专题02 电解饱和食盐水与氯碱工业（重难点讲义）化学沪科版必修第一册

本高中化学讲义聚焦电解饱和食盐水与氯碱工业，系统梳理电解原理（电极判断、离子放电顺序、电极反应与总方程式）、产物检验、氯碱工业核心技术（离子交换膜作用）及候氏制碱法，构建从基础原理到工业应用的完整知识链。 资料以真实工业流程图为情境，通过实验改进分析（如U形管分隔产物）和离子交换膜机制探究，培养科学思维与探究能力，融入环保安全知识强化责任意识。课中辅助理解工业流程，课后典例对练助学生查漏补缺。

专题02 电解饱和食盐水与氯碱工业 重难目标 1．电解原理的理解与电极判断：理解电解池的构成条件，能准确判断电解池的阳极和阴极。掌握离子放电顺序：在饱和食盐水中，阳极Cl−放电能力强于OH−，阴极H+（由水电离）放电能力强于Na+。 2．电极反应式与总方程式书写：能正确书写电解饱和食盐水的电极反应式： 阳极：2Cl−−2e−=Cl2↑ 阴极：2H2O+2e−=H2↑+2OH−（或2H++2e−=H2↑） 掌握总化学方程式：2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑及离子方程式。 3．产物检验与现象分析：掌握产物的检验方法：阳极产生的 Cl2用湿润的淀粉-KI试纸检验；阴极产生的 H2用点燃法或爆鸣法检验；阴极区溶液滴加酚酞变红。理解阴极区溶液显碱性的原因。 4．氯碱工业的应用与环保： 了解氯碱工业的主要产品及其用途。理解离子交换膜法的作用：防止H2与Cl2混合爆炸，防止Cl2与NaOH反应生成NaClO影响烧碱纯度。了解氯碱工业中的环保与安全知识。 考情分析 在近几年高考试卷中，“电解饱和食盐水与氯碱工业”是电化学与元素化合物知识结合的重要考点，常以选择题或工业流程/原理分析大题的形式出现，兼具理论深度与工业实践。 具有以下命题特点： 原理深度化：常考查电解过程中的微粒移动方向、电子流向、电流方向，以及结合图示分析离子交换膜的具体作用机制。 情境真实化：多以氯碱工厂的真实工艺流程图为背景，考查考生对工业生产条件、设备结构及产品分离提纯的理解。 计算综合化：结合电解定律，考查通过电量计算生成气体的体积或产物的物质的量，常与氧化还原反应的电子守恒结合。 环保与安全显性化：针对Cl2有毒的性质，考查尾气处理试剂的选择及反应方程式；针对H2和Cl2混合爆炸的风险，考查实验操作规范。 一、电解饱和食盐水的原理与实验 1．电解饱和食盐水的原理： 阴极： 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极： 2Cl-—2e-=Cl2↑ 总反应： 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑ 2．实验装置与现象 （1）实验装置 （2）实验现象 ‌①‌阳极‌（石墨）：产生 气泡 ，湿润淀粉-KI试纸 变蓝 → ‌氯气 ‌生成（2Cl-=Cl2+ 2e-）。 ‌②‌阴极‌（铁棒）：溶液 变红 （酚酞指示），产生 无色气体 → ‌氢气与 NaOH ‌生成（2H2O + 2e- = H2+ 2OH-）。 3．实验注意事项 ‌①产物隔离‌：氢气和氯气混合遇光 易爆炸 ，需分隔两区。 ‌②‌电解液优化‌：阴极室加入少量 NaOH 增强导电性。 4．实验改进‌ 使用‌U形管分隔阴阳极区‌，避免产物反应（如 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O ）。 ‌二、氯碱工业的核心技术与流程 ‌1．工业电解槽设计 组件 ‌作用 阳离子交换膜 允许 Na+ 通过，阻止Cl-和气体渗透，隔离 阴极区 （NaOH/H2）和 阳极区（Cl2）。 六口装置 两进口（饱和盐水、稀NaOH）、四出口（稀盐水、Cl2、H2、浓NaOH）。 精制饱和食盐水 预先除去 Ca2+ 、 Mg2+ 等杂质，防止 堵塞 交换膜 ‌2．装置 3．关键反应与产物‌ （1）‌阳极反应‌： 2Cl-=Cl2↑+2e- 。 （2）‌阴极反应‌： 2H2O + 2e-=H2↑+2OH- 。 （3）产物应用‌： ‌① NaOH ：化工原料（造纸、肥皂）。 ‌② Cl2 ：消毒剂、PVC合成。 ③ H2 ：燃料电池、合成氨。 4．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。 5．技术挑战与解决方案‌ ‌问题1‌：阴离子交换膜为何不适用？ 答： 阴极区OH-会穿透膜与阳极Cl2反应，损耗产物 。‌ ‌问题2‌：阴极区为何注入稀NaOH而非纯水？ 答： 增强导电性，加速电解速率；纯水电阻过大 。 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 【特别提醒】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。 题型01 电解饱和食盐水基础原理考查 【典例1】（25-26高一下·辽宁沈阳·期中）利用石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示相关实验，下列说法不正确的是 A．打开、，关闭，再通入，a中会出现白色固体 B．打开、，闭合，发现c中产生白烟，证明氨气具有还原性 C．