2.1 海水中的氯 第1课时 (同步讲义) 化学沪科版2020必修第一册
2025-10-30
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 2.1海水中的氯 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 氯气的制备 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.13 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-21 |
| 作者 | 慕白舒然 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53089357.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第2章 海洋中的卤素资源
2.1 海水中的氯
第1课时 粗盐提纯 电解饱和食盐水
教学目标
1.掌握粗盐中常见杂质(Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻、泥沙等)的去除原理,学会选择除杂试剂(如BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃、盐酸)及控制试剂顺序;掌握过滤、蒸发、结晶等基本操作,能规范使用漏斗、玻璃棒、蒸发皿等仪器。
2.理解电解原理,掌握阳极(Cl⁻放电生成Cl₂)和阴极(H⁺放电生成H₂与OH⁻)的电极反应式;
3.能根据实验现象(如阳极湿润淀粉-KI试纸变蓝、阴极酚酞变红)判断产物;了解氯碱工业的基本流程(如离子交换膜的作用)。
重点和难点
重点:1.粗盐提纯除杂试剂的选择与顺序。
2.电解饱和食盐水的原理与产物分析,电极方程式的书写
难点:1.粗盐提纯中试剂顺序的逻辑推理。
2.电解饱和食盐水的离子放电顺序与微观分析。
◆知识点一 粗盐提纯
1.获得粗盐的方法—盐田法
把海水引入盐田,利用日光、风力来蒸发浓缩海水,并进一步使食盐结晶出来,这 种方法叫做盐田法。
→
2.粗盐提纯原则及方法
(1)原则:
①除杂试剂要过量;
②后续试剂应能除去过量的前一试剂;
③尽可能将杂质转化为所需物质;
④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。
(2)除杂试剂的选择及方法:粗盐中所含杂质离子有Ca2+、Mg2+、SO。
步骤
杂质
加入的试剂
化学方程式
1
Mg2+
NaOH溶液
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
2
SO
BaCl2溶液
BaCl2+ Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
3
Ca2+、Ba2+
Na2CO3溶液
CaCl2+ Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、
BaCl2+ Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
4
OH-、CO
盐酸
HCl+NaOH=H2O+NaCl、
2HCl+ Na2CO3=CO2↑+H2O+2NaCl
(3)粗盐提纯步骤。依次加入稍过量的 NaOH、 𝐵𝑎𝐶𝑙2和𝑁𝑎2𝐶𝑂3
一次过滤后,加入盐酸调节 pH 至 7。
易错提醒
1.加入Na2CO3溶液和BaCl2溶液的顺序不可以颠倒,Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后加入,其作用除了沉淀除去Ca2+外,还要沉淀除去过量的Ba2+。
2.过滤后滤液中含有多余的氢氧化钠和碳酸钠,故滤液中需加入盐酸,调节溶液的pH等于7,然后蒸发结晶得到较纯的氯化钠晶体。
即学即练
1.某粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质,提纯过程如下。下列说法错误的是
A.试剂为Na2CO3,试剂为BaCl2
B.操作Ⅰ所用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C.试剂的作用是除去过量的NaOH和Na2CO3
D.操作Ⅱ为蒸发结晶
【答案】A
【分析】某粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质,提纯过程中,粗盐水加入NaOH溶液沉淀镁离子,再加入试剂a是BaCl2溶液,沉淀硫酸根离子,加入试剂B为碳酸钠溶液,除去钙离子和过量的钡离子,操作Ⅰ是过滤,滤液中加入试剂c为稀盐酸,除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子,操作Ⅱ为蒸发结晶得到精盐,据此分析回答。
【详解】A.由分析可知,试剂a为BaCl2,试剂b为Na2CO3,否则过量钡离子不能除去,A错误;
B.由分析可知,操作Ⅰ是过滤,所用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,B正确;
C.由分析可知,试剂c的作用是除去过量的NaOH和Na2CO3,得到氯化钠溶液,C正确;
D.由分析可知,操作Ⅱ为蒸发结晶得到精盐,D正确;
故答案为:A。
2.欲除去粗盐水中的、、,设计工艺流程如下图所示。
下列说法错误的是
A.试剂a可以是溶液
B.除去的反应:
C.检验是否除尽:取少量滤液,加入稀盐酸酸化,再滴加溶液
D.试剂c是盐酸,作用是除去过量的NaOH、
【答案】A
【分析】用氢氧根离子沉淀,加过量的NaOH溶液可以将镁离子沉淀;用钡离子沉淀,加过量的溶液可以将硫酸根离子沉淀;先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,用碳酸根离子沉淀,加过量的溶液除去钙离子,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,然后进行过滤,最后再加入HCl除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,所以正确的顺序为:(1)加过量的NaOH溶液;(2)加过量的溶液(3)加过量的溶液;(4)过滤;(5)加适量HCl。
【详解】A.由分析可知,试剂a是溶液,A错误;
B.用氢氧根离子沉淀,加过量的NaOH溶液可以将镁离子沉淀;B正确;
C.检验是否除尽:取少量滤液,加入稀盐酸酸化,再滴加溶液,无白色沉淀说明已除尽;C正确;
D.由分析可知,最后再加入HCl除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,D正确;
答案选A。
◆知识点二 电解饱和食盐水
1.实验探究:
(1)原理:阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
阳极:2Cl-—2e-=Cl2↑
总反应:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
(2)装置:
(3)两极现象及检验:
阴极:有无色、无味气泡产生,滴加酚酞——变红
阳极:有黄绿色、刺激性气味的气体产生,使湿润的淀粉KI试纸变蓝
2.离子交换膜(阳离子交换膜)的作用:
①将电解池隔成阳极室和阴极室,只允许阳离子(Na+、H+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和气体通过;
②既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合,而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量
延伸拓展
认识下面这些电解装置。(说明:若使用铁棒作电极,只能与电源负极相连,作为阴极,铁棒只起导电作用,不会发生化学反应。也可以把铁棒换成石墨。)
即学即练
1.工业通过电解饱和食盐水制备氯气。
(1)写出化学反应方程式 。
(2)产生氯气的电极为 极;可用 检验氯气(填试剂名称)。检验另一电极附近溶液中产物,可选用 (填试剂名称)。
(3)氯气在氢气中剧烈燃烧,火焰呈 色;工业上利用该反应原理制备 (填物质名称)。
【答案】(1)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
(2) 阳 湿润的淀粉碘化钾试纸 酚酞
(3) 苍白色 盐酸
【详解】(1)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气、氢气,化学反应方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;
(2)电解饱和食盐水时,阳极电极反应式:,阴极电极反应式:,因此氯气在阳极生成,可以湿润的淀粉碘化钾试纸检验,阴极有NaOH生成,可以用酚酞检验;
(3)氯气在氢气中剧烈燃烧,,火焰呈苍白色色;工业上利用该反应原理制备盐酸。
2.工业氯气通过电解饱和食盐水制得
(1)图(1)中,铁棒作 极,电极反应式是 。
(2)检验导管b出来的气体可以用 ,反应的化学方程式是: ;电解饱和食盐水的化学反应方程式为 。
(3)图(1)方法制得的固体烧碱中可能混有少量NaCl,请写出检验是否混有NaCl的实验方法: 。
(4)下列关于图(2)的说法正确的是_______。
A.A与C、B与D溶质相同 B.A、B通入的均为浓溶液
C.理论上NaCl利用率可达100% D.图(2)是负离子交换膜法示意图
(5)工业上利用与反应制盐酸时使用过量的,理由是 。
A.氯气有毒 B.氯气可溶于水 C.氢气密度小
