2019-2020年高中化學(xué) 主題2 海水資源、工業(yè)制堿 課題2 氯堿生產(chǎn)教案 魯科版選修2.doc

2019-2020年高中化學(xué) 主題2 海水資源、工業(yè)制堿 課題2 氯堿生產(chǎn)教案 魯科版選修2課標(biāo)要求了解海水的綜合利用，認(rèn)識化學(xué)科學(xué)發(fā)展對自然資源利用的作用。課標(biāo)解讀 1.了解海水資源的利用。如海水淡化，海水提溴、提鎂，氯堿生產(chǎn)。2理解以海水作為原料的化工生產(chǎn)的原理，了解化工生產(chǎn)中的產(chǎn)品。教學(xué)地位氯堿生產(chǎn)是我國重要化學(xué)工業(yè)，電解原理在氯堿生產(chǎn)中的應(yīng)用是高考中的高頻考點(diǎn)，尤其是電極反應(yīng)式的書寫、電極產(chǎn)物的判斷、有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，工藝流程中的實(shí)驗(yàn)操作是高考的熱點(diǎn)。新課導(dǎo)入建議發(fā)明氯氣、芥子氣等毒氣的弗里茨哈伯，也曾是諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的得主。他在一戰(zhàn)時(shí)曾為德國政府研發(fā)生化武器，生產(chǎn)出的毒氣造成了近百萬人傷亡。盡管當(dāng)時(shí)表彰的是他關(guān)于合成氨的發(fā)現(xiàn)，不涉及毒氣的研制，但對于一個(gè)揚(yáng)言制造殺人毒氣是為了盡早結(jié)束戰(zhàn)爭的人來說，他是否有資格接受這一神圣的獎(jiǎng)項(xiàng)，引起了許多專家的激烈爭論。你知道工業(yè)上如何生產(chǎn)氯氣嗎？教學(xué)流程設(shè)計(jì)課前預(yù)習(xí)安排：看教材P2633，填寫課前自主導(dǎo)學(xué)，并完成思考交流。步驟1：導(dǎo)入新課，本課時(shí)教學(xué)地位分析。步驟2：建議對思考交流進(jìn)行提問，反饋學(xué)生預(yù)習(xí)效果。步驟3：師生互動完成探究1，可利用問題導(dǎo)思的設(shè)問作為主線。步驟7：通過例2的講解研析，對“探究2，粗鹽的精制”中注意的問題進(jìn)行總結(jié)。步驟6：師生互動完成“探究2”。步驟5：指導(dǎo)學(xué)生自主完成變式訓(xùn)練1和當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)1、4、5題。步驟4：通過例1和教材P2627“氯堿生產(chǎn)的核心技術(shù)電解”講解研析，對“探究1，電解產(chǎn)物的判斷”中注意的問題進(jìn)行總結(jié)。步驟8：指導(dǎo)學(xué)生自主完成變式訓(xùn)練2和當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)中的2、3題。步驟9：引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié)本課時(shí)知識框架，然后對照課堂小結(jié)。安排課下作業(yè)完成課后知能檢測。課標(biāo)解讀重點(diǎn)難點(diǎn)1.了解電解的概念和電解食鹽水的原理，并能寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的化學(xué)方程式。2.知道電解槽的基本結(jié)構(gòu)、作用及其主要類型，能說明離子膜電解槽的工作原理，知道離子膜法電解制燒堿的主要工藝流程，了解精制鹽水的原理和方法。3.能舉例說明氯堿工業(yè)產(chǎn)品的主要用途。1.電解原理及電解裝置特點(diǎn)，明確氯堿生產(chǎn)是電解原理的重要應(yīng)用。(重點(diǎn))2.氯堿生產(chǎn)的工藝流程，知道基本裝置電解槽以及電極材料。(重難點(diǎn))3.氯堿生產(chǎn)的產(chǎn)品及重要應(yīng)用。(難點(diǎn))氯堿生產(chǎn)的核心技術(shù)電解1.電解(1)定義：使電流通過電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)的電解質(zhì)，在陰、陽兩極分別發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)的過程。