工業(yè)上生產(chǎn)氯氣,常用電解槽中電解飽和食鹽水,為了避免電解產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng),常用陽離子交換膜將電解槽隔成兩部分。下圖(左圖)為電解槽的示意圖。

⑴這種陽離子交換膜,只允許溶液中的 通過。(填下列微粒的編號(hào))

⑵寫出在電解過程中陽極發(fā)生的電極方程式: 。

⑶已知某電解槽每小時(shí)加入10%的氫氧化鈉溶液10kg,每小時(shí)能收集到標(biāo)況下的氫氣896L,而且兩邊的水不能自由流通。則理論上計(jì)算,電解后流出的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。

⑷某化學(xué)課外興趣小組設(shè)計(jì)了用電解法制取乙醇鈉的工業(yè)方法,所用的電解槽如上右圖所示,設(shè)計(jì)要求:①所用的交換膜不能讓分子自由通過;②電解過程中消耗的原料是氫氧化鈉和乙醇;卮鹣铝袉栴}:

寫出在電解過程中陽極發(fā)生的電極方程式 。

②最后從乙醇鈉的乙醇溶液中分離得到純凈乙醇鈉固體的方法是: 。

(5)如圖所示的是一個(gè)燃料電池的示意圖,當(dāng)此燃料電池工作時(shí),

①如果a極通入H2,b極通入O2,NaOH溶液作電解質(zhì)溶液,則負(fù)極發(fā)生的電極方程式:

②如果a極通入CH4,b極通入O2,NaOH作電解質(zhì)溶液,則負(fù)極發(fā)生的電極方程式:

 

(1)③⑤; (2)陽極:2Cl─-2e-=Cl2 ; (3)35.7%;

(4)①陽極:4OH-+4e-=2H2O+O2↑;②蒸發(fā)結(jié)晶

(5) ①H2+2OH--2e-=2H2O ;②CH4+10OH-+8e-=CO32-+7H2O

【解析】

試題分析:⑴這種陽離子交換膜,只允許溶液中的陽離子H+、Na+通過,所以選項(xiàng)是③⑤; ⑵寫出在電解過程中陽極上陰離子放電。由于放電能力Cl->OH-,所以在陽極上發(fā)生的電極方程式:2Cl─-2e-=Cl2 ;(3)n(H2)=896L÷22.4L/mol=40mol.及氫氣的質(zhì)量是80g,所以根據(jù)電解的方程式:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH可知會(huì)產(chǎn)生80mol的NaOH,其質(zhì)量是80mol×40g/mol=3200g。溶液增加的質(zhì)量為增加的鈉元素的質(zhì)量減去生成氫氣的質(zhì)量=2×(896L÷22.4L/mol)× 23g/mol-80g=1760g;溶液中溶質(zhì)氫氧化鈉的質(zhì)量為10000g×10%+3200g=4200g,溶液的質(zhì)量為10000g+1760g=11760g,所以電解后流出的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(4200g÷11760g)×100%35.7%;(4)①電解池中和電源的負(fù)極相連的是電解池的陰極,陰極上乙醇得電子發(fā)生還原反應(yīng),即2CH3CH2OH+ 2e-=2CH3CH2O-+H2↑在電解過程中陽極上OH-失去電子被氧化為氧氣,發(fā)生的電極方程式是4OH-+ 4e-=2H2O+O2↑;②因?yàn)橐掖尖c是鹽,沸點(diǎn)較高,而乙醇是有分子構(gòu)成的物質(zhì),沸點(diǎn)較低,所以最后從乙醇鈉的乙醇溶液中分離得到純凈乙醇鈉固體的方法是:蒸發(fā)結(jié)晶。(5)在燃料電池中通入燃料的電極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),通入空氣或氧氣的電極為正極,在正極上發(fā)生還原反應(yīng)。①如果a極通入H2,b極通入O2,NaOH溶液作電解質(zhì)溶液,則負(fù)極發(fā)生的電極方程式是H2+2OH--2e-=2H2O ;②如果a極通入CH4,b極通入O2,NaOH作電解質(zhì)溶液,則負(fù)極發(fā)生的電極方程式:CH4+10OH-+8e-=CO32-+7H2O

考點(diǎn):考查原電池、電解池的反應(yīng)原理及應(yīng)用的知識(shí)。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014甘肅蘭州一中高二下學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)或性質(zhì)的描述中錯(cuò)誤的是

A.一定條件下,Cl2可在甲苯的苯環(huán)或側(cè)鏈上發(fā)生取代反應(yīng)

B.乙烷和丙烯的物質(zhì)的量共1mol,完成燃燒生成3molH2O

C.用核磁共振氫譜不能鑒別1—丙醇和2—丙醇

D.間二溴苯僅有一種空間結(jié)構(gòu)可證明苯分子中不存在單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014甘肅蘭州一中高一下學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列化學(xué)用語中表達(dá)正確的是

A.四氯化碳的電子式 B.C2 H4的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH2CH2

C.環(huán)已烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) D.次氯酸的結(jié)構(gòu)式:H-Cl-O