【答案】(1) 阴
(2) 湿润的淀粉碘化钾试纸
(3)取少量固体于试管中加水溶解,加入足量硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若出现白色沉淀,证明混有NaCl,若没有明显现象,证明没有混有NaCl;
(4)AC
(5)A
【详解】(1)铁棒与外接电源负极相连作阴极,石墨棒与外接电源正极相连作阳极,电解饱和食盐水,阴极反应式为:;
(2)石墨棒作阳极,阳极生成氯气,可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,反应的化学方程式是:;电解饱和食盐水的化学反应方程式为;
(3)取少量固体于试管中加水溶解,加入足量硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若出现白色沉淀,证明混有NaCl,若没有明显现象,证明没有混有NaCl;
(4)根据钠离子移向,可知右侧为阴极,左侧为阳极,左侧A通入氯化钠浓溶液,Cl-失电子生成氯气,为保证电荷守恒,钠离子通过阳离子交换膜移向右侧,左侧流出稀氯化钠溶液,右侧进入氢氧化钠稀溶液,阴极放氢生碱,右侧流出氢氧化钠浓溶液,据此分析;
A.根据分析,A与C溶质为氯化钠,B与D溶质是氢氧化钠,A正确;
B.A通入的为浓溶液,B通入为稀溶液,B错误;
C.理论上NaCl可以完全反应,利用率可达100%,C正确;
D.根据分析,图(2)是阳离子交换膜法示意图,D错误;
故选AC。
(5)工业上利用与反应制盐酸时使用过量的使氯气反应完全,理由是氯气有毒,尾气处理会增加成本,故选A。
◆知识点三 候氏制碱法—氯碱工业
原料
饱和食盐水、NH3、CO2——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气;其反应为:
C+H2O(g)CO+H2,CO+H2O(g)CO2+H2。
原理
NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
生产流程
设计Ⅰ的循环,可使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上
绿色化学思想
循环使用的物质为:NaCl、CO2
易错提醒
1.先把NH3通入饱和NaCl溶液中,形成氨化的NaCl饱和溶液,然后再通入CO2。这样先形成一个弱碱性的环境,可以增大CO2在溶液中的溶解度,生成更多的NaHCO3。
2.因为NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度,所以NaHCO3先从溶液中结晶析出。加热使NaHCO3分解得到Na2CO3,生成的CO2可循环使用。
3.在制碱工业上,所用原料CO2和NH3是由合成氨厂提供的,所以工业生产上常将侯氏制碱和合成氨联合在一起,称为“联合制碱法”。“联合制碱法”还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。
即学即练
1.纯碱(碳酸钠)是一种重要的化工原料,工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱,部分工艺流程如下:
有关说法正确的是
A.副产物不可用作肥料
B.反应I生成的沉淀,经过过滤、洗涤、煅烧不可得到纯碱
C.反应I原理为
D.向饱和溶液中先通入足量的,再通入足量的
【答案】C
【分析】向饱和食盐水中通氨气和二氧化碳,生成碳酸氢钠,加热分解制得碳酸钠,据此分析;
【详解】A.副产物可用作氮肥,A错误;
B.反应原理为CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,则反应I生成的沉淀,经过过滤、洗涤、煅烧可得到纯碱,B错误;
C.由发生的反应可知,反应I原理为:CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,C正确;
D.常温常压下,1体积水能溶解1体积CO2,1体积水能溶解700体积NH3。由于NH3的溶解度远大于CO2,所以侯氏制碱原理为饱和氯化钠中通入氨气和二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,NaCl饱和溶液中二氧化碳的溶解度较小,所以应该向饱和NaCl溶液中先通入足量的NH3,再通入足量的CO2,D错误;
故选C。
2.侯氏制碱法开创了我国制碱工业大幕,是我国化学工业的重要基石,其制备原理是依据反应:析出碳酸氢钠。下列实验装置及原理设计正确的是
A.用装置甲制取氨气时得到氨气的量很少,原因是和HCl遇冷会重新化合
B.用装置乙制取二氧化碳时,因为硫酸是强酸,反应太快,不适合
C.用装置丙制取碳酸氢钠,可以同时通入和,也可以先通后通入
D.用装置丁分离得到产品,为得到干燥产品,可以在较低温下烘干
【答案】A
【详解】A.氯化铵受热分解为氨气和氯化氢,在试管口二者又重新化合生成氯化铵,故用装置甲制取氨气时得到氨气的量很少,A正确;
B.装置乙制取二氧化碳时,稀硫酸和大理石反应生成的硫酸钙微溶于水,会包裹在大理石表面,阻止反应的继续进行,导致反应不充分,大理石利用率低,不是反应太快的原因,B错误;
C.在饱和食盐水中的溶解度很小,而的溶解度很大,用装置丙制取碳酸氢钠时,应先通NH3后通CO2,促进二氧化碳的溶解,利于碳酸氢钠的制备,且NH3应从右侧通入,以防倒吸,C错误;
D.碳酸氢钠受热易分解,用装置丁过滤分离得到产品,为防止碳酸氢钠分解,得到干燥产品,可以采用减压过滤,在较低温下烘干也可能会导致碳酸氢钠分解,D错误;
故选A。
3.某兴趣小织在实验室模拟侯氏制碱法制备,部分实验装置如图所示,下列说法正确的是
A.实验过程中向启普发生器中添加液体时,可以取下Ⅰ处胶塞加入
B.所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、、饱和食盐水、蒸馏水
C.开始实验时,应先打开活塞Ⅱ,再打开活塞Ⅲ
D.试剂d为冰水,以降低的溶解度,促进晶体的析出
【答案】D
【分析】试剂a为盐酸,试剂b为碳酸钙,用于制取二氧化碳,试剂c为饱和碳酸氢钠溶液用于除去二氧化碳中的HCl;然后将二氧化碳通入氨化的饱和食盐水中,反应生成碳酸氢钠,过量的氨气用水或硫酸溶液吸收,且要防止倒吸,据此分析解答。
【详解】A.实验过程中向启普发生器中添加液体时,应从球形漏斗加入,A项错误;
B.制备CO2应使用稀盐酸,故还需要稀盐酸,B项错误;
C.CO2在水中溶解度小,开始实验时应先打开活塞Ⅲ,通入NH3营造碱性环境,增大CO2的溶解度,再打开活塞Ⅱ,通入CO2,C项错误;
D.反应结束后将锥形瓶放入冰水浴中可以降低碳酸氢钠的溶解度,促进晶体的析出,D项正确;
故选D。
一、电解饱和食盐水
1.现象和产物检验
现象
电极反应式
产物检验
阴极
放出无色气体
2H2O+2e−===H2↑+2OH−
用爆鸣实验检验H2,用酚酞试液检验NaOH
阳极
放出黄绿色气体
2Cl−−2e−===Cl2↑
用淀粉碘化钾溶液检验Cl2
2.电解总反应式
化学方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,
离子方程式:2Cl−+2H2O2OH−+H2↑+Cl2↑。
实践应用
1.实验室以碳棒为电极电解饱和食盐水的装置如图所示。下列判断正确的是
A.电解过程中水是氧化剂 B.X电极上发生氧化反应
C.X电极上有产生 D.通电一段时间后,物质的量增大
【答案】A
【分析】以碳棒为电极电解饱和食盐水,生成氢氧化钠、氢气、氯气。
【详解】A.电解过程中,水中氢元素化合价降低生成氢气,水是氧化剂,故A正确;
B.X是阴极,氢离子得电子生成氢气,X电极上发生还原反应,故B错误;
C.X是阴极,氢离子得电子生成氢气, X电极上有H2产生,故C错误;
D.根据元素守恒,通电一段时间后,物质的量不变,故D错误;
选A。
2.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸按触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色,则下列说法正确的是
A.b电极处无明显现象
B.a电极与电源的正极相连接
C.该电解反应可以说明氧化性:H2O>Cl2
D.b电极附近溶液的酸性增强
【答案】B
【分析】取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,是惰性电极电解饱和氯化钠溶液的过程,电解一段时间后,a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色,说明a电极附近生成的是氯气,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白作用,生成的盐酸具有酸性,说明a电极作阳极,b电极作阴极,发生电极反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,碱性增强,pH试纸变蓝色,据此解答。
【详解】A.由分析可知,b电极作阴极,发生电极反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,碱性增强,pH试纸变蓝色,A错误;
B.由分析可知,a电极作阳极,与电源的正极相连接,B正确;
C.电解饱和NaCl溶液的反应()不属于自发的化学反应,则该反应不能说明氧化性:H2O>Cl2,C错误;
D.b电极作阴极,发生电极反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,则b电极附近溶液的碱性增强,D错误;
故选B。
3.如图为电解饱和食盐水的装置,蛋壳内外均盛有饱和食盐水,选项正确的是