关闭，闭合，d中两张纸条颜色均发生改变 D．若将e中U形管溶液换成溶液，关闭，闭合，d中两张纸条颜色均发生改变 【答案】D 【详解】A．打开、，关闭时，b中浓氨水滴入碱石灰生成，通入a的饱和食盐水使溶液呈碱性，再通入，反应生成，由于溶解度小于，析出白色固体，A正确； B．打开、，闭合时，e中电解饱和食盐水生成，进入c装置，b中生成的也进入c装置，发生反应，生成的为白烟，反应中元素化合价从-3价升高到0价，作还原剂，证明氨气具有还原性，B正确； C．关闭，闭合时，e中生成的进入d装置，与水反应生成和，具有漂白性，使湿润红色纸条褪色；与反应生成，淀粉遇变蓝，两张纸条颜色均发生改变，C正确； D．将e中U形管溶液换成溶液，闭合时，电解溶液相当于电解水，阳极生成，阴极生成，无生成，不能使湿润淀粉纸条明显变色（没有酸性环境），也无使湿润红色纸条褪色，两张纸条颜色均不改变，D错误； 故选D。 【对练1】如图为氯及其化合物的“价类二维图”，下列说法正确的是 A．c的消毒能力是同质量b的2.5倍 B．工业制备b是电解熔融的NaCl或饱和食盐水法 C．d的酸性和氧化性都强于e D．b和NaOH溶液反应生成等物质的量的f和h，则氧化剂和还原剂物质的量之比为3∶1 【答案】D 【详解】A．消毒能力取决于得电子数(氧化能力)。设质量为mg，计算两者得电子的物质 的量ClO2：Cl从+4→-1，1molClO2得 5mole﹣，摩尔质量67.5g/mol，得电子物质的量为；Cl2：Cl从0→-1，1 molCl2得2 mole﹣，摩尔质量71g/mol，得电子物质的量为。两者比值为≈2.63≠2.5，A错误； B．电解熔融NaCl生成Na和Cl2，用于工业制钠，不用于制Cl2，电解饱和食盐水(氯碱工业)化学方程式为2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑+ H2↑，是工业制Cl2的主要方法。因此，工业制备Cl2仅用电 解饱和食盐水法，B错误； C．e是HClO、d是HClO4，酸性HClO4>HClO，但是氧化性HClO4＜HClO，C错误； D．Cl2和溶液反应生成相同个数的和，生成、是氯原子被氧化的过程，化合价分别由0价升高到+1和+5价，生成是氯原子被还原的过程，化合价由0价升降到-1价，根据化合价升降可得，则有2a个0价氯做还原剂，6a个0价氯做氧化剂，故氧化剂和还原剂个数之比为，D正确； 故选D。 【对练2】（24-25高一下·黑龙江·期中）下列离子方程式书写错误的是 A．电解饱和食盐水：2Cl- + 2H2O Cl2↑+ H2↑+ 2OH- B．向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2：Ca2+ + ClO-+ SO2 + H2O = CaSO4↓+ Cl- + 2H+ C．向NH4HCO3溶液中加入过量澄清石灰水：NH + + Ca2+ + 2OH-= CaCO3↓+ H2O + NH3∙H2O D．不能用石英坩埚加热强碱至熔融态的原因：SiO2 + 2OH- = SiO + H2O 【答案】B 【详解】A．电解饱和食盐水，产生黄绿色气体，反应的化学方程式为：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-，A正确； B．Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2气体，发生氧化还原反应生成硫酸钙、次氯酸和氯离子，反应的离子方程式为：Ca2++3ClO-+H2O+SO2=CaSO4↓+2HClO+Cl-，B错误； C．向NH4HCO3溶液中加入过量澄清石灰水，NH4HCO3为少量系数定为1，完全反应，离子方程式为：NH++Ca2+ +2OH-=CaCO3↓+H2O+NH3∙H2O，C正确； D．石英成分为二氧化硅和氢氧化钠发生反应，离子方程式SiO2+2OH-=SiO+H2O，D正确； 故选B。 题型02 离子交换膜电解槽工作原理与操作分析 【典例1】（25-26高一下·山东青岛·期中）某科研小组设计如图装置，实现含盐废水(以NaCl为例)和造纸废水(以含葡萄糖为例)的有效处理，并在产品室获得HCl溶液和NaOH溶液。已知，电极A和电极B均为碳棒，M、N、P膜为离子交换膜。下列说法正确的是 A．电流由电极A流出，经导线移向电极B B．M膜、N膜均为阴离子交换膜，P膜为阳离子交换膜 C．该装置工作时，Ⅱ室和Ⅳ室溶液的pH均升高 D．消耗，理论上可获得24 mol NaOH和24 mol HCl 【答案】D 【详解】A．原电池中电流从正极流出，经导线流向负极，因此电流由电极B流出，流向电极A，A错误； B．目标是在产品室获得和，负极反应：，生成的需要通过M膜进入Ⅱ而获得，因此M膜为阳离子交换膜，含盐废水中的需要通过N膜进入Ⅱ室，因此N膜为阴离子交换膜；正极反应为：，含盐废水中的通过P膜进入Ⅳ而获得，因此P膜为阳离子交换膜，B错误； C．Ⅱ室得到，酸性增强，降低，Ⅳ室得到，碱性增强，升高，因此并非都升高，C错误； D．中C为0价，生成中C为价，反应共失去电子，电路中转移电子，对应有移向Ⅱ室而获得，移向Ⅳ室而获得，D正确； 答案选D。 