Question

（16分） 以食鹽為原料進行生產并綜合利用的某些過程如下圖所示。

除去粗鹽中的、和離子，加入下列沉淀劑的順序是（填序號）_____________ 。

A． B． C．

（2）將濾液的調至酸性除去的離子有___________________。

（3）人們習慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)叫做氯堿工業(yè)。下圖表示電解飽和NaCl溶液的裝置，X、Y是石墨棒。實驗開始時，在兩邊同時各滴入幾滴酚酞溶液，請回答以下問題：X極上的電極反應式是_____，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是________________；Y電極上的電極反應式是______，檢驗該電極反應產物的方法是_______________ 。電解溶液的離子方程式是_____________________。

（4）若向分離出晶體后的母液中加入過量生石灰，則可獲得一種可以循環(huán)使用的氣體，其化學式是 _____________________ 。

（5）某同學設計一個燃料電池（如下圖所示），目的是探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜。

根據(jù)要求回答相關問題：

①通入氫氣的電極為 （填“正極”或“負極”），負極的電極反應式為 。

②石墨電極為 （填“陽極”或“陰極”），反應一段時間后，在乙裝置中滴入酚酞溶液，_ 區(qū)（填“鐵極”或“石墨極”）的溶液先變紅。

③如果粗銅中含有鋅、銀等雜質，丙裝置中反應一段時間，硫酸銅溶液濃度將 ，填“增大”“減 小”或“不變”）。精銅電極上的電極反應式為______________。

④若在標準狀況下，有224m L氧氣參加反應，則乙裝置中鐵電極上生成的氣體在標況下體積為 ；丙裝置中陰極析出銅的質量為 。

 

Answer 1

（1）C、A、B 或者C、B、A或者B、C、A ；

（2）CO32-和OH-

（3）2H++2e-=H2↑;有無色氣泡產生，溶液變紅 ; 2Cl—--2e-=Cl2↑;

將濕潤的KI淀粉試紙放在氣體出口，若觀察到試紙變藍，證明有Cl2產生；

2Cl—+2H2O Cl2↑+ H2↑＋2OH-

（4）NH3

（5）①負極、　H2－2e-＋2OH-==2H2O ② 陽極、鐵極　

③減小 Cu2+ + 2e- -== Cu ④0．448L、　1．28 g

【解析】

試題分析：（1）除去Ca2+用CO32-；除去Mg2+用OH-，除去SO42-用Ba2+。為了將雜質除盡，除雜試劑就要過量。還要按照一定的順序來除，不然就會使除雜的步驟增多，使實驗麻煩，分析應該使SO42-離子在Ca2+離子之前除去，這樣加入的CO32-能夠將Ca2+和引入來的Ba2+一并除去，其余的雜質無先后關系，因此加入下列沉淀劑的順序是C、A、B 或者C、B、A或者B、C、A ；（2）將濾液的pH調至酸性除去的離子有CO32-和OH-；（3）根據(jù)與電源的連接方式可知：X是陰極，Y是陽極；在陰極由于水電離產生H+放電能力強，所以發(fā)生反應2H++2e-=H2↑；由于H+不斷放電產生氫氣，所以破壞了附近的水的電離平衡，在附近溶液中OH-離子的濃度大于H+的濃度，因此溶液顯堿性，使酚酞試液變?yōu)榧t色；在陽極Y電極上由于Cl-放電能力比OH-的強，所以該電極反應式是2Cl—--2e-=Cl2↑; 檢驗該電極反應產物的方法是將濕潤的KI淀粉試紙放在氣體出口，若觀察到試紙變藍，證明有Cl2產生；電解NaCl溶液的離子方程式是2Cl—+2H2O Cl2↑+ H2↑＋2OH-；（4）分離出NaHCO3晶體后的母液中含有NH4Cl，若向其中加入過量生石灰，則可獲得一種可以循環(huán)使用的氣體，其化學式是NH3 ；（5）①通入氫氣的電極為負極，由于電解質溶液是堿性的，所以在該電極反應式為H2－2e-＋2OH-==2H2O；②由于石墨電極與電源的正極連接，所以石墨電極為陽極，反應一段時間后，在乙裝置中滴入酚酞溶液，溶液中的H+在陰極(Fe電極)放電，平衡了附近的水的電離平衡，該區(qū)域的溶液顯堿性，因此鐵極的溶液先變紅。③如果粗銅中含有鋅、銀等雜質，因為粗銅中有活動性比Cu強的金屬失去電子，而得到電子的只有Cu2+，所以丙裝置中反應一段時間，硫酸銅溶液濃度會減小；精銅電極上的電極反應式為Cu2+ + 2e- -==Cu ；④若在標準狀況下，有224m L氧氣參加反應，n(O2)=0．224L÷22．4L/mol=0．01mol,n(e-)=0．04mol由于在整個閉合回路中電子轉移數(shù)目相等，則乙裝置中鐵電極上生成的氫氣的物質的量是0．02mol,氣體在標況下體積為0．02mol×22．4L/mol=0．448L；丙裝置中陰極析出銅的質量為0．02mol×64g/mol=1．28g。

考點：考查以食鹽為原料進行生產并綜合利用的知識。主要包括粗鹽的提純、原電池、電解池、金屬的精煉及有關計算的知識。