A.电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,呈红色
B.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触
C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D.蛋壳表面缠绕的铁丝上发生氧化反应
【答案】B
【分析】如图,电解饱和食盐水时,碳棒与电源正极相连,做阳极,电极反应式为,蛋壳铁丝与电源负极相连,作阴极,电极反应式为,总反应为;
【详解】A.装置中,蛋壳内部为阳极区域,电极反应式为,没有形成,电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,无明显现象,故A错误;
B.氯气与氢气在光照下易发生反应,氯气与碱也会发生反应,所以利用蛋壳可以阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触发生反应,故B正确;
C.铁丝作阴极,发生还原反应,电极反应为,生成的氢气不具有氧化性,不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,故C错误;
D.壳表面缠绕的铁丝与电源负极相连,作阴极,得电子,发生还原反应,故D错误;
故选B。
二、电极放电顺序、电极方程式书写
1.电解时,电子和离子的移动方向
2.电解电极的放电顺序
①常见阳极的放电顺序:活性电极 > S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
②常见阳离子放电顺序:金属活动性顺序的 倒 序
Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸) > Pb2+ > Fe2+ > Zn2+ > H+(水) > Al3+ Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+
3.电极方程式的书写
写电极反应,并结合题目要求分析电解结果,如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、pH的变化等。
①惰性电极的情况下,电解NaOH溶液:
阴极: 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
阳极: 2H2O—4e-=4H++O2↑
总反应: 2H2O2H2↑+O2↑
②惰性电极的情况下,电解KOH溶液:
阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
阳极:2H2O—4e-=4H++O2↑
总反应: 2H2O2H2↑+O2↑
③惰性电极的情况下,电解H2SO4溶液:
阴极: 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
阳极: 2H2O—4e-=4H++O2↑
总反应: 2H2O2H2↑+O2↑
4.判断电解后溶液pH变化的方法
根据原溶液的酸碱性和电极产物即可对电解后溶液pH的变化作出正确的判断,其方法如下:
(1)若电极产物只有H2而无O2,则pH变大。
(2)若电极产物只有O2而无H2,则pH变小。
(3)若电极产物既有O2又有H2,原溶液呈酸性则pH变小,原溶液呈碱性则pH变大,原溶液呈中性则pH不变。
实践应用
4.如图是电解饱和食盐水的装置,a为石墨电极.b为Fe电极。下列判断正确的是
A.a为正极,b为负极
B.a极上有氢气放出
C.b极上有氯气放出
D.b极附近溶液显碱性
【答案】D
【详解】A.根据图象可知,a作阳极、b作阴极,故A错误;
B.a电极上氯离子放电生成氯气,所以有氯气生成,故B错误;
C.b电极上氢离子得电子,发生还原反应而生成氢气,故C错误;
D.b电极上氢离子放电生成氢气,同时电极附近有氢氧根离子生成,导致溶液呈碱性,故D正确;
故选D。
5.如下图所示,X、Y为两个惰性电极,它们通过导线与直流电源相连,a是饱和食盐水。实验开始前,在两侧电极附近均滴加酚酞试液。
(1)X电极被称为 极,该电极附近观察到的实验现象是 。
(2)Y电极的电极反应式是 ,检验该电极处生成物的试剂是 。
(3)装置中发生反应的化学方程式是 。若电解时消耗了234 g氯化钠,理论上得到的氯气的最大体积是 (标准状况)。
【答案】(1) 阴 产生无色气体,溶液显红色
(2) 淀粉-碘化钾溶液
(3) 44.8
【分析】用惰性电极电解饱和食盐水,阳极是氯离子失去电子生成氯气,阴极是水电离出来的氢离子得到电子生成氢气,同时生成NaOH。
【详解】(1)X和电源负极相连,为阴极,由于水电离产生的氢离子放电,导致氢氧根离子浓度增大,X极附近溶液显碱性,所以滴有酚酞的溶液会变红,同时有气泡产生。
(2)Y是阳极,电极反应式为,可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气,氯气能是试纸变蓝。
(3)电解过程中反应的总化学方程式为,若电解时消耗了234 g氯化钠即4mol,理论上得到的氯气的最大物质的量是2mol,标况下体积为44.8L。
6.上世纪30年代,吴蕴初研发了通过电解饱和食盐水生产盐酸、烧碱和漂白粉的工艺,创办了天原电化厂。工业上利用步骤③电解饱和食盐水制取氯气,装置示意图如图所示。
(1)总反应的化学方程式为 。
(2)向两极各加入紫色石蕊溶液,B极附近溶液呈 色。A为 极,检验该极产物的实验方法是(试剂、现象及结论) 。
(3)工业上用电解饱和食盐水后的产物来制备氯化氢,其中 (填化学式)应稍微过量,火焰的颜色为 。
(4)在一定温度和压强下,用体积为的烧瓶收集干燥的气体,测得烧瓶内气体的密度是相同条件下氦气的8.5倍。进行喷泉实验后,进入烧瓶内的液体体积为 L,所得盐酸的物质的量浓度为 。(该温度和压强下的气体摩尔体积为)
(5)配制溶液。需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、 、 、试剂瓶。
(6)根据计算,需用电子天平称量 g。
(7)下列操作可能使上述溶液配制浓度偏高的是_______。
A.容量瓶中有少量蒸馏水,未烘干 B.转移时,有少量溶液溅出
C.未洗涤烧杯内壁和玻璃棒 D.定容时,俯视刻度线
(8)若取出配好的溶液,加蒸馏水稀释成的溶液,则稀释后溶液的体积为 。
【答案】(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2) 蓝 阳 用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近A电极的支管口,若观察到试纸变蓝,说明有氯气生成
(3) H2 苍白色
(4)
(5) 胶头滴管 500mL容量瓶
(6)0.2925
(7)D
(8)200
【分析】电解饱和食盐水,阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,阳极上氯离子失电子生成氯气。
【详解】(1)电解饱和食盐水,生成氢氧化钠、氢气和氯气,总反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(2)从图中可知,B电极为阴极,阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,溶液呈碱性,因此阴极附近溶液呈蓝色。A电极与电源正极相连为阳极,阳极上氯离子失电子生成氯气,检验氯气的实验方法为用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近A电极的支管口,若观察到试纸变蓝,说明有氯气生成。
(3)工业上用氯气和氢气反应来制备氯化氢,因为氯气有毒,要保证氯气被反应完,则H2需要稍微过量,火焰的颜色为苍白色。
(4)烧瓶内气体的密度为相同条件下氦气的8.5倍,则该气体的相对分子质量为34,设空气有xmol,HCl有ymol,则,解得x:y=1:2,进行喷泉实验后,进入烧瓶内的液体体积为。该温度和压强下气体摩尔体积为VmL/mol,HCl物质的量为mol,溶液的总体积为,则盐酸的浓度为mol÷=mol/L。
(5)配制450mL0.01mol/L的NaCl溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶。
(6)配制450mL0.01mol/L的NaCl溶液,需要使用500mL容量瓶,则NaCl的物质的量为0.01mol/L×0.5L=0.005mol,需要用电子天平称量NaCl质量为0.005mol×58.5g/mol=0.2925g
(7)A.容量瓶中有少量蒸馏水,未烘干,对溶液的配制没有影响,A错误;
B.转移时,有少量溶液溅出,导致部分溶质损失,溶液浓度偏低,B错误;
C.未洗涤烧杯内壁和玻璃棒,导致部分溶质损失,溶液浓度偏低,C错误;
D.定容时俯视刻度线,导致溶液的体积偏小,溶液浓度偏高,D正确;
故答案选D。
(8)取出100mL0.01mol/L的NaCl溶液,加蒸馏水稀释成0.005mol/L的溶液,稀释前后NaCl物质的量不变,则稀释后溶液的体积为0.1L×0.01mol/L÷0.005mol/L=0.2L=200mL。
考点一 粗盐提纯
【例1】实验室提纯粗盐时,将粗盐溶于水后,先除去泥沙等难溶性杂质,再除去Ca2+、Mg2+、SO等可溶性杂质。
(1)除去难溶性杂质的核心实验操作名称是 。
(2)为了除去可溶性杂质,依次加入稍过量的NaOH溶液、 溶液和 溶液,加热至70℃左右约2 min,冷却后过滤,得到的沉淀有BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3和 。