【对练1】（24-25高一下·云南楚雄·期中）钴的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。一段时间后，Ⅱ室溶液中浓度增大。下列叙述错误的是 A．石墨电根连接电源的正极 B．交换膜X为阳离子交换膜，交换膜Y为阴离子交换膜 C．电解总反应： D．生成，Ⅱ室理论上生成 【答案】D 【详解】A．由分析可知石墨电极为阳极，连接电源的正极，故A项正确； B．根据已知信息，中从Ⅰ室移动到Ⅱ室，由Ⅲ室通过交换膜Y进入Ⅱ室，则交换膜X为阳离子交换膜，交换膜Y为阴离子交换膜，故B项正确； C．石墨电极为阳极，放电产生和，在阴极放电生产钴单质，电解总反应的离子方程式为，故C项正确； D．阴极生成，阳极有放电，析出，生成的通过阳离子交换膜迁移至Ⅱ室，阴极有通过阴离子交换膜迁移至Ⅱ室，则Ⅱ室理论上生成，故D项错误； 故选D。 【对练2】（25-26高一下·河北承德·期末）工业上用如下图装置电解溶液制备和，下列说法错误的是 A．X接外电源的正极 B．M电极的电极反应式为 C．每当产生标准状况下22.4 L气体A，Ⅱ室溶液的质量理论上减少68 g D．离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜 【答案】C 【详解】A．M是阳极，阳极电极接线X连接电源正极，A正确； B．阳极发生氧化反应，失去电子分解生成与，电极反应式书写正确，B正确； C．由分析可知，气体A是，标况物质的量。由阳极反应，生成转移电子。电路转移时Ⅱ室有穿过膜Ⅰ进入Ⅰ室；同时阴极转移，有穿过膜Ⅱ进入Ⅲ室；因此从Ⅱ室迁出的离子总质量：。因此Ⅱ室理论减少质量为320 g，C错误； D．阳极Ⅰ室生成大量带正电，需要Ⅱ室的阴离子穿过膜Ⅰ进入Ⅰ室中和电荷，因此膜Ⅰ允许阴离子通过，是阴离子交换膜，D正确； 故选C。 题型03 氯碱工业相关定量综合计算 【典例1】（24-25高一下·天津·期末）氯碱工业是一种高能耗产业，下图表示的是电解池与燃料电池相组合的一种节能新工艺。图中电极未画出，只显示了相关物料的传输和转化关系。下列有关该工艺流程的分析正确的是 A．甲装置为电解池，其左室为阴极室 B．甲乙两装置中使用的均为阳离子交换膜 C．乙装置为燃料电池，其左室反应为 D．图中三种NaOH溶液的质量分数关系为b%>c%>a% 【答案】B 【详解】A．甲是电解饱和食盐水的电解池，根据NaCl溶液、NaOH溶液的进出，甲的左室是阳极室，故A错误； B．甲中透过离子交换膜进入右室，是阳离子交换膜；乙是燃料电池，左室通入Y，发生反应，左室的浓度在减小，则从左室移向右室，与右室产生的结合成氢氧化钠，所以乙也是阳离子交换膜，故B正确； C．乙是燃料电池，电解质为NaOH溶液，左室为负极，放电反应为，故C错误； D．甲右室生成NaOH，所以a%>c%，乙中负极反应消耗，正极反应生成，所以a%<c%，质量分数关系应为，故D错误； 故选B。 【对练1】（25-26高一上·江苏南京·阶段检测）海水中含有丰富的化学资源，可从中提取多种化工原料。某工厂对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下。 下列说法不正确的是 A．步骤①可先依次加入过量NaOH、和溶液，过滤后再加入盐酸调节pH B．步骤②发生的反应是氯碱工业的主要反应 C．步骤③发生反应的离子方程式为 D．工业上将溶液加热蒸干得到，电解获得金属镁 【答案】D 【详解】A．加入过量NaOH发生Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓；加入过量BaCl2发生+Ba2+=BaSO4↓；加入过量Na2CO3溶液发生Ca2++=CaCO3↓、Ba2++=BaCO3↓，过滤后用盐酸除掉过量的、OH-，调节pH，则Na2CO3一定要在BaCl2溶液之后加入，A正确； B．步骤②为电解氯化钠溶液，得到氢气、氯气、氢氧化钠，是氯碱工业的主要反应，B正确； C．根据题意，步骤③用碳酸钠吸收单质溴生成溴化钠和溴酸钠，离子方程式为：，C正确； D．氯化镁加热蒸干的产物是氢氧化镁，D错误； 故选D。 【对练2】有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池组合，相关流程如图所示(电极未标出)，下列说法不正确的是 A．气体B为 B．相同条件下，当电解池中生成2L，理论上燃料电池应消耗1L C．极室1与极室2之间的离子交换膜为阳离子交换膜 D．图中 【答案】D 【详解】A.电解池中生成氢气的一极为电解池的阴极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，在氢氧化钠溶液中，电解池阴极的电极反应式为，所以气体B为，A正确； B.根据电极反应、及得失电子守恒可得：，则相同条件下，当电解池中生成2L，理论上燃料电池应消耗1L，B正确； C.极室1中通入的是饱和NaCl溶液，排出的是稀NaCl溶液，所以极室1为阳极，电极反应式为，钠离子移向极室2，所以极室1与极室2之间的离子交换膜为阳离子交换膜，C正确； D.燃料电池中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极上氧气得到电子产生，所以反应后NaOH溶液的浓度升高，即，负极上的电极反应为氢气失电子消耗氢氧根离子，所以反应后NaOH溶液的浓度降低，即，则，D错误； 答案选D。 