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
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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課標要求了解海水的綜合利用,認識化學(xué)科學(xué)發(fā)展對自然資源利用的作用。課標解讀 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,尤其是電極反應(yīng)式的書寫、電極產(chǎn)物的判斷、有關(guān)實驗現(xiàn)象,工藝流程中的實驗操作是高考的熱點。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)獎的得主。他在一戰(zhàn)時曾為德國政府研發(fā)生化武器,生產(chǎn)出的毒氣造成了近百萬人傷亡。盡管當時表彰的是他關(guān)于合成氨的發(fā)現(xiàn),不涉及毒氣的研制,但對于一個揚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項,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,本課時教學(xué)地位分析。步驟2:建議對思考交流進行提問,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和當堂雙基達標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和當堂雙基達標中的2、3題。步驟9:引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié)本課時知識框架,然后對照課堂小結(jié)。安排課下作業(yè)完成課后知能檢測。課標解讀重點難點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,明確氯堿生產(chǎn)是電解原理的重要應(yīng)用。(重點)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)3.氯堿生產(chǎn)的產(chǎn)品及重要應(yīng)用。(難點)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,陰極變紅色;陽極出現(xiàn)黃綠色氣體,能使?jié)櫇竦腒I淀粉試紙變藍色。1電解飽和食鹽水時,如何檢驗陰極氣體成分?【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,精制飽和食鹽水進入陽極室,去離子水進入陰極室。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,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,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,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。你知道陽極、陰極上離子的放電順序嗎?【提示】見要點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。此時根據(jù)陰離子放電順序加以判斷。陰離子放電順序:S2IBrClOH含氧酸根。2陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子放電順序進行判斷,陽離子放電順序:AgHg2Fe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2Al3Mg2NaCa2K。下圖中能驗證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是()【解析】電解食鹽水時,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Cl2(使淀粉KI溶液變藍)。【答案】D電解槽中電子流向和電流方向:電子流向:陽極正極負極陰極(直流電源相當于“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是負極BX是負極,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為負極、X為正極;進而推知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。【答案】A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,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,然后進行下列五項操作,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,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,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,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,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,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_。【解析】與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。除雜時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,在水中加少量食鹽,可使皮膚強健。(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,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個反應(yīng)式:陽極:2Cl2e=Cl2陰極:2H2e=H2總反應(yīng):2NaCl2H2O2NaOHCl2H23陽離子膜的特點: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?!敬鸢浮緾2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”實驗中,蒸發(fā)時,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)較多量固體時即停止加熱【解析】“粗鹽的提純”實驗涉及溶解、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶等基本操作內(nèi)容,三項操作從始至終均要使用玻璃棒(加速溶解、引流、防迸濺)。為達到提純目的,過濾后要對澄清濾液進行蒸發(fā),加熱至蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時,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)?!敬鸢浮緿4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{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:_;丁:_?!窘馕觥繄D構(gòu)成原電池,圖構(gòu)成電解池。在中實際發(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。【答案】甲和丁的附近甲:2H2e=H2乙:Fe2e=Fe2丙:Zn2e=Zn2?。篛24e2H2O=4OH1關(guān)于電解NaCl的水溶液,下列敘述正確的是()A電解時陽極得到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電解一段時間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分攪拌后溶液呈中性【解析】電解時陰極: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,錯誤的是()A精制的飽和食鹽水進入陽極室B純水(加少量NaOH)進入陰極室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,需補充H2O,Na自陽極室進入陰極室后,與OH形成NaOH?!敬鸢浮緿3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Mg【解析】海水中提取金屬Mg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。【答案】D4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?!敬鸢浮緼5下列說法錯誤的是()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?!敬鸢浮緾6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選項加入BaCl2后,再加NaOH時不能將過多的鋇離子除去,從而引入新的雜質(zhì)?!敬鸢浮緿8(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,一段時間后,發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓,內(nèi)圈為白色,外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是()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)外電路流向負極,故可知a為正極,b為負極。而c、d作為電解槽的兩個電極應(yīng)稱為陽、陰極。在通電時陽極:2Cl2e=Cl2,陰極:Cu22e=Cu,故陰極質(zhì)量增加,陽極有氣體放出?!敬鸢浮緾11.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,為使Cl2被完全吸收,制得有較強殺菌能力的消毒液,設(shè)計了如圖所示的裝置,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為負極;NaClO和NaClBa為負極,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,陰極連接電源的負極。則a是負極,b是正極?!敬鸢浮緽12(xx安徽高考)某興趣小組設(shè)計如下圖所示微型實驗裝置。實驗時,先斷開K2,閉合K1,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時間后,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,總反應(yīng)的離子方程式為:2H2ClCl2H2B斷開K2,閉合K1時,石墨電極附近溶液變紅C斷開K1,閉合K2時,銅電極上的電極反應(yīng)式為:Cl22e=2ClD斷開K1,閉合K2時,石墨電極做正極【解析】斷開K2,閉合K1時,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,構(gòu)成原電池,其中石墨電極為正極。【答案】D13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)計了一種制備精鹽的實驗方案,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,將對實驗結(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,圖中的錯誤是_?!窘馕觥考尤隑aCl2、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,實驗開始時,同時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,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試紙變成藍色。(2)電解精煉Cu時,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,與電源正極相連的電極上發(fā)生的反應(yīng)為_。與電源負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,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,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,與正極相連的陽極發(fā)生的反應(yīng)是:2Cl2e=Cl2,與負極相連的陰極發(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氣體以補足損失的氫、氯。易錯處是加入鹽酸,使溶液濃度變小。(3)抑制水解平衡MgCl2H2OMg(OH)ClHCl正向移動。(4)鎂蒸氣可以與氮氣、氧氣和二氧化碳反應(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- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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