【答案】(1)过滤
(2) 氯化钡 碳酸钠 碳酸钡
【详解】(1)分离难溶性固体和液体的操作叫做过滤;
(2)NaOH溶液中氢氧根离子能与镁离子反应产生氢氧化镁沉淀,除去镁离子,氯化钡溶液中钡离子能与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,除去硫酸根离子,碳酸钠溶液中的碳酸根离子能与钙离子和钡离子反应生成碳酸钙沉淀和碳酸钡沉淀,除去钙离子和多余的钡离子,过滤得到的滤渣中含有氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、碳酸钡。
解题要点
1.除去Ca2+应选用Na2CO3,Mg2+应选用NaOH,SO42―应选用BaCl2,为了确保将杂质除净,所加入的试剂应稍过量。
2.试剂的加入顺序:①Na2CO3必须在BaCl2之后,②沉淀全部过滤后,再向滤液中加盐酸。所以合理的顺序为:
【变式1-1】粗盐中除含有少量混沙外,还含有一些可溶性硫酸盐及等杂质。下图是某兴趣小组进行粗盐提纯的实验流程。
下列说法正确的是
A.步骤③中的主要作用是除去、少量和过量的
B.步骤①和⑤均为过滤
C.步骤⑥加盐酸的目的是除去过量的和,所以可以用硝酸代替
D.完成步骤⑦需要的玻璃仪器有两种
【答案】D
【分析】粗盐先溶解,再加入过量氯化钡溶液沉淀硫酸根,再加入过量氢氧化钠溶液沉淀镁离子,再加入过量碳酸钠溶液沉淀钙离子和钡离子,过滤,向滤液中加入适量盐酸除掉氢氧根和碳酸根,再蒸发、结晶、烘干得到精盐。
【详解】A.步骤③中的主要作用是除去,A错误;
B.步骤①是将粗盐加水溶解,步骤⑤将溶液和沉淀分离,其操作是过滤,B错误;
C.不能用硝酸代替盐酸,会引入新杂质硝酸根,C错误;
D.步骤⑦需要到的玻璃仪器有玻璃棒和酒精灯两种,D正确;
答案选D。
【变式1-2】一般粗盐的提纯有两种方法:①物理方法要经过 、过滤、 等步骤;②化学方法则是在溶液中加入、和以除去、和,则加入试剂的顺序正确的是 。
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】 溶解 蒸发结晶 BD
【详解】粗盐提纯的物理方法是先将粗盐溶解,过滤除去不溶性杂质后再蒸发结晶;若除去粗盐中可溶性的杂质离子,可通过加入、和等试剂,试剂加入顺序要求是:必须在前加入,以确保过量的可用后加入的将其形成沉淀以除去,HCl最后加入,以除去过量的和,答案选BD。
考点二 电解饱和食盐水
【例2】如图,用有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的立式隔膜电解槽电解食盐水时,下列叙述错误的是
A.精制饱和氯化钠溶液从阳极区补充 B.Z处流出溶液是较浓的溶液
C.产品烧碱比未用离子交换膜时更纯 D.每转移个电子理论上可生成烧碱
【答案】D
【分析】电解食盐水时,阳极发生氧化反应,消耗NaCl,则应在阳极补充NaCl,左侧应为电解池的阳极区,右侧应为电解池的阴极区,电解时,阳离子经过离子交换膜向阴极区移动。
【详解】A.电解食盐水时,阳极发生氧化反应,消耗NaCl,则应在阳极补充NaCl,故A正确;
B.阴极生成OH-,且Na+向阴极移动,则产品烧碱溶液从阴极区Z处流出,故B正确;
C.未用离子交换膜时,阴极区混有NaCl,产品不纯,而用离子交换膜时,只有Na+向阴极移动,产品较为纯净,故C正确;
D.电解方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,每转移NA个电子理论上可生成1mol烧碱,故D错误;
故选D。
解题要点
解饱和食盐水的化学方程式:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,阳极产物是Cl2,阴极产物是NaOH和H2。
【变式2-1】下列能验证电解饱和食盐水溶液(含酚酞)产物的装置是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】电解饱和食盐水,阳极生成氯气、阴极生成氢气和氢氧化钠,用淀粉碘化钾溶液检验氯气,用向下排空气法收集氢气。
【详解】A.A装置左侧为阳极,阳极生成氯气,不能用向下排空气法收集氯气,右侧是阴极,阴极生成氢气,NaOH溶液不能检验氢气,故A错误;
B.B装置右侧为阳极,阳极生成氯气,NaOH 溶液不能检验氯气,只能吸收氯气,故B错误;
C.由电子流动的方向可知,装置C中左边为阳极,阳极生成氯气,不能用向下排空气法收集氯气,右侧是阴极,阴极生成氢气,淀粉碘化钾溶液不能检验氢气,故C错误;
D.装置D中左边是阴极,产生H2;右边是阳极,产生Cl2,用淀粉碘化钾溶液检验氯气,D正确;
选D。
【变式2-2】利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是
A.在铁片上镀铜时,X是纯铜
B.电解精炼铜时,Z溶液中的Cu2+浓度不变
C.氯碱工业中,X电极上反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑
D.制取金属镁时,Z是氯化镁溶液
【答案】A
【分析】由图中电源的正负极可知,X是阳极、Y是阴极;
【详解】A.电镀时,镀层作阳极、镀件作阴极,所以在铁片上镀铜时,阳极为Cu发生氧化反应生成Cu2+,阳离子移动到铁电极,生成Cu,A正确;
B.电解精炼粗铜时,阳极上Cu和其它活性金属失电子发生氧化反应,阴极上Cu2+得电子,根据转移电子守恒知,阳极上溶解Cu的质量小于阴极析出Cu的质量,所以溶液中Cu2+浓度变小,B错误;
C.氯碱工业中,X电极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-═Cl2↑,C错误;
D.工业上采用电解熔融氯化镁制取Mg,D错误;
故答案为:A。
基础达标
1.为除去括号内的杂质,下列各选项中所选用的试剂或方法错误的是
A.Cl2气体 (HCl), 饱和食盐水, 洗气
B.CO2气体(HCl), 通过饱和Na2CO3溶液, 洗气
C.FeCl2溶液(FeCl3): 加入过量铁粉,后过滤
D.Mg固体(Al): 加入足量的NaOH溶液, 后过滤
【答案】B
【详解】A.氯气在饱和食盐水中溶解度小,而氯化氢可以溶解在饱和食盐水中,故A正确;
B.二氧化碳可以和碳酸钠反应,不能用饱和Na2CO3溶液,应该用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,故B错误;
C.铁粉可以和三价铁反应除去其中的三价铁,过量的铁可以用过滤的方法除去,故C正确;
D. Al能与足量氢氧化钠溶液反应,而Mg不和氢氧化钠溶液反应,在通过过滤操作得到Mg,故D正确;
故选B。
2.实验室模拟工业以贝壳(主要成分是)为原料制备漂白粉的流程如下图所示,下列说法不正确的是
A.贝壳高温煅烧发生的化学反应属于分解反应
B.“加水溶解”后还需要的实验操作是过滤
C.“通入”时发生的离子方程式是:
D.操作采取低温蒸干的原因可能是不稳定,易分解
【答案】C
【分析】贝壳(主要成分是),碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙加水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与氯气反应生成次氯酸钙、氯化钙和水,最后低温蒸干得到漂白粉。
【详解】A.贝壳高温煅烧为碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,发生的化学反应属于分解反应,A正确;
B.“加水溶解”后还需要分离出不溶物,实验操作是过滤,B正确;
C.通入氯气时为氯气和石灰乳的反应,发生的离子方程式是:,C错误;
D.次氯酸盐不稳定,容易变质分解,操作采取低温蒸干的原因可能是不稳定,易分解,D正确;
故选C。
3.用如图所示装置电解氯化钠溶液(X、Y是碳棒)。下列判断正确的是
A.Y电极为正极 B.X电极为阳极
C.Y电极表面发生氧化反应 D.X电极表面有氯气生成
【答案】C
【分析】电解氯化钠溶液,因X、Y均是碳棒,为惰性电极,根据图示装置可知,X连接电源的负极,为阴极,水会得到电子,产生氢气和氢氧根离子,Y连接电源的正极,为阳极,阳极氯离子会失去电子生成氯气,据此分析解答。
【详解】A.结合上述分析可知,Y电极连接电源的正极,为阳极,A错误;
B.X电极连接电源的负极,为阴极,B错误;
C.Y电极表面氯离子失去电子生成氯气,发生氧化反应,C正确;
D.结合上述分析可知,X电极表面产生氢气,D错误;
故选C。
4.天原化工厂是我国最早的民族氯碱化工企业之一、下列物质中,不是该厂生产的产品是
A.纯碱 B.盐酸 C.氯气 D.漂白粉
【答案】A
【详解】氯碱工业中电解氯化钠溶液生成烧碱、氯气、氢气,氢气和氯气反应生成氯化氢可以制取盐酸等,氯气和石灰乳生成漂白粉;而纯碱是氯化钠、水、氨气、二氧化碳反应生产的碳酸氢钠分解得到的,不是该工厂的产品。
故选A。
5.氯碱工业的基本原理就是电解饱和食盐水。下列关于实验室电解饱和食盐水的说法中错误的是
A.可以选用石墨棒作为阴、阳极材料
B.用湿润的淀粉KI试纸靠近阳极区域,试纸变蓝
C.阴极产生气体具有可燃性
D.实验结束后,将溶液搅拌,然后用pH试纸检验,溶液呈中性
【答案】D
【详解】A.电解时,阳极不能选用活泼的金属材料,可以选用石墨棒作为阴、阳极材料,A正确;
B.电解饱和食盐水时,阴极产物为NaOH和H2,阳极产物为Cl2,Cl2可以用湿润的淀粉KI试纸检验,B正确;
C.阴极产生气体为氢气,具有可燃性,故C正确;
D.电解饱和食盐水除生成H2和Cl2外,在阴极还有NaOH产生,所以电解实验结束后,搅拌溶液,溶液呈碱性,D错误;
故选D。