1．（25-26高一下·浙江宁波·期末）1808年科学家发明“地康法”制，其主要反应为：  ；该反应分两步进行，反应机理如图： 已知：断开1 mol物质中的化学键所需能量为：498 kJ、：243 kJ。 下列说法不正确的是 A．“地康法”制被“电解饱和食盐水”法替代的原因可能是有毒产生污染 B．断开1 mol H-O键与断开1 mol H-Cl键所需能量相差31.9 kJ C．该反应在400℃时能自发进行，根据理论分析推测常温下也能自发进行 D．从反应机理分析、猜测，单独使用CuO或也能催化该反应 【答案】A 【详解】A．“地康法”和“电解饱和食盐水法”均生成，有毒不是“地康法”被替代的原因，A错误； B．根据ΔH=反应物总键能-生成物总键能，设H-Cl键能为E(H-Cl)，H-O键能为E(H-O)，代入反应得：−115.6=4 E(H-Cl)+498−(2×243+4 E(H-O))，计算得E(H-O)−E(H-Cl)=31.9 ，即二者键能相差31.9 kJ，B正确； C．该反应ΔH<0，反应后气体分子数减少，ΔS<0，反应自发条件为ΔG=ΔH−TΔS<0，温度越低越易自发，400℃时能自发，则常温下ΔG更易小于0，也能自发，C正确； D．根据反应机理，CuO和可通过反应相互转化，单独加入其中一种，均可参与循环起到催化作用，D正确； 故选A。 2．（25-26高一上·浙江·期中）将电解饱和食盐水装置与检验氯气性质的装置连接如下图所示，下列说法不正确的是 A．a处无明显变化，b处逐渐褪色 B．c处的脱脂棉变蓝，说明氯气有氧化性 C．无水CaCl2的作用为吸收水分 D．使用pH传感器记录U形管左侧溶液pH变化，发现pH逐渐变大 【答案】D 【详解】A．干燥的氯气没有漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性；a处为干燥的红色脱脂棉，氯气不能使其褪色，无明显变化；b处为湿润的红色脱脂棉，氯气与水反应生成次氯酸，使脱脂棉逐渐褪色，A正确； B．c处沾有淀粉-KI溶液的脱脂棉变蓝，是因为氯气与KI发生反应：， 碘单质遇淀粉变蓝；在该反应中，氯气将KI中的碘离子氧化为单质碘，说明氯气有氧化性，B正确； C．无水是常用的干燥剂，其作用是吸收水分，干燥氯气，C正确； D．电解饱和食盐水的化学方程式为：，U形管左侧生成的氯气会部分溶解在溶液中并与水反应：，溶液酸性增强，所以使用pH传感器记录U形管左侧溶液pH变化，发现pH逐渐变小，D错误； 故选D。 3．（24-25高一下·河南南阳·阶段检测）下列工业制备流程正确的是 A．工业制备硫酸： B．制备漂白粉：饱和食盐水氯气漂白粉 C．工业制硝酸： D．工业制高纯硅：石英砂粗硅高纯硅 【答案】D 【详解】A．工业制备硫酸时，先在空气中煅烧生成，化学方程式为 ，而不是直接生成，A错误； B．制备漂白粉时，饱和食盐水电解生成氯气、氢气和氢氧化钠，氯气应通入石灰乳中制备漂白粉，而不是石灰水（石灰水浓度低，不利于充分反应），B错误； C．工业制硝酸，与在高温、高压、催化剂条件下反应生成，再催化氧化生成NO，而不是与在放电或高温下反应（此反应生成NO耗能大，不适合工业生产），C错误； D．工业制高纯硅，石英砂（主要成分）与焦炭在高温下反应生成粗硅和一氧化碳，粗硅与HCl在反应生成SiHCl3和H2，SiHCl3与H2在反应得到高纯硅，D正确； 故选D。 4．（24-25高一上·河南·阶段检测）如图所示装置中的电源为碱性条件下的氢氧燃料电池，电极分别为铜片和X，Y溶液为电解质溶液。若电源的a电极通入的是氢气，b电极通入的是氧气，下列说法正确的是 A．铜片的质量可能会增加，不可能减少 B．该装置不可能设计成电解饱和食盐水 C．该装置不可能用来提纯粗铜 D．该装置可以设计成在X电极上镀铜 【答案】A 【详解】A．铜片是阴极，发生还原反应，析出金属单质或气体，故质量可能会增加，不可能减少，A正确； B．如X为惰性电极，Y为饱和食盐水溶液，可以设计成电解饱和食盐水，B错误； C．如X为粗铜，Y为硫酸铜溶液，可以用来电解精炼铜，C错误； D．如果设计成电镀铜，铜片接在正极做阳极，镀件接在负极，做阴极，D错误； 答案选A。 5．与电源正极相连的电极称为阳极，与电源负极相连的电极称为阴极，则下列关于电解饱和食盐水的叙述正确的是 A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到氧化钠 B．电解饱和食盐水的过程中Na+的物质的量保持不变 C．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中充分搅拌，溶液呈中性 D．若向阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 【答案】B 【详解】A．电解饱和食盐水时发生的反应为，其中在阳极得到氯气，在阴极得到氢气和NaOH，A错误； B．电解过程中Na+没有参加反应，故Na+的物质的量不变，B正确； C．电解一段时间后，生成NaOH溶液，溶液呈碱性，C错误； D．