- 电解饱和氯化钠溶液
- 共179题
近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。已知
① 2CH4 (g) + 3O2 (g) =2CO (g) + 4H2O(l) △H1 = -1214.6 KJ/mol
② 2CO (g) + O2(g) = 2CO2 (g) ΔH2 = -566 kJ/mol
则反应CH4(g) + 2O2 (g) = CO2(g) + 2H2O (l) 的△H =_____________。
(2)将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。通入CH4的一极,其电极反应式是:CH4 + 10OH-― 8e-=CO32-+ 7H2O;通入O2的一极,其电极反应式是________________________。
(3)若用石墨做电极电解500ml饱和食盐水,写出电解反应的离子方程式为:__________________;电解一段时间后两极共收集到标准状况下的气体1.12 L(不考虑气体的溶解)。停止通电,假设反应前后溶液体积不变,则所得溶液的pH=______________________。
(4)将不同量的CO(g) 和H2O(g) 分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g) +H2O(g)CO2(g) +H2(g),得到如下三组数据
① 实验1中以υ(H2) 表示的反应速率为__________________。
② 实验2中的平衡常数是________________(计算结果保留两位小数)。
③ 该反应的正反应为______________(填“吸”或“放”)热反应。
④ 若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),则a、b应满足的关系是
__________________ (用含a、b的数学式表示)。
正确答案
(1)-890.3KJ/mol
(2)O2+ 4e-+2H2O==4OH-
(3)2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-;13
(4)① 0.16 mol / (L·min);② 0.17;③ 放;④ b=2a
食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
Ⅰ 粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 75%乙醇 四氯化碳 冷水
① 欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、SO42-离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为
____________(只填化学式)。
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为__________________。
③在整个实验过程中,下列实验装置不可能用到的是_____________(填序号)。
④【有关资料】
溶液Ⅰ中加入试剂a,只要控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽,根据提供的数据计算,此时滤液中Mg2+物质的量浓度将被控制在__________以下。
Ⅱ 我国化学工程专家侯德榜创立的侯氏制碱法,食盐是其中的主要原料。实验室根据侯氏制碱法并参考下表数据,制备纯碱的主要步骤是:将配置好的NaCl饱和溶液倒入烧杯中加热,控制一定温度范围,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30min,静置、过滤得晶体NaHCO3。用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2h,制得Na2CO3固体。
※ 温度高于35℃,NH4HCO3会有分解请回答:该反应的方程式:_________________
操作过程中反应温度控制在30℃
Ⅲ 电解饱和食盐水的装置如图所示,若收集的H2为2L,则同样条件下收集的Cl2 ________ (填“>”、“=”或 “<”)2L,原因是___________________ 。装置改进后,可用于制备NaOH溶液,若测定溶液中 NaOH的浓度,常用的方法为________________。装置b口出来气体的检验方法:_______________________。
正确答案
Ⅰ(1)①BaCl2 、Na2CO3、NaOH ;②75%乙醇;③A、C;④ 1.6 ×10-7 mol/L
ⅡNaCl + NH4HCO3 = NaHCO3↓+ NH4Cl ;35℃;水浴加热
(3 )<;产物Cl2和NaOH会反应,Cl2 + 2NaOH = NaCl+ NaClO + H2O ;酸碱中和滴定;将湿润的淀粉-KI 试纸放在b 口,若试纸变蓝,说明有Cl2产生
工业上通过电解饱和氯化钠溶液的方法获得氢氧化钠和氯气,图为某实验小组自制的电解饱和食盐水的简易装置
(1)写出电解饱和氯化钠溶液时,总离子反应方程式:______________。
(2)下列有关说法正确的是___________
A.电解一段时间后,往蛋壳内溶液中滴加几滴紫色石蕊试液,先变红后又褪色
B.蛋壳表面缠绕铁丝发生氧化反应
C.为增强导电性,可将石墨棒换成铜电极
D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触
(3)电解200 mL 0.5 mol/L的NaCl溶液,在标准状况下,阴极收集到2.24 L气体时,阳极产生的气体为
______L,常温下,若将电解后的溶液稀释至1 L,则溶液的pH约为_______;若将阳极生成的气体通入电解后的溶液中,反应的离子方程式为_________________,充分反应后,则所得溶液中阴离子的浓度由大到小依次是__________________。
(4)若将电解后阳极所产生的气体全部通入1 mol/L 500 mL Na2SO3的溶液中,使之充分反应(假设溶液的体积变化忽略不计),则所得溶液中SO42-的物质的量浓度最多为________ mol/L。
正确答案
(1)2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-(2)AD
(3)1.68L;13;Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O;c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)
(4)0.5 mol/L
请从下图中选出必要的装置进行电解饱和食盐水的实验,要求测定产生的H2的体积(大于25 mL),并检验Cl2的氧化性。
(1)A极发生的电极反应式是_____________,B极发生的电极反应式是____________。
(2)电源、电流表与A、B两极的正确连接顺序为L→ ( )→ ( )→ ( )→ ( )→ M。
(3)设计上述气体实验装置时,各接口的正确连接顺序为:______接______、______接A、B接______、______接______。
(4)证明Cl2具有氧化性的实验现象是___________________,其中发生反应的离子方程式是______________________________。
(5)已知饱和食盐水150 mL,电流强度为I A,通电为t min时,测得H2体积为16.8 mL(标准状况),此时溶液的pH约为________,阿伏加德罗常数NA的表达式为________________ (电子电量为1.6×10-19C )。
正确答案
(1)2H++2e-=H2↑;2Cl--2e-=Cl2↑
(2)J K A B
(3)H F G D E C
(4)KI淀粉溶液变蓝;Cl2+2I-= I2+2Cl- (5)12; 25It×1019
(1)A为用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)的装置。
①电解一段时间后,B中出现浑浊现象,请用离子方程式表示原因______________。此时电极a附近的现象为_____________,因此工业上电解所用的食盐水需精制。
②随反应的进行,C中溶液红色褪去,主要原因有两种可能。请按要求填写表格。
(2)电解饱和食盐水所得气体X,可应用于提取溴单质。现有流程图如下
请回答:
① 气体X的化学式为_______,反应II的化学方程式为____________________。
② 在母液苦卤中含有较多的NaCl、KCl、MgCl2、MgSO4等物质。用沉淀法测定苦卤中镁元素的含量(g/L),实验过程中应测定的数据有________________。
③ 电解200kg 质量分数为25%的饱和食盐水,当浓度下降到20%时,收集到氯气的物质的量为________________ (溶于溶液中的氯气忽略不计,计算结果保留一位小数) 。
正确答案
(1)① Cl2 + S2-= 2Cl-+ S↓;有无色气泡产生,溶液出现浑浊
②
(2)① Cl2;SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4;② 苦卤样品的体积、Mg(OH)2沉淀的质量;
③ 97.7mol
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