\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，写出一次精制中发生的离子方程式 ______ 、 ______ ，若食盐水不经过二次精制，仍会有少量的\(\rm{Ca^{2+}}\)、\(\rm{Mg^{2+}}\)直接进入离子膜电解槽，这样产生什么后果是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)图\(\rm{2}\)是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图\(\rm{(}\)阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成\(\rm{)}\)，则\(\rm{B}\)处产生的气体是 ______ ，\(\rm{E}\)电极的名称是 ______ 极，电解总反应的离子方程式为 ______ ．
\(\rm{(4)}\)从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入\(\rm{8\%～9\%}\)的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为 ______ ．
\(\rm{(5)}\)已知在电解槽中，每小时通过\(\rm{1}\)安培的直流电理论上可以产生\(\rm{1.492g}\)的烧碱，某工厂用\(\rm{300}\)个电解槽串联生产\(\rm{8}\)小时，制得\(\rm{32\%}\)的烧碱溶液\(\rm{(}\)密度为\(\rm{1.342}\)吨\(\rm{/m^{3})113m^{3}}\)，电解槽的电流强度\(\rm{1.45×10^{4}A}\)，该电解槽的电解效率为 ______ ．

难度：较易

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10．
氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示：
\(\rm{(1)}\)溶液\(\rm{A}\)的溶质是 ______ ；
\(\rm{(2)}\)电解饱和食盐水的离子方程式是 ______ ；
\(\rm{(3)}\)电解时用盐酸控制阳极区溶液的\(\rm{pH}\)在\(\rm{2～3}\)，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ______ ；
\(\rm{(4)}\)电解所用的盐水需精制\(\rm{.}\)去除有影响的\(\rm{Ca^{2+}}\)、\(\rm{Mg^{2+}}\)、\(\rm{NH_{4}^{+}}\)、\(\rm{SO_{4}^{2-}[c(SO_{4}^{2-} > c(Ca^{2+})].}\)精致流程如下\(\rm{(}\)淡盐水和溶液\(\rm{A}\)来自电解池\(\rm{)}\)：

\(\rm{①}\)盐泥\(\rm{a}\)除泥沙外，还含有的物质是 ______ ．
\(\rm{②}\)过程Ⅰ中将\(\rm{NH_{4}^{+}}\)转化为\(\rm{N_{2}}\)的离子方程式是 ______
\(\rm{③BaSO_{4}}\)的溶解度比\(\rm{BaCO_{3}}\)的小，过程Ⅱ中除去的离子有 ______ ．

难度：中等

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