阴极附近产生大量的NaOH，滴入酚酞溶液后，溶液变为红色，D错误； 故答案为：B。 6．下列装置或操作不能达到实验目的的是    A．用图1装置测定盐酸和溶液的反应热 B．图2装置电解饱和食盐水，制备少量 C．图3装置用萃取碘水中的碘，振荡、排气 D．图4装置验证石蜡分解产生了不饱和烃 【答案】A 【详解】A．测定盐酸和NaOH溶液的反应热，需要减少热量损失，大小烧杯口应在同一水平面上，图1装置能造成热量损失，不能达到实验目的，故A符合题意； B．通过电解饱和食盐水，制备少量的NaClO，下面石墨上应产生氯气，根据电解原理，下面石墨应为阳极，连接电源正极，上面石墨应产生氢气和NaOH，上面石墨为阴极，连接电源负极，能达到实验目的，故B不符合题意； C．碘单质易溶于四氯化碳，用四氯化碳萃取碘水中的碘单质，分液漏斗的下端斜向上振荡，并不断放气，图3能达到实验目的，故C不符合题意； D．若石蜡分解产生不饱和烃，可以使高锰酸钾溶液褪色，石蜡油为饱和烃，不能使高锰酸钾溶液褪色，图4能达到实验目的，故D不符合题意； 答案为A。 7．下列关于电解饱和食盐水过程的说法正确的是 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．与电源负极相连的电极上有氧气生成 D．电解饱和食盐水的过程中浓度不会变 【答案】A 【详解】A． 电解饱和食盐水得到氢气与氯气，电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸，故A正确； B． 与电源负极相连的电极区有NaOH生成，与电源正极相连的电极是阳极，该机电极上产生氯气，故B错误； C． 与电源负极相连的电极是阴极，该电极上有氢气生成，故C错误； D． 电解饱和食盐水的过程中Na+不参与电极反应，物质的量不变，但是水被消耗，溶液体积变小，钠离子浓度增大，故D错误； 故选：A。 8．以电解饱和食盐水为基础制取氯气、氢气、烧碱等产品的工业称为氯碱工业。氯及其化合物广泛应用于日常生活中，例如常用的含氯消毒剂“84”消毒液(含有NaClO)、清洁剂“洁厕灵”(含有盐酸)等。“84”消毒液与“洁厕灵”不能混合使用。近年来，随着聚酯工业的急剧增长，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。一种利用氯化氢回收氯气的技术原理如下图(反应1可表示为2HCl=Cl2+2H++2e-)。下列说法不正确的是 A．反应2可表示为Fe3++e-=Fe2+ B．反应3可表示为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O C．整个回收过程中H+的物质的量不变 D．电解装置中发生反应为2HCl+2Fe3+Cl2+2Fe2++2H+，说明Fe3+氧化性比Cl2强 【答案】D 【详解】A．根据图象可知，反应2铁离子得电子变为亚铁离子，表示为Fe3++e-=Fe2+，A说法正确； B．反应3为氧气与亚铁离子、氢离子反应生成水和铁离子，表示为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，B说法正确； C．整个回收过程，总反应为HCl与氧气反应生成水和氯气，则H+的物质的量保持不变，C说法正确； D．电解装置中发生反应为2HCl+2Fe3+Cl2+2Fe2++2H+，反应为非自发的氧化还原反应，不能说明Fe3+氧化性比Cl2强，D说法错误； 答案为D。 9．（25-26高一上·福建泉州·阶段检测）海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图。下列说法正确的是 A．除去粗盐中的、、、等杂质，①中加入试剂的顺序为溶液溶液溶液过滤后加盐酸 B．②中包含制取溶液及电解溶液 C．氯碱工业可直接得到、、 D．水溶液吸收的离子方程式为 【答案】C 【详解】A．根据提纯除杂不带入新杂质的原则，在除去粗盐中的用、用、用、用，因为都要使用过量溶液，为保证加入的过量能被除去(用)，则一定要先加入溶液，后加入溶液，该选项是先加溶液后加溶液，A错误； B．工业上制金属Mg，是电解熔融的无水：；电解溶液得到的是，不能得到单质Mg，B错误； C．根据分析，电解饱和食盐水可得到NaOH、和，电解的方程式为：，C正确； D．氢溴酸为强酸，全电离，则反应的离子方程式为：，D错误； 故答案为：C。 10．氯碱工业中离子交换膜电解槽示意图如下图，其中的离子交换膜为“阳离子交换膜”，它有一特殊的性质：只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过。下列说法正确的是 A．e口流入的是精制食盐水；f口流入的是蒸馏水 B．a口流出的是稀食盐水，d口流出的是氢氧化钠溶液 C．b为氯气，c为氧气 D．b与a口流出的溶液可制得漂白液 【答案】B 【详解】 A、e口所在电极与电源的正极相连，作阳极，氯离子放电；f口所在电极是阴极，氢离子放电，因此f口流入的是含有氢氧化钠的水，A错误；B、根据A中分析可知a口流出的是稀食盐水，d口流出的是氢氧化钠溶液，B正确；C、b为氯气，c是氢气，C错误；D、根据以上分析可知b与d口流出的溶液可制得漂白液，D错误，答案选B。 