(2)電解裝置電解槽電解槽(3)電解原理陰極：陽離子移向陰極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)。陽極：陰離子移向陽極，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。2電解飽和食鹽水(1)離子移動方向Na、H移向陰極，Cl、OH移向陽極。(2)電極反應(yīng)及總反應(yīng)陰極：2H2e=H2陽極：2Cl2e=Cl2總反應(yīng)：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2(3)現(xiàn)象向溶液中滴入酚酞時(shí)，陰極變紅色；陽極出現(xiàn)黃綠色氣體，能使?jié)櫇竦腒I淀粉試紙變藍(lán)色。1電解飽和食鹽水時(shí)，如何檢驗(yàn)陰極氣體成分？【提示】收集一小試管陰極產(chǎn)生的氣體，靠近酒精燈火焰，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，并發(fā)出“噗噗”響聲，證明有H2生成。氯堿生產(chǎn)的基本裝置電解槽1.如何有效地隔開電解產(chǎn)物電解槽的陰極室和陽極室用陽離子膜隔開，精制飽和食鹽水進(jìn)入陽極室，去離子水進(jìn)入陰極室。陽離子膜具有選擇透過性，它只允許陽離子Na透過膜進(jìn)入陰極室，而陰離子Cl、OH和氣體則不能透過。2選擇什么樣的電極材料陽極材料：以鈦為基體、其表面涂有釕和鈦氧化物涂層的金屬。陰極材料：低碳鋼。2陽離子膜和陰離子膜的作用有什么不同？【提示】陽離子膜只允許陽離子透過，陰離子和分子不能透過；陰離子膜只允許陰離子透過，陽離子和分子不能透過。氯堿工業(yè)產(chǎn)品電解產(chǎn)物的判斷【問題導(dǎo)思】電解時(shí)，陰離子一定在陽極放電嗎？【提示】不一定。陽極材料為活性電極時(shí)，材料本身失電子而放電，溶液中陰離子不放電。電解飽和食鹽水時(shí)，向溶液中滴入酚酞試液，為什么陰極區(qū)溶液變紅色？【提示】陰極：2H2e=H2，使陰極區(qū)溶液堿性增強(qiáng)。你知道陽極、陰極上離子的放電順序嗎？【提示】見要點(diǎn)1、2。1陽極產(chǎn)物判斷首先看電極，如果是活性電極(金屬活動性順序中Ag以前的金屬)，則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子。如果是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則要再看溶液中的離子的失電子能力。此時(shí)根據(jù)陰離子放電順序加以判斷。陰離子放電順序：S2>I>Br>Cl>OH>含氧酸根。2陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)行判斷，陽離子放電順序：Ag>Hg2>Fe3>Cu2>H>Pb2>Sn2>Fe2>Zn2>Al3>Mg2>Na>Ca2>K。下圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是()【解析】電解食鹽水時(shí)，2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，H2在陰極產(chǎn)生，Cl2在陽極產(chǎn)生。由圖可知每一裝置左側(cè)都是用來收集H2的，而右側(cè)是用來檢驗(yàn)Cl2(使淀粉KI溶液變藍(lán))?！敬鸢浮緿電解槽中電子流向和電流方向：電子流向：陽極正極負(fù)極陰極(直流電源相當(dāng)于“電子泵”)電流方向1下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液呈紅色。下列說法中正確的是()AX是正極，Y是負(fù)極BX是負(fù)極，Y是正極CCuSO4溶液的pH逐漸變大DCuSO4溶液的pH不變【解析】由裝置圖可知為串聯(lián)的電解槽，右裝置b極附近呈紅色，說明b為陰極，則Y為負(fù)極、X為正極；進(jìn)而推知Pt為陽極、Cu為陰極，電解CuSO4溶液的反應(yīng)為：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，溶液中c(H)增大，pH逐漸變小?！