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014湖南省長(zhǎng)沙市高三高考二模理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

【化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(15分)

(1)過渡金屬元素鐵能形成多種配合物,如:[Fe(H2NCONH2)6] (NO3)3 [三硝酸六尿素合鐵(Ⅲ)]和Fe(CO)x等。

①基態(tài)Fe3+的M層電子排布式為 。

②配合物Fe(CO)x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18,則x= 。 Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于 (填晶體類型);

(2)O和Na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖,距一個(gè)陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為 。已知該晶胞的密度為ρ g/cm3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求晶胞邊長(zhǎng) a = cm。 (用含ρ、NA的計(jì)算式表示)

(3)下列有關(guān)的說法正確的是 。

A.第一電離能大小:S>P>Si

B.電負(fù)性順序:C<N<O<F

C.因?yàn)榫Ц衲蹸aO比KCl高,所以KCl比CaO熔點(diǎn)低

D.SO2與CO2的化學(xué)性質(zhì)類似,分子結(jié)構(gòu)也都呈直線型,相同條件下SO2的溶解度更大

E.分子晶體中,共價(jià)鍵鍵能越大,該分子晶體的熔沸點(diǎn)越高

(4)原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W四種元素,其中X是形成化合物種類最多的元素,Y原子基態(tài)時(shí)最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子,W的原子序數(shù)為29。回答下列問題:

① Y2X2分子中Y原子軌道的雜化類型為 ,1mol Y2X2含有σ鍵的數(shù)目為

② 化合物ZX3的沸點(diǎn)比化合物YX4的高,其主要原因是 。

③ 元素Y的一種氧化物與元素Z的一種氧化物互為等電子體,元素Z的這種氧化物的分子式是 。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014湖南省長(zhǎng)沙市高三高考二模理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

關(guān)于下列各圖的說法中,正確的是

A.①中與電源負(fù)極相連的電極附近能產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)淀粉KI試紙變藍(lán)的氣體

B.②中待鍍鐵制品應(yīng)該與電源的正極相連接

C.③中的b極是電子流出的極,發(fā)生氧化反應(yīng)

D.④中的離子交換膜可以避免生成的Cl2與NaOH溶液反應(yīng)

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014湖南省衡南縣高二下學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,通過分析、推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。下列對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解釋正確的是(  )

A.將N2和過量的O2在高溫或放電的條件下反應(yīng)得到紅棕色的氣體,說明NO為紅棕色氣體

B.用干凈的鉑絲蘸取少量溶液在酒精燈外焰上灼燒,發(fā)現(xiàn)火焰呈黃色,則溶液中含Na+

C.在AgNO3的溶液中加入鋅粉,能置換出銀,說明Ag+的還原性比Zn2+強(qiáng)

D.濃硫酸放入蔗糖中,能使蔗糖炭化,說明濃硫酸具有吸水性

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014湖南省衡南縣高二下學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

天然存在的金屬鈁(Fr)極微量。它的21種已知同位素都有放射性。它是堿金屬元素中最重的元素。根據(jù)它在周期表中的位置預(yù)言其性質(zhì),其中不正確的是( )

A.在空氣中燃燒時(shí)生成氧化物Fr2O B.在已知元素中具有最大的原子半徑

C.氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性極強(qiáng) D.其單質(zhì)的熔點(diǎn)比金屬鈉的熔點(diǎn)低

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014湖南省衡南縣高一下學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

在一定溫度下,體積固定的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)A(g) + 3B(g) 2C(g) ,下列關(guān)于該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的說法中不正確的是

A.單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A,同時(shí)生成3n mol B

B.A、B、C的濃度不再發(fā)生變化

C.混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生改變

D.C生成的速率與C分解的速率相等

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014湖南省益陽市高一上學(xué)期期末考試化學(xué)(理)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

硫代硫酸鈉與稀硫酸的反應(yīng)為:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。某實(shí)驗(yàn)興趣小組用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(加熱儀器和夾持儀器均已省略)

(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

裝置甲,探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;裝置乙,探究 對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

(2)裝置乙中的加熱方法稱為 加熱,該加熱方法具有 、

等優(yōu)點(diǎn)。

(3)通過甲、乙裝置,分別進(jìn)行了四組實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)記錄如下,并經(jīng)分析得出相關(guān)結(jié)論:

實(shí)驗(yàn)組號(hào)

溫度

Na2S2O3

H2SO4

加入H2O

的體積

出現(xiàn)沉淀

所需時(shí)間

體積

濃度

體積

濃度

0OC

5mL

0.1mol/L

10mL

0.1mol/L

5mL

8s

0OC

5mL

0.1mol/L

5mL

0.1mol/L

10mL

12s

30OC

5mL

0.1mol/L

5mL

0.1mol/L

10mL

4s

30OC

5mL

0.2mol/L

5mL

0.2mol/L

10mL

2s

結(jié)論1: ;

結(jié)論2: 。

 

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