(13分)
海水是巨大的化學(xué)資源寶庫。
Ⅰ.從海水中可以提取氯、溴、碘等鹵族元素。
(1)Cl2的電子式是     。
(2)已知:X2 (g)+H2(g)2HX(g) (X2表示Cl2、Br2和I2)。 
下圖表示平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系。

①ΔH 表示X2與H2反應(yīng)的焓變,ΔH     0。(填“>”、“<”或“=”)
② 曲線a表示的是   (填“Cl2”、“Br2”或“I2”)與H2反應(yīng)時(shí)K與t的關(guān)系。
Ⅱ.海水淡化具有廣泛的應(yīng)用前景,淡化前需對(duì)海水進(jìn)行預(yù)處理。
(1)通常用明礬[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]作混凝劑,降低濁度。明礬水解的離子方程式是     。
(2)用下圖所示NaClO的發(fā)生裝置對(duì)海水進(jìn)行消毒和滅藻處理。

① 裝置中由NaCl轉(zhuǎn)化為NaClO的化學(xué)方程式是     。
② 海水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3等雜質(zhì)離子,處理過程中裝置的陰極易產(chǎn)生水垢,其主要成分是Mg(OH)2和CaCO3。生成CaCO3的離子方程式是     。
③ 若每隔5-10 min倒換一次電極電性,可有效地解決陰極的結(jié)垢問題。
試用電極反應(yīng)式并結(jié)合必要的文字進(jìn)行解釋     。
(13分)   
Ⅰ.(1)            (1分);

 

 
(2)① <(2分);        

② Cl2(2分)。
Ⅱ.(1)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+       (2分);
(2)①  2NaCl+2H2O  2NaOH+Cl2+H2↑  (1分);
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O       (1分);
②  Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O    (2分);
③陰極結(jié)垢后倒換電極電性,陰極變?yōu)殛枠O,其電極反應(yīng)為:2Cl--2e-=Cl2↑,產(chǎn)生的氯氣與水發(fā)生反應(yīng):Cl2+H2O=HCl+HClO,使該電極附近溶液呈酸性,從而將Mg(OH)2和CaCO3溶解而達(dá)到除垢的目的。 (2分)

試題分析:Ⅰ.(1)氯氣分子中的Cl原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì),所以電子式為
(2)①由圖可知,每條曲線都是隨溫度升高,K值減小,所以升高溫度,平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0;
②同一溫度時(shí),a曲線的K值最大,說明鹵素單質(zhì)與氫氣化合的能力最強(qiáng),Cl2、Br2和I2中Cl2的氧化性最強(qiáng),所以最易與氫氣化合的是氯氣,所以a曲線表示Cl2與H2反應(yīng)時(shí)K與t的關(guān)系。
Ⅱ.(1)明礬中的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,具有較大的吸附面積,降低濁度。水解的離子方程式為Al3++3H2OAl(OH)3+3H+  ;
(2)① 此裝置是電解裝置,海水中的氯化鈉電解生成氯氣、氫氣、氫氧化鈉,裝置中不存在隔氣裝置,使生成的氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成了次氯酸鈉,化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2↑,2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O;
②裝置的陰極是氫離子放電,導(dǎo)致陰極的OH-離子濃度增大,與海水中的HCO3-反應(yīng)生成CO32-,再與Ca2+結(jié)合生成碳酸鈣沉淀,化學(xué)方程式為:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O;
③每隔5-10 min倒換一次電極電性,則陰極變陽極,陽極是氯離子放電生成氯氣,2Cl--2e-=Cl2↑,氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸,Cl2+H2O=HCl+HClO,使該電極附近溶液呈酸性,從而將Mg(OH)2和CaCO3溶解而達(dá)到除垢的目的。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

根據(jù)金屬活動(dòng)性順序,Ag不能發(fā)生反應(yīng):2HCl +2Ag =2AgCl+H2↑。但選擇恰當(dāng)電極材料和電解液進(jìn)行電解,這個(gè)反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。下列四組電極和電解液中,為能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)最恰當(dāng)?shù)氖牵?nbsp;  )

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某混合溶液中只含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4,且n(NaCl)︰n(H2SO4)=3︰1。若以石墨電極電解該溶液,下列推斷中不正確的是 (    )
A.陰極產(chǎn)物為H2B.陽極先析出Cl2,后析出O2
C.電解液的pH不斷增大,最終大于7D.整個(gè)電解的過程實(shí)質(zhì)是電解水

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圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩電解池.試回答:

(1)若甲電解池利用電解原理在鐵上鍍銀,則A是     (填電極材料),電極反應(yīng)式       ;B(要求同A)是      ,電極反應(yīng)式       ;應(yīng)選用的電解質(zhì)溶液是        。
(2)乙電解池中若滴入少量酚酞試液,開始電解一段時(shí)間,鐵極附近呈   ,C極附近呈        。
(3)若甲電解池陰極增重4.32g,則乙槽中陽極上放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是          
(4)若乙電解池中剩余溶液仍為400mL,則電解后所得溶液中新生成溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為        mol?L-1,溶液的pH等于        。

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氯堿工業(yè)常利用陽離子交換膜電解食鹽水,下列說法不正確的是
A.隨著電解的進(jìn)行,c(NaCl)降低,需不斷補(bǔ)充飽和食鹽水
B.電解過程中采用增大陽極區(qū)溶液pH的方法,可以減少Cl2在水中的溶解量
C.陽離子交換膜的作用是阻止OH-移向陽極,以使氫氧化鈉在陰極區(qū)富集
D.陽極表面用鈦氧化物涂層處理,目的是降低電解產(chǎn)物Cl2對(duì)電極的腐蝕

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

用兩支惰性電極插入CuSO4溶液中,通電電解,當(dāng)有1×10-3 mol的OH放電時(shí),溶液顯淺藍(lán)色,則下列敘述正確的是(  )
A.陽極上析出11.2 mL O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)B.陰極上析出32 mg Cu
C.陰極上析出11.2 mL H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D.陽極和陰極質(zhì)量都無變化

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

某小組設(shè)計(jì)電解飽和食鹽水的裝置如圖,通電后兩極均有氣泡產(chǎn)生,下列敘述正確的是
A.銅電極附近觀察到黃綠色氣體
B.石墨電極附近溶液呈紅色
C.溶液中的Na+向石墨電極移動(dòng)
D.銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

研究發(fā)現(xiàn),可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2—CaO作電解質(zhì),利用右圖所示裝置獲得金屬鈣,并以鈣為還原劑還原二氧化鈦制備金屬鈦。下列說法中,正確的是
A.由TiO2制得1 mol金屬Ti,理論上外電路轉(zhuǎn)移2 mol電子
B.陽極的電極反應(yīng)式為C+2O2-4e=CO2
C.在制備金屬鈦前后,整套裝置中CaO的總量減少
D.若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源,“+”接線柱應(yīng)連接Pb電極

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

能用電解原理說明的問題是(  )
①電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能 
②電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能 
③電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化,金屬導(dǎo)電是物理變化 
④不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),通過電解的原理可以實(shí)現(xiàn)
⑤任何溶液被電解時(shí),必然導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生
A.①②③④B.②③⑤
C.③④D.①③④⑤

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