敬鸢浮緼粗鹽的精制【問題導(dǎo)思】氯堿生產(chǎn)中，能否用粗鹽水代替精制鹽水？【提示】不能，粗鹽水中的泥沙，以及電解時(shí)生成的Ca(OH)2、Mg(OH)2沉淀堵塞離子交換膜。除去粗鹽中的SO、Ca2、Mg2、Fe3分別用什么試劑？【提示】SOBaCl2、Mg2、Fe3NaOH、Ca2Na2CO3。粗鹽提純時(shí)，加入試劑的順序中，Na2CO3能否排在BaCl2之前？【提示】不能。過量的Ba2須用CO除去，故加入順序中，Na2CO3一定排在BaCl2之后。1粗鹽的成分粗鹽中含有泥沙、Ca2、Mg2、Fe3、SO等雜質(zhì)，不符合電解要求，因此必須經(jīng)過精制。2雜質(zhì)的危害Ca2、Mg2等金屬離子在堿性環(huán)境中會生成沉淀，損壞離子交換膜；此外，雜質(zhì)的存在會使得到的產(chǎn)品不純。3除雜質(zhì)的過程粗鹽水 含少量Ca2、Mg2精制鹽水(1)除雜質(zhì)時(shí)所加試劑的順序要求是：Na2CO3必須在BaCl2之后；加入鹽酸在過濾之后。(2)試劑加入順序有多種選擇：BaCl2、NaOH、Na2CO3、過濾、鹽酸BaCl2、Na2CO3、NaOH、過濾、鹽酸NaOH、BaCl2、Na2CO3、過濾、鹽酸(雙選)為了除去粗鹽中Ca2、Mg2、Cu2、Fe3、SO及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進(jìn)行下列五項(xiàng)操作，正確的操作順序是()過濾加過量NaOH溶液加適量鹽酸加過量Na2CO3溶液加入過量的BaCl2溶液ABC D【解析】按除雜的基本要求，為了保證雜質(zhì)離子完全除去，所有試劑一般應(yīng)用稍過量，但又不能引入新雜質(zhì)，而且方法要盡可能簡單。解題時(shí)，要弄清每加一種試劑的作用以及過量的試劑如何在下一步除去。過量的NaOH溶液是為了使粗鹽水中的Mg2、Cu2、Fe3等離子形成沉淀，多加的NaOH溶液最后可用HCl溶液中和；加BaCl2可除去SO；加過量的Na2CO3溶液是為了使粗鹽水中的Ca2以及上一步中過量的Ba2形成沉淀而除去。從以上分析可以知道Na2CO3溶液必須在加入BaCl2溶液之后才能加入，以保證過量的Ba2不致引入新雜質(zhì)；而鹽酸應(yīng)該在過濾操作后加入，以防止在加入酸調(diào)節(jié)溶液pH時(shí)，某些沉淀會溶解或部分溶解。至于NaOH溶液和BaCl2溶液加入的先后順序，則沒有原則性的差別。按以上分析可以知道C和D選項(xiàng)符合題意?！敬鸢浮緾D除雜原則：(1)除雜試劑需過量；(2)過量試劑需除盡；(3)除去多種雜質(zhì)要考慮加入試劑的順序；(4)選擇最佳的除雜途徑。2氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程如圖所示。依據(jù)圖，完成下列填空。(1)在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_；與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液pH_(填“不變”、“升高”或“下降”)。(2)工業(yè)食鹽含Ca2、Mg2等雜質(zhì)，精制過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：_；_。(3)如果精鹽中SO含量較高，必須添加鋇試劑除去SO，該鋇試劑可以是_。aBa(OH)2bBa(NO3)2cBaCl2(4)脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過_、冷卻、_(填操作名稱)除去NaCl。(5)用隔膜法電解食鹽水時(shí)，電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū)，防止Cl2與NaOH反應(yīng)；在用離子交換膜法電解食鹽水時(shí)，陰離子交換膜將電解槽分隔為陽極室和陰極室的目的是_。采用無隔膜電解冷的食鹽水時(shí)，Cl2與NaOH充分接觸，產(chǎn)物僅是NaClO和H2O，相應(yīng)的化學(xué)方程式為_?！窘馕觥颗c電源正極相連的極是電解池陽極，陰離子在電極上放電。而陰極上H放電后導(dǎo)致OH富集，堿性增強(qiáng)。除雜時(shí)以不引入難除去離子為宗旨，盡量避免加入雜質(zhì)離子故除Ca2用Na2CO3，除Mg2用NaOH，鋇鹽可選用Ba(OH)2、BaCl2。