6.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A.铁粉可作食品袋内的脱氧剂
B.用广泛pH试纸测得HClO的pH为3
C.氯碱工业的主要产品有烧碱、氯气、氢气
D.用明矾除去水中的悬浮物
【答案】B
【详解】A.铁粉能和氧气反应,可作食品袋内的脱氧剂,A正确;
B.次氯酸具有强氧化性,能使试纸褪色,B错误;
C.氯碱工业电解氯化钠溶液得到烧碱、氯气、氢气,C正确;
D.明矾可以加速水中悬浮颗粒物沉淀,除去水中的悬浮物,D正确;
故选B。
7.电解饱和食盐水时,阳极生成的气体是
A.H2 B.Cl2 C.HCl D.O2
【答案】B
【详解】电解饱和食盐水时,阳极氯离子放电生成氯气,阴极氢离子放电生成氢气;
故选B。
8.下列物质不能以NaCl为原料而生产的是
A.盐酸 B.硫酸 C.烧碱 D.食盐
【答案】B
【详解】A.电解饱和食盐水得到的氢气和氯气可以用来生产盐酸,盐酸能以氯化钠为原料而生产,A不符合题意;
B.工业上用黄铁矿煅烧得到二氧化硫,再转化为三氧化硫,最后获取硫酸,硫酸不能以氯化钠为原料而生产,B符合题意;
C.电解饱和食盐水可以得到氢氧化钠,烧碱能以NaCl为原料而生产,C不符合题意;
D.食盐的主要成分为氯化钠,D不符合题意;
答案选B。
9.下列电解饱和食盐水化学方程式书写正确的是
A.2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ B.NaCl+H2ONaOH+H2↑+Cl2↑
C.2NaCl+H2O→ 2NaOH+H2↑+Cl2↑ D.NaCl+H2O→ NaOH+H2↑+Cl2↑
【答案】A
【详解】电解饱和氯化钠溶液,阴极氯离子放电,反应为:2Cl--2e-= Cl2↑;阳极H2O放电,反应为:2H2O+2e-= H2↑+2OH- ,总反应为:2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑,故选A。
10.NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质,除食用外,它还是一种工业原料,下列以NaCl为原料,最终可以生产的物质是
①烧碱 ②纯碱 ③金属钠 ④氯气
A.①②③④ B.③④ C.①②③ D.①②④
【答案】A
【详解】①电解饱和的食盐水生成氢氧化钠和氢气、氯气,可制得氢氧化钠,故①正确;
②电解饱和的食盐水可制得氢氧化钠,利用氢氧化钠即可以生成碳酸钠,如二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故②正确;
③电解熔融的氯化钠生成钠,故③正确;
④电解熔融的氯化钠则生成氯气,电解饱和的食盐水生成氢氧化钠和氢气、氯气,故④正确;
故选A。
11.NaCl被称为“化学工业之母”。下列说法不正确的是
A.“制钠”:电解熔融的NaCl可制备金属Na
B.“氯碱工业”:电解饱和食盐水可获得Cl2、NaOH和H2
C.“侯氏制碱”:将CO2、NH3通入饱和食盐水中,析出碳酸钠晶体
D.“制皂”:向油脂的碱性水解液中加入热的饱和食盐水,使高级脂肪酸盐析出
【答案】C
【详解】A.电解熔融的氯化钠可制备金属钠,故A正确;
B.电解饱和食盐水可获得Cl2、NaOH和H2,故B正确;
C.将二氧化碳和氨气通入氯化钠饱和溶液中,析出碳酸氢钠晶体,故C错误;
D.皂化液里加入饱和食盐水,降低高级脂肪酸钠的溶解度,发生盐析,促进高级脂肪酸钠的析出,故D正确;
故选C。
12.下列关于电解饱和食盐水过程说法正确的是
A.电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸 B.与电源正极相连的电极区有NaOH生成
C.与电源的负极相连的电极上有氯气生成 D.电解饱和食盐水的过程中Na+浓度减小
【答案】A
【详解】A.电解饱和食盐水制得的H2和Cl2可作为生产盐酸的原材料,A正确;
B.与电源正极相连的电极是阳极,电极反应式为,Cl2可与NaOH反应,因此该电极区不能生成NaOH,B错误;
C.与电源负极相连的电极是阴极,电极反应式为,没有Cl2生成,C错误;
D.电解的总反应方程式为:2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑,反应过程水被消耗,Na+浓度增大,D错误;
故选A。
13.电解饱和食盐水装置如图所示。
(1)总反应的化学方程式为 。
(2)向两极各加入酚酞溶液,极附近溶液呈 色。是 极,检验该极产物的实验方法是(试剂、现象及结论) 。
【答案】(1)
(2) 红 阳 用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近导管口,试纸变蓝色,表明该气体能将KI氧化为I2,该气体为Cl2
【详解】(1)电解饱和食盐水时,生成NaOH、Cl2和H2,总反应的化学方程式为;
(2)从图中可以看出,A电极与电源的正极相连,为电解池的阳极,B电极与电源的负极相连,为电解池的阴极;
①向两极各加入酚酞溶液,B极(阴极)水电离产生的H+得电子生成H2,OH-浓度增大,溶液呈碱性,则B极附近溶液呈红色;
②A电极与电源的正极相连,为电解池的阳极;
③A是阳极,Cl-失电子生成Cl2,检验该极产物(Cl2)的实验方法是:用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近导管口,试纸变蓝色,表明该气体能将KI氧化为I2,该气体为Cl2。
14.氯碱厂电解饱和食盐水的化学方程式为: ;阳极气体产物用 来检验。
【答案】 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 湿润的淀粉碘化钾试纸
【详解】电解饱和的食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠,化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;阴极上生成氢气和NaOH,阳极上生成氯气,氯气的检验用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验,若湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色,证明是Cl2。
15.写出氯碱工业生产原理的化学方程式 。
【答案】
【详解】氯碱,即氯碱工业,也指使用饱和食盐水制氯气、氢气和烧碱的方法,工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,其反应方程式为。
综合应用
1.天原化工厂是我国最早的民族氯碱化工企业之一。下列物质中,不是该厂生产的产品是
A.纯碱 B.盐酸 C.氯气 D.烧碱
【答案】A
【详解】氯碱化工厂中,采用电解饱和食盐水的方法制取烧碱,发生反应2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,Cl2与H2在点燃条件下可发生反应生成HCl,HCl溶于水制得盐酸,则该化工厂可生产烧碱、盐酸和氯气,但不能生产纯碱,故选A。
2.以下课堂实验中对实验现象描述正确的是
A.铁丝在氯气中燃烧,放出大量的热,生成棕黄色烟雾
B.氢气在氯气中安静地燃烧,火焰呈浅蓝色,瓶口有白雾产生
C.内有氯气的针筒中吸入氢氧化钠溶液,针筒内的气体体积迅速变小,黄绿色立即褪去
D.电解含酚酞的饱和食盐水,和电源正极相连的电极附近变红色
【答案】C
【详解】A.铁丝在氯气中燃烧,放出大量的热,生成棕黄色烟,故A错误;
B.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口产生白雾,故B错误;
C.氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,已吸入氯气的针筒中吸入氢氧化钠溶液,针筒内的气体体积迅速变小,黄绿色立即褪去,故C正确;
D.电解含酚酞的饱和食盐水,和电源正极相连的电极产生Cl2,溶液颜色不变化,故D错误;
故答案为C。
3.电解用粗盐(含Mg2+、Ca2+、SO等杂质)配制的食盐水,以下说法正确的是
A.a是电解装置的正极 B.a电极上产生的气体是氢气
C.b电极附近有白色沉淀出现 D.b电极上有黄绿色气体产生
【答案】C
【详解】A.a电极与电源的正极相连,作阳极,A错误;
B.a电极与电源的正极相连,作阳极,氯离子放电产生氯气,B错误;
C.b电极与电源的负极相连,是阴极,它的附近先生成氢氧化钠,再与溶液中的Mg2+反应,生成Mg(OH)2白色沉淀,C正确;
D.根据以上分析可知a电极上有黄绿色气体产生,D错误;
答案选C。
4.电解饱和食盐水,并向装置两边各滴入几滴酚酞试液,下列说法正确的是
A.Y是电解装置的正极 B.X电极附变红色
C.X电极附近有黄绿色气体产生 D.Y电极产生的气体有漂白性
【答案】B
【详解】A.Y电极与电源正极相连,是电解装置的阳极,A错误;
B.X是阴极,阴极附近生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠遇酚酞试液变为红色,B正确;
C.X电极附近有无色气体氢气产生,C错误;
D.Y电极产生的气体是氯气,氯气没有漂白性,D错误;
答案为B。
5.实验室电解饱和食盐水的装置如图所示。下列判断正确的是
A.电极a为正极 B.电极b为阴极
C.阳极附近溶液变红 D.阴极产生黄绿色气体
【答案】B
【详解】A.a与电源正极相连,是阳极,A错误;
B.b与电源负极相连,是阴极,B正确;
C.阳极氯离子发生生成氯气,溶液不会变红,C错误;
D.阴极氢离子发生,电极附近生成氢气和NaOH,D错误;
答案为B。
6.如图用碳棒电解饱和食盐水的示意图,已知Na+向c极方向移动,则
