- 电解饱和氯化钠溶液
- 共179题
现代工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水制取H2、Cl2、NaOH。请回答下列问题:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生的电极反应式为____________。
(2)电解之前食盐水需要精制,目的是除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,使用的试剂有:a.Na2CO3溶液,b.Ba(OH)2溶液,c.稀盐酸,其合理的加入顺序为____________(填试剂序号)。
(3)如果在容积为10 L的离子交换膜电解槽中,1 min后阴极可产生11.2 L(标准状况下)Cl2,这时溶液的
pH是(设溶液体积保持不变)____________。
正确答案
(1)2Cl--2e-==Cl2↑
(2)bac
(3)13
下图是目前世界上比较先进的电解法制烧碱技术-阳离子交换膜法的示意图。
(1)精制饱和食盐水从 __________口加入,从另一口加入水(含少量NaOH)。水中加入NaOH的作用是___________ ;制得的烧碱溶液从______________ 口导出。
(2)为有效除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为___________ (填字母)。
a.先加NaOH,再加Na2CO3,最后加钡试剂;
b.先加NaOH,再加钡试剂,最后加Na2CO3;
c.先加钡试剂,再加Na2CO3,最后加NaOH。
(3)现有1000mL食盐水,用石墨电极电解。当阴极产生气体的体积为112mL(标准状况)时停止电解,阳极的电极反应式为_______________,电解后,溶液在常温下的pH约为_____。
正确答案
(1)F; 增强溶液的导电性;C
(2)bc
(3)2Cl--2e- = Cl2↑; 12
电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池,装有电解液a,a是饱和NaCl溶液,X、Y都是惰性电极,通过导线与直流电源相连。实验开始时,同时在两极各滴入几滴酚酞试液,则
(1)电解过程中反应的总化学方程式为________________;X极附近观察到的现象是____________。
(2)Y电极上的电极反应式为__________________;检验该电极反应产物的方法是_______________。
正确答案
(1)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;酚酞变红,有气泡产生
(2)2Cl--2e-═Cl2↑;用湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y极附近观察现象
以惰性电极电解NaCl溶液或CuSO4溶液都得到三种产物A、B、C,各物质之间的转化关系如下图所示(图 中参与反应和生成的水都已略去)。已知甲是短周期元素的单质,它是日常生活中常用的包装材料。
回答下列问题:
(1)若电解的是NaCl溶液:
①甲与A反应的化学方程式是_______________。
②A与B反应的离子方程式是________________。
③常温下,若电解100mL 0.1 mol/L NaCl溶液,阴、阳两极各产生112mL气体(标准状况),则所得溶液的pH为______________(忽略反应前后溶液的体积变化及气体溶于水的影响)。
(2)若电解的是CuSO4溶液,加热时,A的浓溶液可与B发生反应:
①A的浓溶液与B反应过程中,A的浓度随时间变化的图像正确是__________ 。
②E的化学式是____________ ;电解时阳极的电极反应式是_____________。
正确答案
(1)①2Al+ 2NaOH +2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
② Cl 2+2OH-= Cl-+ClO-+H2O;
③ 13
(2)①A
②SO2 ;4OH--4e-=O2↑+2H2O
工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)下图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是_______________________;NaOH溶液的出口为___________(填字母);精制饱和食盐水的进口为________________(填字母);干燥塔中应使用的液体是________________________。
(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为____________________________。②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为_____kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气_______________m3(标准状况)。
正确答案
(1)①氯气;a;d;浓硫酸
(2)①SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl②0.35
(3)134.4
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