利用溶解度的差異可以用蒸發(fā)結(jié)晶法除去NaOH中NaCl。而不采用隔膜時(shí)Cl2與NaOH直接接觸生成NaClO?！敬鸢浮?1)2Cl2e=Cl2升高(2)Ca2CO=CaCO3Mg22OH=Mg(OH)2(3)ac(4)蒸發(fā)過濾(5)防止陰極產(chǎn)生的H2和陽極產(chǎn)生的Cl2混合而引起爆炸并避免Cl2和NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量NaClH2ONaClOH2或2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2Cl22NaOH=NaClNaClOH2O【教師備課資源】食鹽的妙用(1)清晨喝一杯鹽開水，可以使大便暢通，還可以治喉嚨痛、牙痛。(2)每天用淡鹽水漱口，可以預(yù)防各種口腔疾病。(3)洗浴時(shí)，在水中加少量食鹽，可使皮膚強(qiáng)健。(4)花生油內(nèi)含水分，久貯會發(fā)臭。可將鹽炒熱，涼后，按40斤油1斤鹽的比例，加入食鹽，可以使花生油23年仍保持色滑、味香。(5)鮮花插入稀鹽水里，可數(shù)日不謝。(6)洗有顏色的衣服時(shí)，先用5%鹽水浸泡10分鐘，然后再洗，則不易掉色。1食鹽水中的4種離子：Na、Cl、H、OH。2電解飽和食鹽水的3個(gè)反應(yīng)式：陽極：2Cl2e=Cl2陰極：2H2e=H2總反應(yīng)：2NaCl2H2O2NaOHCl2H23陽離子膜的特點(diǎn)：允許陽離子通過，不允許陰離子通過。4氯堿工業(yè)的3種主要產(chǎn)品：燒堿、氯氣、氫氣。1下列物質(zhì)不屬于氯堿工業(yè)產(chǎn)品的是()A液氯B鹽酸C乙烯 D漂白粉【解析】由2NaCl2H2O2NaOHCl2H2可知液氯是氯堿工業(yè)產(chǎn)品，則含氯物質(zhì)(鹽酸、漂白粉)也屬于氯堿工業(yè)產(chǎn)品。【答案】C2過濾操作中一定不需要的儀器是()A漏斗 B燒杯C蒸發(fā)皿 D玻璃棒【解析】過濾操作中用到的儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺?！敬鸢浮緾3“粗鹽提純”實(shí)驗(yàn)中，蒸發(fā)時(shí)，正確的操作是()A把渾濁的液體倒入蒸發(fā)皿內(nèi)加熱B開始析出晶體后用玻璃棒攪拌C待水分完全蒸干后停止加熱D蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多量固體時(shí)即停止加熱【解析】“粗鹽的提純”實(shí)驗(yàn)涉及溶解、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶等基本操作內(nèi)容，三項(xiàng)操作從始至終均要使用玻璃棒(加速溶解、引流、防迸濺)。為達(dá)到提純目的，過濾后要對澄清濾液進(jìn)行蒸發(fā)，加熱至蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)，停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干(最后用玻璃棒把固體轉(zhuǎn)移到紙上，稱量后回收)。【答案】D4下列關(guān)于用離子膜電解槽電解飽和食鹽水的敘述不正確的是()A精制飽和食鹽水注入陽極室BCl和OH透過陽離子膜進(jìn)入陽極室C陰極區(qū)溶液使酚酞試液顯紅色D陽極產(chǎn)生使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)的氣體【答案】B5在圖中，兩容器都盛有食鹽水和酚酞混合液，在下列裝置中最先觀察到變紅現(xiàn)象的區(qū)域是_，并寫出各極的反應(yīng)式。甲：_；乙：_；丙：_；?。篲。【解析】圖構(gòu)成原電池，圖構(gòu)成電解池。在中實(shí)際發(fā)生了吸氧腐蝕，在鐵極：O24e2H2O=4OH，Zn極：Zn2e=Zn2；在中鐵極：Fe2e=Fe2，鋅極：2H2e=H2。故在中鐵極區(qū)域顯堿性，在中鋅極區(qū)域顯堿性，而變紅?！