A.a极为正极 B.c极附近溶液pH变大
C.d极产生可燃性气体 D.电解后n(Na+)变大
【答案】B
【分析】根据题干信息,Na+向c极方向移动,则c为阴极,电极反应式为:2H++2e-=H2,d为阴极,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2,因此a为电源负极,b为电源正极,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析可知,a为负极,A错误;
B.c为阴极,电极反应式为:2H++2e-=H2,氢离子浓度减小,pH增大,B正确;
C.d为阴极,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2,Cl2为不可燃气体,C错误;
D.电解过程中,Na+不参与反应,Na+的物质的量不变,D错误;
答案选B。
拓展培优
7.传统的石棉隔膜法电解饱和食盐水因电耗高、污染严重,已逐步被综合能耗低、污染小的新型离子交换膜所取代,如用阳离子交换膜法电解食盐水制浓烧碱溶液的流程如图所示。
下列有关说法正确的是
A.A极为阳极,发生氧化反应生成的气体X为
B.阴极发生的电极反应式为:
C.电解饱和食盐水的离子方程式为:
D.常温常压下,每生成气体Y,理论上能产生
【答案】A
【分析】电解饱和食盐水中阳极生成氯气,故X为氯气,阴极生成氢气,故Y为氢气。
【详解】A.A电极连接电源的正极,所以A为阳极,氯离子在阳极发生氧化反应生成,故X为,A项正确;
B.阴极发生的电极反应式为:,B项错误;
C.电解总方程式为:,C项错误;
D.气体Y为,电解总方程式为:,标准状况下每生成22.4L(1 mol),理论上能产生2 mol NaOH,D项错误。
故选A。
8.如图为氯碱工业的简易装置示意图,其中两电极均为惰性电极。下列说法正确的是
A.A室中的电极反应为:
B.若电路中通过0.2mol电子,理论上可在b处得到1.12L气体(标准状况)
C.电解过程中由A室移向B室
D.a出口的物质为NaOH,b出口为
【答案】C
【分析】根据图示可知,A室为阳极室,阳极室内电极上氯离子失电子生成氯气,B室为阴极室,阴极室内电极上水得电子生成氢气和氢氧根离子。
【详解】A.A室中氯离子失电子生成氯气,则电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,A错误;
B.阴极上电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,通过0.2mol电子,生成0.1mol氢气即2.24L(标准状况),B错误;
C.电解过程中电解质溶液中的阳离子向阴极移动,则电解过程中钠离子由A室向B室移动,C正确;
D.A室内氯离子失电子生成氯气,没有氢氧化钠生成,a出口的物质为稀盐水,b出口为H2,D错误;
故答案选C。
9.如图是电解饱和食盐水(含少量酚酞)的装置,其中c、d为石墨电极。电解过程中d电极附近溶液首先变红,下列说法正确的是
A.a为阳极、b为阴极 B.c电极上发生氧化反应
C.电解过程中,浓度不变 D.若生成1mol气体,转移电子数
【答案】B
【分析】电解过程中d电极附近溶液首先变红,则d电极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,d电极为阴极,c电极为阳极。
【详解】A.d电极为阴极,c电极为阳极,则直流电源的a为正极,b为负极,A错误;
B.c电极为阳极,电极上发生氧化反应:2Cl- -2e-=Cl2↑,B正确;
C.电解总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,电解过程中Na+物质的量不变,但消耗H2O,溶液体积减小,Na+浓度增大,C错误;
D.电解总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,每转移2mol电子生成1molH2和1molCl2,则生成1mol气体转移电子物质的量为1mol,转移电子数为NA,D错误;
答案选B。
10.下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,用KI淀粉溶液检验产生的Cl2;阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑,阴极有H2生成。结合图中电子从直流电源负极流向电解池阴极,A、C项错误;B项中NaOH溶液不能检验是否生成Cl2;D项中左侧为阴极,左端用向下排空气法收集H2,右侧为阳极,生成氯气,可用碘化钾淀粉溶液验证,故D正确。
故选:D。
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第2章 海洋中的卤素资源
2.1 海水中的氯
第1课时 粗盐提纯 电解饱和食盐水
教学目标
1.掌握粗盐中常见杂质(Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻、泥沙等)的去除原理,学会选择除杂试剂(如BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃、盐酸)及控制试剂顺序;掌握过滤、蒸发、结晶等基本操作,能规范使用漏斗、玻璃棒、蒸发皿等仪器。
2.理解电解原理,掌握阳极(Cl⁻放电生成Cl₂)和阴极(H⁺放电生成H₂与OH⁻)的电极反应式;
3.能根据实验现象(如阳极湿润淀粉-KI试纸变蓝、阴极酚酞变红)判断产物;了解氯碱工业的基本流程(如离子交换膜的作用)。
重点和难点
重点:1.粗盐提纯除杂试剂的选择与顺序。
2.电解饱和食盐水的原理与产物分析,电极方程式的书写
难点:1.粗盐提纯中试剂顺序的逻辑推理。
2.电解饱和食盐水的离子放电顺序与微观分析。
◆知识点一 粗盐提纯
1.获得粗盐的方法—盐田法
把海水引入盐田,利用日光、风力来蒸发浓缩海水,并进一步使食盐结晶出来,这 种方法叫做盐田法。
→
2.粗盐提纯原则及方法
(1)原则:
①除杂试剂要 ;
②后续试剂应 过量的前一试剂;
③尽可能将杂质转化为 ;
④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理 。
(2)除杂试剂的选择及方法:粗盐中所含杂质离子有 。
步骤
杂质
加入的试剂
化学方程式
1
Mg2+
2
SO
3
Ca2+、Ba2+
4
OH-、CO
(3)粗盐提纯步骤。依次加入稍过量的 NaOH、 𝐵𝑎𝐶𝑙2和𝑁𝑎2𝐶𝑂3
一次过滤后,加入盐酸调节 pH 至 7。
易错提醒
1.加入Na2CO3溶液和BaCl2溶液的顺序不可以颠倒,Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后加入,其作用除了沉淀除去Ca2+外,还要沉淀除去过量的Ba2+。
2.过滤后滤液中含有多余的氢氧化钠和碳酸钠,故滤液中需加入盐酸,调节溶液的pH等于7,然后蒸发结晶得到较纯的氯化钠晶体。
即学即练
1.某粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质,提纯过程如下。下列说法错误的是
A.试剂为Na2CO3,试剂为BaCl2
B.操作Ⅰ所用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C.试剂的作用是除去过量的NaOH和Na2CO3
D.操作Ⅱ为蒸发结晶
2.欲除去粗盐水中的、、,设计工艺流程如下图所示。
下列说法错误的是
A.试剂a可以是溶液
B.除去的反应:
C.检验是否除尽:取少量滤液,加入稀盐酸酸化,再滴加溶液
D.试剂c是盐酸,作用是除去过量的NaOH、
◆知识点二 电解饱和食盐水
1.实验探究:
(1)原理:阴极:
阳极:
总反应:
(2)装置:
(3)两极现象及检验:
阴极:
阳极:
2.离子交换膜(阳离子交换膜)的作用:
①将电解池隔成 和 ,只允许 离子( 、 )通过,而阻止 离子( 、 )和气体通过;
②既能防止 产生的H2和阳极产生的 相混合,而引起爆炸,又能避免 和 作用生成 而影响烧碱的质量
延伸拓展
认识下面这些电解装置。(说明:若使用铁棒作电极,只能与电源负极相连,作为阴极,铁棒只起导电作用,不会发生化学反应。也可以把铁棒换成石墨。)
即学即练
1.工业通过电解饱和食盐水制备氯气。
(1)写出化学反应方程式 。
(2)产生氯气的电极为 极;可用 检验氯气(填试剂名称)。检验另一电极附近溶液中产物,可选用 (填试剂名称)。
(3)氯气在氢气中剧烈燃烧,火焰呈 色;工业上利用该反应原理制备 (填物质名称)。
2.工业氯气通过电解饱和食盐水制得
(1)图(1)中,铁棒作 极,电极反应式是 。
(2)检验导管b出来的气体可以用 ,反应的化学方程式是: ;电解饱和食盐水的化学反应方程式为 。
(3)图(1)方法制得的固体烧碱中可能混有少量NaCl,请写出检验是否混有NaCl的实验方法: 。
(4)下列关于图(2)的说法正确的是_______。
A.A与C、B与D溶质相同 B.A、B通入的均为浓溶液
C.理论上NaCl利用率可达100% D.图(2)是负离子交换膜法示意图
(5)工业上利用与反应制盐酸时使用过量的,理由是 。
A.氯气有毒 B.氯气可溶于水 C.氢气密度小
◆知识点三 候氏制碱法—氯碱工业
原料
饱和食盐水 、 ——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气;其反应为:
C+H2O(g)CO+H2,CO+H2O(g)CO2+H2。
原理
NH3+CO2+NaCl+H2O= 或NH3+CO2+H2O= ,NH4HCO3+NaCl= 2NaHCO3
生产流程