点睛：本题考查电解池知识，本题设置新情景，即离子交换膜，注意根据两极上的反应判断生成物，注意把握电解池中阴阳极上离子的放电顺序以及发生的反应。 11．（25-26高一下·吉林长春·期中）一种新型电池既可以实现海水淡化，又可以处理含的废水，装置如图(模拟海水由NaCl溶液替代)。下列说法正确的是 A．负极区溶液的pH变小 B．隔膜Ⅱ为阴离子交换膜 C．b极为电子流入的一极，发生氧化反应 D．理论上除去模拟海水中的NaCl 351 g，可得 【答案】A 【详解】A．负极的电极反应为：，反应生成，负极区浓度增大，溶液pH变小，A正确； B．该装置的目的是淡化海水，原电池中阴离子移向负极、阳离子移向正极：海水中的经隔膜I移向负极，经隔膜Ⅱ移向正极，因此隔膜Ⅱ是阳离子交换膜，不是阴离子交换膜，B错误； C．b为正极，电子从负极流出、流入正极，正极发生得电子的还原反应，不是氧化反应，C错误； D．的物质的量为，除去对应转移6 mol电子；根据负极反应，转移8 mol电子时生成，因此转移6 mol电子时，生成的物质的量为，不是3 mol，D错误； 故选A。 12．（25-26高一下·黑龙江牡丹江·期末）浓差电池是利用电解质溶液浓度不同而产生电流的一类电池。学习小组以浓差电池为电源，用如图所示装置从含的浆液中分离得到含的溶液并制备NaOH。 已知：+2H+。 下列说法错误的是 A．起始加入的CuSO4溶液浓度：c1＜c2 B．膜a和膜c均适合选用阴离子交换膜 C．工作时，转化成所需由惰性电极I电极反应产生 D．导线中通过1 mol，理论上电解池中两极共生成0.75 mol气体 【答案】B 【详解】A．浓差电池中，浓度大的溶液中发生电极反应为，由于Cu(Ⅱ)为正极，故c2>c1，A正确； B．浓差电池中硫酸根离子通过膜a从右向左移动，电解池中浆液中的钠离子通过膜c向右移动，故膜a为阴离子交换膜，膜c为阳离子交换膜，B错误； C．工作时，中室的透过膜b（阴膜）向左侧移动，与惰性电极Ⅰ（阳极）电解产生的氢离子反应，将转化成，C正确； D．电解池阳极每产生1mol氧气转移4mol，阴极每产生1mol氢气转移2mol，当导线中通过1 mol，电解池两极共生成0.25+0.5=0.75mol气体，D正确； 故选B。 13．（25-26高一下·江苏宿迁·期中）一种新型甲醚(CH3OCH3)双极膜燃料电池，电解质分别为H2SO4和KOH，结构示意图如图所示，双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜组成，能将水分子解离成H+和。下列说法正确的是      A．放电时，双极膜中的通过b膜转移至d极 B．c极反应式为CH3OCH3 + 5H2O12=+16H+ C．每消耗11.2 L O2(标准状况下)，双极膜处有2 mol H2O解离 D．反应一段时间后，双极膜右侧电解质溶液的浓度不变 【答案】C 【详解】A．由图示可知该电池为原电池，根据电子在外电路中的转移的方向可知，c极为负极，放电时阴离子向负极（c极）移动，双极膜中的应通过a膜转移至c极，A错误； B．c极处于碱性（KOH）环境中，二甲醚失生成，反应物需有，无生成，电极反应式为，B错误； C．标准状况下11.2 L O2物质的量为=0.5 mol，正极（d电极）反应为，转移电子为2 mol，每转移1 mol双极膜需解离1 mol H2O提供对应和，故共解离2 mol H2O，C正确； D．双极膜右侧正极反应式为，反应生成水，使溶剂增加，电解质浓度减小，D错误； 故选C。 14．电石渣[主要成分为Ca(OH)2，杂质不参与反应]是氯碱工业中的废料，以电石渣为原料制取KClO3的工艺流程如图所示： 已知：Ca(ClO3)2易溶于水。 (1)工业生产电石(CaC2)的反应为，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 (2)流程中的Cl2可由MnO2与浓盐酸反应制得，离子方程式为___________，其中盐酸体现的性质有___________；下列发生装置可用于上述方法制备Cl2的是___________(填字母)。 (3)写出Cl2与Ca(OH)2在70℃以上时反应生成Ca(ClO3)2的化学方程式___________。 (4)“转化”时加入K2CO3的目的是___________。从环保的角度分析，“转化”时加入活性炭的作用是___________。 (5)“过滤”操作中，用到的玻璃仪器有___________。 (6)若该工艺流程中电石渣的投料为300g，最终得到122.5gKClO3，则电石渣中Ca(OH)2的质量分数为___________。 【答案】(1)2：1 (2) 酸性和还原性 A (3)6Cl2＋6Ca(OH)2Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O (4) 沉淀Ca2+，将Ca(ClO3)2转化为KClO3 吸附过量的Cl2 (5)漏斗、烧杯、玻璃棒 (6)74% 【详解】（1）工业生产电石(CaC2)的反应为：CaO+3CCaC2 +CO↑，根据反应方程式分析得到碳化合价既升高又降低，因此该反应中氧化剂、还原剂均为C，C生成CaC2时作氧化剂，C生成CO时作还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1。 （2）MnO2与浓盐酸反应生成Cl2、氯化锰和水，该反应的离子方程式是；氯的化合价部分升高，还有一部分化合价未变，因此盐酸体现的性质为酸性和还原性； 该反应是固体+液体，加热制气装置，故下列发生装置可用于制备Cl2的是A。 （3）流程中“制CaClO32”主要是Cl2和Ca(OH)2反应生成Ca(ClO3)2、CaCl2和H2O，其化学方程式为：6Cl2＋6Ca(OH)2Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O。 （4）“转化”主要是Ca(ClO3)2和K2CO3发生反应生成CaCO3沉淀和KClO3溶液，则“转化”时加入K2CO3的目的是：沉淀Ca2+，将Ca(ClO3)2转化为KClO3； 氯气有毒会污染空气，活性炭具有吸附性，则从绿色化学的角度分析，活性炭的作用是吸附过量的Cl2。 （5）“过滤”操作中，用到的玻璃仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒。 （6）“制CaClO32”反应为6Cl2＋6Ca(OH)2Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O，可得反应的关系式为：，若该工艺流程中电石渣的投料为300g，最终得到122.5gKClO3，，则电石渣中Ca(OH)2的质量分数为：。 15．（24-25高一下·山东菏泽·期中）我国有广阔的海岸线，海洋中蕴藏着丰富的化学资源，某提取重要化工产品的工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)反应①为氯碱工业原理，装置如下图，应选用__________（填“阴离子”“阳离子”或“质子”）交换膜，电解的阴极产物为__________（填化学式）。 (2)物质b是__________，一系列操作为__________。 (3)写出反应②的离子方程式___________。溶液A中已获得游离态的溴，反应②的目的是__________。 (4)关于该工艺流程的说法正确的是__________（填标号）。 a．鼓入热空气利用了溴易升华的性质 b．联合生产中经过一定处理后物质a可以循环利用 C．冶炼金属镁不选用电解是因为是共价化合物，熔融状态不电离 (5)蒸馏操作中，温度应控制在。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：___________。 【答案】(1) 阳离子 (2) HCl 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 (3) 富集溴元素 (4)b (5)温度过高，大量水蒸发，溴蒸气中含水蒸气多；温度过低，溴挥发慢，蒸馏效率低 【详解】（1）氯碱工业中，反应方程式为，为防止阳极产生的Cl2与阴极产生的NaOH反应，应选用阳离子交换膜，让通过，平衡电荷；电解饱和食盐水，阴极得电子发生反应，生成，产物为 ； （2）苦卤中含Mg2+，加Ca(OH)2生成Mg(OH) 2沉淀（固体a），加盐酸（物质b）溶解得MgCl2溶液；MgCl2溶液，经过一系列蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到； （3）鼓入热空气，利用的是溴单质的易挥发性将Br2吹出，用SO2的水溶液将其吸收，得到含HBr的B溶液，反应②是Br2与SO2在水溶液中反应，离子方程式为：；溶液A中溴浓度低，反应②目的是富集溴元素，提高溴的浓度； （4）a．鼓入热空气是利用溴易挥发（液态，不是升华，升华是固态→气态），a错误； b．溶液B中含有HBr、H2SO4，在溶液B中通入Cl2，将HBr氧化为Br2，故物质a中含有HCl、H2SO4，经处理后可得到HCl，可循环到向Mg(OH)2中加入HCl，得到MgCl2溶液，b错误； c．MgO是离子化合物，不选电解MgO是因MgO熔点高，电解耗能大，c错误； 故选b。 （5）蒸馏操作中，温度过高，大量水蒸发，溴蒸气中含水蒸气多；温度过低，溴挥发慢，蒸馏效率低，故控制在。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 电解饱和食盐水与氯碱工业 重难目标 1．电解原理的理解与电极判断：理解电解池的构成条件，能准确判断电解池的阳极和阴极。掌握离子放电顺序：在饱和食盐水中，阳极Cl−放电能力强于OH−，阴极H+（由水电离）放电能力强于Na+。 2．电极反应式与总方程式书写：能正确书写电解饱和食盐水的电极反应式： 阳极：2Cl−−2e−=Cl2↑ 阴极：2H2O+2e−=H2↑+2OH−（或2H++2e−=H2↑） 掌握总化学方程式：2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑及离子方程式。 3．产物检验与现象分析：掌握产物的检验方法：阳极产生的 Cl2用湿润的淀粉-KI试纸检验；阴极产生的 H2用点燃法或爆鸣法检验；阴极区溶液滴加酚酞变红。理解阴极区溶液显碱性的原因。 4．氯碱工业的应用与环保： 了解氯碱工业的主要产品及其用途。