敬鸢浮考缀投〉母浇祝?H2e=H2乙：Fe2e=Fe2丙：Zn2e=Zn2丁：O24e2H2O=4OH1關(guān)于電解NaCl的水溶液，下列敘述正確的是()A電解時(shí)陽極得到Cl2，陰極得到鈉B在陽極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C若在陰極附近的溶液中滴入酚酞，溶液呈無色D電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行浴窘馕觥侩娊鈺r(shí)陰極：2H2e=H2(H由H2O提供后剩余OH顯堿性)，陽極：2Cl2e=Cl2(Cl2有一部分溶于水，呈強(qiáng)氧化性，滴入KI后生成I2)?！敬鸢浮緽2下列關(guān)于離子交換膜電解槽的敘述，錯(cuò)誤的是()A精制的飽和食鹽水進(jìn)入陽極室B純水(加少量NaOH)進(jìn)入陰極室C陰極產(chǎn)物為NaOH和氫氣D電解槽的陽極用金屬鐵網(wǎng)制成【解析】離子交換膜電解槽陽極產(chǎn)物為Cl2，陰極為NaOH和H2。陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cl2e=Cl2，若是鐵做陽極，則Fe原子失去電子，陽極不會得到Cl2；陰極發(fā)生還原反應(yīng)：2H2e=H2，需補(bǔ)充H2O，Na自陽極室進(jìn)入陰極室后，與OH形成NaOH。【答案】D3目前下列工藝過程沒有直接使用離子交換技術(shù)的是()A硬水的軟化B電解飽和食鹽水制造NaOHC電滲析淡化海水D海水中提取金屬M(fèi)g【解析】海水中提取金屬M(fèi)g的基本過程為：海水氫氧化鎂氯化鎂溶液氯化鎂晶體無水氯化鎂金屬鎂?！敬鸢浮緿4氯堿工業(yè)生產(chǎn)中，每生產(chǎn)1 t Cl2，理論上應(yīng)得到燒堿()A1.127 tB1 tC2 t D2 mol【解析】C22NaO，m(NaOH)1 t1.127 t。【答案】A5下列說法錯(cuò)誤的是()A電解飽和食鹽水的工廠可以生產(chǎn)鹽酸B電解飽和食鹽水在陰極區(qū)有NaOH生成C用離子交換膜法制燒堿不會對環(huán)境造成污染D氯堿工業(yè)產(chǎn)品可用于造紙、金屬冶煉等行業(yè)【解析】氯堿工業(yè)會產(chǎn)生三廢(廢氣、廢水、廢渣)，故必對環(huán)境造成污染。【答案】C6氯堿工業(yè)的電解槽使用的交換膜是()A陰離子交換膜 B陽離子交換膜C濾紙 D塑料薄膜【解析】氯堿工業(yè)的電解槽中，使用陽離子交換膜，防止Cl2和H2混合。【答案】B7在氯堿工業(yè)中，原料鹽中的雜質(zhì)離子危害很高，能破壞離子膜，以下對Ca2、Mg2、Fe3、SO除去順序不合理的是()ABaCl2、NaOH、Na2CO3BBaCl2、Na2CO3、NaOHCNaOH、BaCl2、Na2CO3DNa2CO3、BaCl2、NaOH【解析】除雜原則是每一種試劑必須過量，不能引入雜質(zhì)離子，或者引入的雜質(zhì)離子利用后加試劑能除去。而D選項(xiàng)加入BaCl2后，再加NaOH時(shí)不能將過多的鋇離子除去，從而引入新的雜質(zhì)。【答案】D8(xx溫州高二檢測)用惰性電極電解未精制的食鹽水，食鹽水裝在U形管內(nèi)。結(jié)果很快在某一電極附近出現(xiàn)食鹽水渾濁現(xiàn)象。造成渾濁的難溶物主要是()A碳酸鎂 B硫酸鋇C氫氧化鎂 D碳酸鋇【解析】未精制的食鹽水中含Ca2、Mg2，電解時(shí)產(chǎn)生的NaOH與Mg2反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀?！敬鸢浮緾9取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯做電極，接通直流電源，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同心圓，內(nèi)圈為白色，外圈呈淺紅色。則下列說法錯(cuò)誤的是()Ab電極是陰極Ba電極與電源的正極相連C電解過程中，水是氧化劑Db電極附近溶液的pH變小【解析】a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同心圓，內(nèi)圈為白色，外圈呈淺紅色，說明a極產(chǎn)生了Cl2，所以a極與電源的正極相連，即a為陽極，電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2，b為陰極，2H2e=H2，電解促進(jìn)水的電離，所以b極附近的pH增大?！