设计Ⅰ的循环,可使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上
绿色化学思想
循环使用的物质为:
易错提醒
1.先把NH3通入饱和NaCl溶液中,形成氨化的NaCl饱和溶液,然后再通入CO2。这样先形成一个弱碱性的环境,可以增大CO2在溶液中的溶解度,生成更多的NaHCO3。
2.因为NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度,所以NaHCO3先从溶液中结晶析出。加热使NaHCO3分解得到Na2CO3,生成的CO2可循环使用。
3.在制碱工业上,所用原料CO2和NH3是由合成氨厂提供的,所以工业生产上常将侯氏制碱和合成氨联合在一起,称为“联合制碱法”。“联合制碱法”还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。
即学即练
1.纯碱(碳酸钠)是一种重要的化工原料,工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱,部分工艺流程如下:
有关说法正确的是
A.副产物不可用作肥料
B.反应I生成的沉淀,经过过滤、洗涤、煅烧不可得到纯碱
C.反应I原理为
D.向饱和溶液中先通入足量的,再通入足量的
2.侯氏制碱法开创了我国制碱工业大幕,是我国化学工业的重要基石,其制备原理是依据反应:析出碳酸氢钠。下列实验装置及原理设计正确的是
A.用装置甲制取氨气时得到氨气的量很少,原因是和HCl遇冷会重新化合
B.用装置乙制取二氧化碳时,因为硫酸是强酸,反应太快,不适合
C.用装置丙制取碳酸氢钠,可以同时通入和,也可以先通后通入
D.用装置丁分离得到产品,为得到干燥产品,可以在较低温下烘干
3.某兴趣小织在实验室模拟侯氏制碱法制备,部分实验装置如图所示,下列说法正确的是
A.实验过程中向启普发生器中添加液体时,可以取下Ⅰ处胶塞加入
B.所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、、饱和食盐水、蒸馏水
C.开始实验时,应先打开活塞Ⅱ,再打开活塞Ⅲ
D.试剂d为冰水,以降低的溶解度,促进晶体的析出
一、电解饱和食盐水
1.现象和产物检验
现象
电极反应式
产物检验
阴极
放出无色气体
2H2O+2e−===H2↑+2OH−
用爆鸣实验检验H2,用酚酞试液检验NaOH
阳极
放出黄绿色气体
2Cl−−2e−===Cl2↑
用淀粉碘化钾溶液检验Cl2
2.电解总反应式
化学方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,
离子方程式:2Cl−+2H2O2OH−+H2↑+Cl2↑。
实践应用
1.实验室以碳棒为电极电解饱和食盐水的装置如图所示。下列判断正确的是
A.电解过程中水是氧化剂 B.X电极上发生氧化反应
C.X电极上有产生 D.通电一段时间后,物质的量增大
2.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸按触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色,则下列说法正确的是
A.b电极处无明显现象
B.a电极与电源的正极相连接
C.该电解反应可以说明氧化性:H2O>Cl2
D.b电极附近溶液的酸性增强
3.如图为电解饱和食盐水的装置,蛋壳内外均盛有饱和食盐水,选项正确的是
A.电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,呈红色
B.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触
C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D.蛋壳表面缠绕的铁丝上发生氧化反应
二、电极放电顺序、电极方程式书写
1.电解时,电子和离子的移动方向
2.电解电极的放电顺序
①常见阳极的放电顺序:活性电极 > S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
②常见阳离子放电顺序:金属活动性顺序的 倒 序
Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸) > Pb2+ > Fe2+ > Zn2+ > H+(水) > Al3+ Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+
3.电极方程式的书写
写电极反应,并结合题目要求分析电解结果,如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、pH的变化等。
①惰性电极的情况下,电解NaOH溶液:
阴极: 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
阳极: 2H2O—4e-=4H++O2↑
总反应: 2H2O2H2↑+O2↑
②惰性电极的情况下,电解KOH溶液:
阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
阳极:2H2O—4e-=4H++O2↑
总反应: 2H2O2H2↑+O2↑
③惰性电极的情况下,电解H2SO4溶液:
阴极: 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
阳极: 2H2O—4e-=4H++O2↑
总反应: 2H2O2H2↑+O2↑
4.判断电解后溶液pH变化的方法
根据原溶液的酸碱性和电极产物即可对电解后溶液pH的变化作出正确的判断,其方法如下:
(1)若电极产物只有H2而无O2,则pH变大。
(2)若电极产物只有O2而无H2,则pH变小。
(3)若电极产物既有O2又有H2,原溶液呈酸性则pH变小,原溶液呈碱性则pH变大,原溶液呈中性则pH不变。
实践应用
4.如图是电解饱和食盐水的装置,a为石墨电极.b为Fe电极。下列判断正确的是
A.a为正极,b为负极
B.a极上有氢气放出
C.b极上有氯气放出
D.b极附近溶液显碱性
5.如下图所示,X、Y为两个惰性电极,它们通过导线与直流电源相连,a是饱和食盐水。实验开始前,在两侧电极附近均滴加酚酞试液。
(1)X电极被称为 极,该电极附近观察到的实验现象是 。
(2)Y电极的电极反应式是 ,检验该电极处生成物的试剂是 。
(3)装置中发生反应的化学方程式是 。若电解时消耗了234 g氯化钠,理论上得到的氯气的最大体积是 (标准状况)。
6.上世纪30年代,吴蕴初研发了通过电解饱和食盐水生产盐酸、烧碱和漂白粉的工艺,创办了天原电化厂。工业上利用步骤③电解饱和食盐水制取氯气,装置示意图如图所示。
(1)总反应的化学方程式为 。
(2)向两极各加入紫色石蕊溶液,B极附近溶液呈 色。A为 极,检验该极产物的实验方法是(试剂、现象及结论) 。
(3)工业上用电解饱和食盐水后的产物来制备氯化氢,其中 (填化学式)应稍微过量,火焰的颜色为 。
(4)在一定温度和压强下,用体积为的烧瓶收集干燥的气体,测得烧瓶内气体的密度是相同条件下氦气的8.5倍。进行喷泉实验后,进入烧瓶内的液体体积为 L,所得盐酸的物质的量浓度为 。(该温度和压强下的气体摩尔体积为)
(5)配制溶液。需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、 、 、试剂瓶。
(6)根据计算,需用电子天平称量 g。
(7)下列操作可能使上述溶液配制浓度偏高的是_______。
A.容量瓶中有少量蒸馏水,未烘干 B.转移时,有少量溶液溅出
C.未洗涤烧杯内壁和玻璃棒 D.定容时,俯视刻度线
(8)若取出配好的溶液,加蒸馏水稀释成的溶液,则稀释后溶液的体积为 。
考点一 粗盐提纯
【例1】实验室提纯粗盐时,将粗盐溶于水后,先除去泥沙等难溶性杂质,再除去Ca2+、Mg2+、SO等可溶性杂质。
(1)除去难溶性杂质的核心实验操作名称是 。
(2)为了除去可溶性杂质,依次加入稍过量的NaOH溶液、 溶液和 溶液,加热至70℃左右约2 min,冷却后过滤,得到的沉淀有BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3和 。
解题要点
1.除去Ca2+应选用Na2CO3,Mg2+应选用NaOH,SO42―应选用BaCl2,为了确保将杂质除净,所加入的试剂应稍过量。
2.试剂的加入顺序:①Na2CO3必须在BaCl2之后,②沉淀全部过滤后,再向滤液中加盐酸。所以合理的顺序为:
【变式1-1】粗盐中除含有少量混沙外,还含有一些可溶性硫酸盐及等杂质。下图是某兴趣小组进行粗盐提纯的实验流程。
下列说法正确的是
A.步骤③中的主要作用是除去、少量和过量的
B.步骤①和⑤均为过滤
C.步骤⑥加盐酸的目的是除去过量的和,所以可以用硝酸代替
D.完成步骤⑦需要的玻璃仪器有两种
【变式1-2】一般粗盐的提纯有两种方法:①物理方法要经过 、过滤、 等步骤;②化学方法则是在溶液中加入、和以除去、和,则加入试剂的顺序正确的是 。
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
考点二 电解饱和食盐水
【例2】如图,用有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的立式隔膜电解槽电解食盐水时,下列叙述错误的是
A.精制饱和氯化钠溶液从阳极区补充 B.Z处流出溶液是较浓的溶液
C.产品烧碱比未用离子交换膜时更纯 D.每转移个电子理论上可生成烧碱
解题要点
解饱和食盐水的化学方程式:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,阳极产物是Cl2,阴极产物是NaOH和H2。
