3.目前我國工業(yè)上大多采用離子交換膜法電解食鹽水制燒堿和氯氣.如圖:電解槽中用石墨或肽作陽極與電源正極相接,用鐵網(wǎng)作陰極與電源負(fù)極相接,中間設(shè)特殊的離子交換膜.
試分析:從a進(jìn)入的液體精制飽和食鹽水,從b流出的液體是NaOH的濃溶液;圖中的離子交換膜只允許陽離子通過,該離子交換膜的作用是防止陽極生成的氯氣與陰極生成的氫氧化鈉反應(yīng)而使產(chǎn)品不純;防止陽極生成的氯氣與陰極生成的氫氣反應(yīng)遇火反應(yīng)而引發(fā)安全事故
你認(rèn)為這種制堿的方法存在的缺點是AD(填序號)
A.消耗大量的電能
B.產(chǎn)品中氫氣和氯氣用途不大,造成浪費
C.食鹽不易獲取
D.生產(chǎn)過程中若處理不當(dāng)易造成環(huán)境污染

分析 電解飽和食鹽時陽極陰離子Cl-、OH-放電,Cl-的放電能力強(qiáng)于OH-,陽極發(fā)生的方程式為:2Cl--2e-═Cl2↑,陰極:2H++2e-═H2↑;H2、NaOH在陰極,NaOH的濃溶液的出口為b,Cl2在陽極,精制飽和食鹽水從陽極a進(jìn)入;陽離子交換膜只能陽離子通過,陰離子和氣體不能通過;
這種制堿的方法需要消耗大量的電能,氯氣、氯化氫有毒處理不當(dāng)易造成環(huán)境污染;產(chǎn)品中氫氣和氯氣可作為生產(chǎn)鹽酸等的工業(yè)原料,食鹽可通過海水曬鹽得到.

解答 解:電解飽和食鹽時陽極陰離子Cl-、OH-放電,Cl-的放電能力強(qiáng)于OH-,陽極發(fā)生的方程式為:2Cl--2e-═Cl2↑,陰極:2H++2e-═H2↑;H2、NaOH在陰極,NaOH的濃溶液的出口為b,Cl2在陽極,精制飽和食鹽水從陽極a進(jìn)入;
陽離子交換膜只能陽離子通過,陰離子和氣體不能通過,用石墨作電極電解飽和氯化鈉時,陽極上氯離子放電生成氯氣,氯氣不能通過陽離子交換膜而進(jìn)入陰極,如果氯氣進(jìn)入陰極易和氫氣混合產(chǎn)生爆炸,且易和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉而導(dǎo)致制取的氫氧化鈉不純;
這種制堿的方法需要消耗大量的電能,氯氣、氯化氫有毒處理不當(dāng)易造成環(huán)境污染;產(chǎn)品中氫氣和氯氣可作為生產(chǎn)鹽酸等的工業(yè)原料,食鹽可通過海水曬鹽得到.故選:AD.
故答案為:精制飽和食鹽水;NaOH的濃溶液;陽離子;防止陽極生成的氯氣與陰極生成的氫氧化鈉反應(yīng)而使產(chǎn)品不純;防止陽極生成的氯氣與陰極生成的氫氣反應(yīng)遇火反應(yīng)而引發(fā)安全事故;AD.

點評 本題考查了電解原理的分析,電極分析判斷方法等,題目難度中等,注意工業(yè)的一般應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列判斷錯誤的是( 。
A.離子半徑:Na+>Mg2+>Al3+B.還原性:Cl->Br->I-
C.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4D.堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

11.在一定條件下,PbO2與Cr3+反應(yīng),產(chǎn)物是Cr2O${\;}_{7}^{2-}$和Pb2+,則與1mol Cr3+反應(yīng)所需PbO2的物質(zhì)的量為1.5mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.中研網(wǎng)報道,目前全球汽車工業(yè)每年消耗鋁約為六百萬噸,其中有$\frac{2}{3}$是再生鋁,在開展鋁向汽車的所有部件應(yīng)用方面已經(jīng)做得非常廣泛.許多年來鋁作為汽車工業(yè)的重要金屬 材料一直在和鋼爭奪汽車發(fā)展的市場份額,應(yīng)當(dāng)說全球主要轎車生產(chǎn)要完成從鋼向鋁的 轉(zhuǎn)換仍有很長的路要走. 盡管奧迪和美洲虎汽車公司的不斷努力已經(jīng)使全鋁轎車上路行 駛,但對于重要的大批量生產(chǎn)的汽車市場來說,這樣的全鋁轎車仍然僅僅是一個夢想而已.
(1)鋁是以“貴族的身份”作為金屬材料開始使用的.一百多年前,為了表彰門捷列夫 對化學(xué)作出的杰出貢獻(xiàn),英國皇家學(xué)會不惜重金制作了一個比黃金還要貴重的獎杯-鋁杯,贈送給門捷列夫.鋁開始作為金屬材料之所以貴于黃金,其原因是C(填字母,下同).
A.鋁是稀有金屬           B.鋁礦開采困難
C.缺乏廉價的鋁冶煉技術(shù)    D.鋁熔點高,作為材料不易加工
(2)鋁在轎車上的應(yīng)用已經(jīng)大獲成功,這是無可爭辯的事實.比較鋼而言,再生鋁(回收利用)作為金屬材料在汽車上應(yīng)用的優(yōu)點是A C(多選).
A.汽車重量減輕           B.鋁的導(dǎo)電性能好
C.降低成本               D.鋁的冶煉比鐵容易
(3)目前市場上某些品牌筆記本電腦(如神舟電腦、IBM 電腦等)的外殼一改以往的有機(jī)合 成材料,而使用鋁合金材料(有鈦鋁合金、鎂鋁合金等),有些甚至還滲入碳纖維材料,使整體硬度得到進(jìn)一步加強(qiáng).鋁合金材料在電腦上代替有機(jī)合成材料的目的是BC(多選).
A.增強(qiáng)導(dǎo)電性             B.增強(qiáng)美觀 
C.增加強(qiáng)度               D.增加運算速度.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.銦產(chǎn)業(yè)被稱為“信息時代的朝陽產(chǎn)業(yè)”.元素周期表中銦的數(shù)據(jù)如圖,下列說法完全正確的是( 。
A.銦元素的質(zhì)量數(shù)是114.8B.銦元素的相對原子質(zhì)量是114
C.銦元素是一種副族元素D.銦原子最外層有3個電子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