敬鸢浮緿10下圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)判斷正確的是()Aa為負(fù)極、b為正極Ba為陽極、b為陰極C電解過程中，d電極質(zhì)量增加D電解過程中，氯離子濃度不變【解析】在外電路中電子流向與電流方向相反，而電流從電源正極經(jīng)外電路流向負(fù)極，故可知a為正極，b為負(fù)極。而c、d作為電解槽的兩個(gè)電極應(yīng)稱為陽、陰極。在通電時(shí)陽極：2Cl2e=Cl2，陰極：Cu22e=Cu，故陰極質(zhì)量增加，陽極有氣體放出。【答案】C11.某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是()Aa為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaClBa為負(fù)極，b為正極：NaClO和NaClCa為陽極，b為陰極；HClO和NaClDa為陰極，b為陽極；HClO和NaCl【解析】電解飽和食鹽水生成Cl2、H2和NaOH，同時(shí)在電解池內(nèi)制得消毒液，則該消毒液的有效成分是Cl2和NaOH反應(yīng)生成的NaClO。在圖示的電解池中，要使Cl2和NaOH充分反應(yīng)，應(yīng)使Cl2生成于下方、NaOH生成于上方。在飽和食鹽水的電解池中，Cl2生成于陽極、NaOH生成于陰極。 電解池的陽極連接電源的正極，陰極連接電源的負(fù)極。則a是負(fù)極，b是正極?！敬鸢浮緽12(xx安徽高考)某興趣小組設(shè)計(jì)如下圖所示微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是()A斷開K2，閉合K1時(shí)，總反應(yīng)的離子方程式為：2H2ClCl2H2B斷開K2，閉合K1時(shí)，石墨電極附近溶液變紅C斷開K1，閉合K2時(shí)，銅電極上的電極反應(yīng)式為：Cl22e=2ClD斷開K1，閉合K2時(shí)，石墨電極做正極【解析】斷開K2，閉合K1時(shí)，構(gòu)成電解池，反應(yīng)的離子方程式為2H2O2ClH2Cl22OH，石墨電極為陽極，發(fā)生反應(yīng)：2Cl2e=Cl2；銅電極為陰極，發(fā)生反應(yīng)：2H2e=H2，所以銅電極附近溶液變紅。斷開K1，閉合K2時(shí)，構(gòu)成原電池，其中石墨電極為正極?！敬鸢浮緿13為除去粗鹽中的Ca2、Mg2、Fe3、SO以及泥沙等雜質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種制備精鹽的實(shí)驗(yàn)方案，步驟如下(用于沉淀的試劑稍過量)：稱取粗鹽濾液精鹽(1)判斷BaCl2已過量的方法是_。(2)第步中，相關(guān)的離子方程式是_。(3)若先用鹽酸調(diào)pH再過濾，將對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，其原因是_。(4)為檢測精鹽純度，需配制250 mL 0.2 molL1 NaCl(精鹽)溶液，如上圖是該同學(xué)轉(zhuǎn)移溶液的示意圖，圖中的錯(cuò)誤是_。【解析】加入BaCl2、NaOH、Na2CO3等沉淀劑后，產(chǎn)生BaSO4、Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3沉淀，還有過量Na2CO3和NaOH，需加入鹽酸使它們轉(zhuǎn)變成NaCl。但如果先加鹽酸再過濾，Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3都可能溶解，造成產(chǎn)品純度不高?！敬鸢浮?1)取第步后的上層清液12滴于點(diǎn)滴板上，再滴入12滴BaCl2溶液，若溶液未變渾濁則表明BaCl2已過量(2)Ca2CO=CaCO3；Ba2CO=BaCO3(3)先加鹽酸會有少量CaCO3、BaCO3等溶解，從而影響制得精鹽的純度(4)未用玻璃棒引流；未采用250 mL容量瓶14電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題：(1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則電解池中X極上的電極反應(yīng)式為_，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_。