【变式2-1】下列能验证电解饱和食盐水溶液(含酚酞)产物的装置是
A. B.
C. D.
【变式2-2】利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是
A.在铁片上镀铜时,X是纯铜
B.电解精炼铜时,Z溶液中的Cu2+浓度不变
C.氯碱工业中,X电极上反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑
D.制取金属镁时,Z是氯化镁溶液
基础达标
1.为除去括号内的杂质,下列各选项中所选用的试剂或方法错误的是
A.Cl2气体 (HCl), 饱和食盐水, 洗气
B.CO2气体(HCl), 通过饱和Na2CO3溶液, 洗气
C.FeCl2溶液(FeCl3): 加入过量铁粉,后过滤
D.Mg固体(Al): 加入足量的NaOH溶液, 后过滤
2.实验室模拟工业以贝壳(主要成分是)为原料制备漂白粉的流程如下图所示,下列说法不正确的是
A.贝壳高温煅烧发生的化学反应属于分解反应
B.“加水溶解”后还需要的实验操作是过滤
C.“通入”时发生的离子方程式是:
D.操作采取低温蒸干的原因可能是不稳定,易分解
3.用如图所示装置电解氯化钠溶液(X、Y是碳棒)。下列判断正确的是
A.Y电极为正极 B.X电极为阳极
C.Y电极表面发生氧化反应 D.X电极表面有氯气生成
4.天原化工厂是我国最早的民族氯碱化工企业之一、下列物质中,不是该厂生产的产品是
A.纯碱 B.盐酸 C.氯气 D.漂白粉
5.氯碱工业的基本原理就是电解饱和食盐水。下列关于实验室电解饱和食盐水的说法中错误的是
A.可以选用石墨棒作为阴、阳极材料
B.用湿润的淀粉KI试纸靠近阳极区域,试纸变蓝
C.阴极产生气体具有可燃性
D.实验结束后,将溶液搅拌,然后用pH试纸检验,溶液呈中性
6.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A.铁粉可作食品袋内的脱氧剂
B.用广泛pH试纸测得HClO的pH为3
C.氯碱工业的主要产品有烧碱、氯气、氢气
D.用明矾除去水中的悬浮物
7.电解饱和食盐水时,阳极生成的气体是
A.H2 B.Cl2 C.HCl D.O2
8.下列物质不能以NaCl为原料而生产的是
A.盐酸 B.硫酸 C.烧碱 D.食盐
9.下列电解饱和食盐水化学方程式书写正确的是
A.2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ B.NaCl+H2ONaOH+H2↑+Cl2↑
C.2NaCl+H2O→ 2NaOH+H2↑+Cl2↑ D.NaCl+H2O→ NaOH+H2↑+Cl2↑
10.NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质,除食用外,它还是一种工业原料,下列以NaCl为原料,最终可以生产的物质是
①烧碱 ②纯碱 ③金属钠 ④氯气
A.①②③④ B.③④ C.①②③ D.①②④
11.NaCl被称为“化学工业之母”。下列说法不正确的是
A.“制钠”:电解熔融的NaCl可制备金属Na
B.“氯碱工业”:电解饱和食盐水可获得Cl2、NaOH和H2
C.“侯氏制碱”:将CO2、NH3通入饱和食盐水中,析出碳酸钠晶体
D.“制皂”:向油脂的碱性水解液中加入热的饱和食盐水,使高级脂肪酸盐析出
12.下列关于电解饱和食盐水过程说法正确的是
A.电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸 B.与电源正极相连的电极区有NaOH生成
C.与电源的负极相连的电极上有氯气生成 D.电解饱和食盐水的过程中Na+浓度减小
13.电解饱和食盐水装置如图所示。
(1)总反应的化学方程式为 。
(2)向两极各加入酚酞溶液,极附近溶液呈 色。是 极,检验该极产物的实验方法是(试剂、现象及结论) 。
14.氯碱厂电解饱和食盐水的化学方程式为: ;阳极气体产物用 来检验。
15.写出氯碱工业生产原理的化学方程式 。
综合应用
1.天原化工厂是我国最早的民族氯碱化工企业之一。下列物质中,不是该厂生产的产品是
A.纯碱 B.盐酸 C.氯气 D.烧碱
2.以下课堂实验中对实验现象描述正确的是
A.铁丝在氯气中燃烧,放出大量的热,生成棕黄色烟雾
B.氢气在氯气中安静地燃烧,火焰呈浅蓝色,瓶口有白雾产生
C.内有氯气的针筒中吸入氢氧化钠溶液,针筒内的气体体积迅速变小,黄绿色立即褪去
D.电解含酚酞的饱和食盐水,和电源正极相连的电极附近变红色
3.电解用粗盐(含Mg2+、Ca2+、SO等杂质)配制的食盐水,以下说法正确的是
A.a是电解装置的正极 B.a电极上产生的气体是氢气
C.b电极附近有白色沉淀出现 D.b电极上有黄绿色气体产生
4.电解饱和食盐水,并向装置两边各滴入几滴酚酞试液,下列说法正确的是
A.Y是电解装置的正极 B.X电极附变红色
C.X电极附近有黄绿色气体产生 D.Y电极产生的气体有漂白性
5.实验室电解饱和食盐水的装置如图所示。下列判断正确的是
A.电极a为正极 B.电极b为阴极
C.阳极附近溶液变红 D.阴极产生黄绿色气体
6.如图用碳棒电解饱和食盐水的示意图,已知Na+向c极方向移动,则
A.a极为正极 B.c极附近溶液pH变大
C.d极产生可燃性气体 D.电解后n(Na+)变大
拓展培优
7.传统的石棉隔膜法电解饱和食盐水因电耗高、污染严重,已逐步被综合能耗低、污染小的新型离子交换膜所取代,如用阳离子交换膜法电解食盐水制浓烧碱溶液的流程如图所示。
下列有关说法正确的是
A.A极为阳极,发生氧化反应生成的气体X为
B.阴极发生的电极反应式为:
C.电解饱和食盐水的离子方程式为:
D.常温常压下,每生成气体Y,理论上能产生
8.如图为氯碱工业的简易装置示意图,其中两电极均为惰性电极。下列说法正确的是
A.A室中的电极反应为:
B.若电路中通过0.2mol电子,理论上可在b处得到1.12L气体(标准状况)
C.电解过程中由A室移向B室
D.a出口的物质为NaOH,b出口为
9.如图是电解饱和食盐水(含少量酚酞)的装置,其中c、d为石墨电极。电解过程中d电极附近溶液首先变红,下列说法正确的是
A.a为阳极、b为阴极 B.c电极上发生氧化反应
C.电解过程中,浓度不变 D.若生成1mol气体,转移电子数
10.下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是
A. B.
C. D.
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