15.燃料電池作為一種新型能源由于電極材料豐富,電解質(zhì)多樣(可以是固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)等),將滲透到我們生活的各個領(lǐng)域.
(1)堿性燃料電池(AFG)是采用30%-50%KOH溶液作電解質(zhì)溶液,以H2為燃料在一定條件下使其發(fā)生反應(yīng),試用方程式表示該電池的電極反應(yīng):正極O2+2H2O+4e-=4OH-,負(fù)極2H2-4e-+4OH-=4H2O.
(2)燃料電池的電解質(zhì)溶液可以是堿性,也可以是酸性.下列物質(zhì)最適合作實用型氫氧燃料電池的是A(A.濃鹽酸 B.98%濃硫酸 C.磷酸 D.碳酸),書寫電極反應(yīng)式:
正極O2+4H++4e-=2H2O,
負(fù)極2H2-4e-=4H+
(3)固態(tài)氧化物燃料電池以固體氧化鋯-氧化釔為電解質(zhì),這種固體電解質(zhì)在高溫下允許O2-在其間通過,該電池工作原理如圖所示,多孔電極a、b均不參與電極反應(yīng).其中正極是a(填a或b),
正極反應(yīng)式:O2+4e-═2O2-
負(fù)極反應(yīng)式H2+O2--2e-=H2O.
(4)燃料電池除了用H2外,還可以用其他氣體如CO、CH4等,若用CH3CH2OH作燃料,則它將在b極反應(yīng)(填“a”或“b”),寫出酸性條件下該電極反應(yīng)式:C2H5OH-12e-+3H2O═2CO2+12H+,寫出在堿性條件下該電極反應(yīng)式:C2H6O+16OH--12e-=2CO32-+11H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.三苯甲醇()是一種重要的化工原料和醫(yī)藥中間體,實 驗室合成三苯
甲醇其合成流程如圖1所示,裝置如圖2所示.
已知:(I)格氏試劑容易水解,+H2O+Mg(OH)Br(堿式溴化鎂);

(II)相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如下:
物質(zhì)熔點沸點溶解性
三苯甲醇164.2℃380℃不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑
乙醚-116.3℃34.6℃微溶于水,溶于乙醇、苯等有機(jī)溶劑
溴苯-30.7°C156.2°C不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多數(shù)有機(jī)溶劑
苯甲酸乙酯-34.6°C212.6°C不溶于水
Mg(OH)Br常溫下為固體能溶于水,不溶于醇、醚等有機(jī)溶劑
(III)三苯甲醇的分子量是260,純凈固體有機(jī)物一般都有固定熔點.
請回答以下問題:
(1)圖2中玻璃儀器B的名稱:冷凝管;裝有無水CaCl2的儀器A的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置,避免格氏試劑水解;
(2)圖2中滴加液體未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是平衡壓強(qiáng),使漏斗內(nèi)液體順利滴下;制取格氏試劑時要保持微沸,可以采用水。ǚ绞剑┘訜,優(yōu)點是受熱均勻,溫度易于控制;
(3)制得的三苯甲醇粗產(chǎn)品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有機(jī)物和堿式溴化鎂等雜質(zhì),可以設(shè)計如下提純方案,請?zhí)顚懭缦驴瞻祝?br />
粗產(chǎn)品
操作

②溶解、過濾

③洗滌、干燥
三苯甲醇
[粗產(chǎn)品]$\stackrel{①操作}{→}$ $\stackrel{②溶解、過濾}{→}$ $\stackrel{③洗滌、干燥}{→}$[三苯甲醇]其中,①操作為:蒸餾或分餾;洗滌液最好選用:A(從選項中選);
A、水         B、乙醚            C、乙醇        D、苯
檢驗產(chǎn)品已經(jīng)洗滌干凈的操作為:取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加硝酸銀溶液,若無沉淀生成,則已洗滌干凈,反之則未洗滌干凈.
(4)純度測定:稱取2.60g產(chǎn)品,配成乙醚溶液,加入足量金屬鈉(乙醚與鈉不會反應(yīng)),充分反應(yīng)后,測得生成氣體體積為100.80ml標(biāo)準(zhǔn)狀況).產(chǎn)品中三苯甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%(保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

17.下列關(guān)于苯的說法錯誤的是( 。
A.苯環(huán)中含有單雙鍵交替的化學(xué)鍵
B.苯不能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色
C.苯的化學(xué)性質(zhì)沒顯示出極不飽和的性質(zhì),其性質(zhì)與烯烴有很大的差別
D.苯在氫氣氣存在的情況下可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化

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同步練習(xí)冊答案