Y電極上的電極反應(yīng)式為_，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_。(2)如果用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則X電極的材料是_，電極反應(yīng)式為_。Y電極的材料是_，電極反應(yīng)式為_。(說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)【解析】(1)用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí)，陽極反應(yīng)：2Cl2e=Cl2；陰極反應(yīng)：2H2e=H2。與電源正極相連的為陽極，反之為陰極。所以X為陰極，Y為陽極。X極在反應(yīng)過程中消耗了H2O電離出的H，溶液呈堿性，加入酚酞試液變成紅色；Y極產(chǎn)生Cl2，能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變成藍(lán)色。(2)電解精煉Cu時(shí)，用含雜質(zhì)的Cu為陽極，純Cu為陰極。反應(yīng)過程中陽極上的Cu以及比Cu活潑的金屬失去電子，成為離子，進(jìn)入溶液，活潑性比Cu差的金屬形成陽極泥；在陰極只有Cu2能得電子成為單質(zhì)，其他較活潑金屬對應(yīng)的離子不能得電子。根據(jù)裝置圖，X為陰極，Y為陽極。所以，X電極的材料是純銅，電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu；Y電極的材料是粗銅，電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2?！敬鸢浮?1)2H2e=H2放出氣體，溶液變紅2Cl2e=Cl2把濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色(2)純銅Cu22e=Cu粗銅Cu2e=Cu215海水是取之不盡的化工原料資源庫，從海水中可提取各種化工原料。下列是工業(yè)上對海水的幾項(xiàng)綜合利用的示意圖：試回答下列問題：(1)粗鹽中含有Ca2、Mg2、SO等雜質(zhì)，精制時(shí)所用試劑為：A.鹽酸；B.BaCl2溶液；C.NaOH溶液；D.Na2CO3溶液。加入試劑的順序是_。(2)電解飽和食鹽水時(shí)，與電源正極相連的電極上發(fā)生的反應(yīng)為_。與電源負(fù)極相連的電極附近溶液pH_(填“變大”、“不變”或“變小”)。若1 mol電子的電量為96 500 C，則用電流強(qiáng)度為100 A的穩(wěn)恒電流持續(xù)電解3分13秒，則在兩極上共可收集到氣體_mL(STP)。若保證電解后飽和食鹽水的濃度不變，則可采取的方法是_。(3)由MgCl26H2O晶體脫水制無水MgCl2時(shí)，MgCl26H2O晶體在_氣氛中加熱脫水，該氣體的作用是_。(4)電解無水MgCl2所得的鎂蒸氣可以在下列_氣體中冷卻。AH2BN2CCO2DO2【解析】(1)該小題屬離子除雜題。除雜原則是在除去Ca2、Mg2、SO時(shí)，不能帶入雜質(zhì)離子。所以，解此題的關(guān)鍵是把握好加入離子的順序：Ba2必須在CO之前加入；CO、OH必須在H之前加入，所以B、C不分先后，而D、A本身既分前后，又必須放在B、C之后才能滿足條件。(2)電解飽和食鹽水時(shí)，與正極相連的陽極發(fā)生的反應(yīng)是：2Cl2e=Cl2，與負(fù)極相連的陰極發(fā)生的反應(yīng)是：2H2e=H2。H不斷消耗，使得溶液中c(OH)增大，pH變大。電解中外逸的是Cl2、H2，所以要確保原溶液濃度不變，只能向體系中通入一定量的HCl氣體以補(bǔ)足損失的氫、氯。易錯(cuò)處是加入鹽酸，使溶液濃度變小。(3)抑制水解平衡MgCl2H2OMg(OH)ClHCl正向移動。(4)鎂蒸氣可以與氮?dú)?、氧氣和二氧化碳反?yīng)，所以只能用氫氣來冷卻?！敬鸢浮?1)BCDA或CBDA(2)2Cl2e=Cl2變大4 480向電解液中通入一定量的HCl氣體(3)HCl抑制Mg2水解(4)A