理解离子交换膜法的作用：防止H2与Cl2混合爆炸，防止Cl2与NaOH反应生成NaClO影响烧碱纯度。了解氯碱工业中的环保与安全知识。 考情分析 在近几年高考试卷中，“电解饱和食盐水与氯碱工业”是电化学与元素化合物知识结合的重要考点，常以选择题或工业流程/原理分析大题的形式出现，兼具理论深度与工业实践。 具有以下命题特点： 原理深度化：常考查电解过程中的微粒移动方向、电子流向、电流方向，以及结合图示分析离子交换膜的具体作用机制。 情境真实化：多以氯碱工厂的真实工艺流程图为背景，考查考生对工业生产条件、设备结构及产品分离提纯的理解。 计算综合化：结合电解定律，考查通过电量计算生成气体的体积或产物的物质的量，常与氧化还原反应的电子守恒结合。 环保与安全显性化：针对Cl2有毒的性质，考查尾气处理试剂的选择及反应方程式；针对H2和Cl2混合爆炸的风险，考查实验操作规范。 一、电解饱和食盐水的原理与实验 1．电解饱和食盐水的原理： 阴极： - 阳极： 总反应： 2．实验装置与现象 （1）实验装置 （2）实验现象 ‌①‌阳极‌（石墨）：产生 ，湿润淀粉-KI试纸 → ‌生成（2Cl-=Cl2+ 2e-）。 ‌②‌阴极‌（铁棒）：溶液 （酚酞指示），产生 → ‌氢气与 ‌生成（2H2O + 2e- = H2+ 2OH-）。 3．实验注意事项 ‌①产物隔离‌：氢气和氯气混合遇光 ，需分隔两区。 ‌②‌电解液优化‌：阴极室加入少量 增强导电性。 4．实验改进‌ 使用‌U形管分隔阴阳极区‌，避免产物反应（如 ）。 ‌二、氯碱工业的核心技术与流程 ‌1．工业电解槽设计 组件 ‌作用 阳离子交换膜 允许 通过，阻止Cl-和气体渗透，隔离 （NaOH/H2）和 （Cl2）。 六口装置 两进口（饱和盐水、稀NaOH）、四出口（稀盐水、Cl2、H2、浓NaOH）。 精制饱和食盐水 预先除去 、 等杂质，防止 交换膜 ‌2．装置 3．关键反应与产物‌ （1）‌阳极反应‌： 。 （2）‌阴极反应‌： 。 （3）产物应用‌： ‌① ：化工原料（造纸、肥皂）。 ‌② ：消毒剂、PVC合成。 ③ ：燃料电池、合成氨。 4．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 （Na+、H+）通过，而阻止阴离子（Cl-、OH-）和 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 和 作用生成NaClO而影响烧碱的质量。 5．技术挑战与解决方案‌ ‌问题1‌：阴离子交换膜为何不适用？ 答： 。‌ ‌问题2‌：阴极区为何注入稀NaOH而非纯水？ 答： 。 三、候氏制碱法—氯碱工业 原料 、 、 ——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 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： 、 【特别提醒】①先把 通入饱和NaCl溶液中，形成氨化的NaCl饱和溶液，然后再通入 。这样先形成一个弱碱性的环境，可以增大 ，生成更多的 。 ②因为NaHCO3的溶解度 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 ，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 和 等副产品。 题型01 电解饱和食盐水基础原理考查 【典例1】（25-26高一下·辽宁沈阳·期中）利用石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示相关实验，下列说法不正确的是 A．打开、，关闭，再通入，a中会出现白色固体 B．打开、，闭合，发现c中产生白烟，证明氨气具有还原性 C．关闭，闭合，d中两张纸条颜色均发生改变 D．若将e中U形管溶液换成溶液，关闭，闭合，d中两张纸条颜色均发生改变 【对练1】如图为氯及其化合物的“价类二维图”，下列说法正确的是 A．c的消毒能力是同质量b的2.5倍 B．工业制备b是电解熔融的NaCl或饱和食盐水法 C．d的酸性和氧化性都强于e D．b和NaOH溶液反应生成等物质的量的f和h，则氧化剂和还原剂物质的量之比为3∶1 【对练2】（24-25高一下·黑龙江·期中）下列离子方程式书写错误的是 A．电解饱和食盐水：2Cl- + 2H2O Cl2↑+ H2↑+ 2OH- B．向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2：Ca2+ + ClO-+ SO2 + H2O = CaSO4↓+ Cl- + 2H+ C．向NH4HCO3溶液中加入过量澄清石灰水：NH + + Ca2+ + 2OH-= CaCO3↓+ H2O + NH3∙H2O D．不能用石英坩埚加热强碱至熔融态的原因：SiO2 + 2OH- = SiO + H2O 题型02 离子交换膜电解槽工作原理与操作分析 【典例1】（25-26高一下·山东青岛·期中）某科研小组设计如图装置，实现含盐废水(以NaCl为例)和造纸废水(以含葡萄糖为例)的有效处理，并在产品室获得HCl溶液和NaOH溶液。已知，电极A和电极B均为碳棒，M、N、P膜为离子交换膜。下列说法正确的是 A．电流由电极A流出，经导线移向电极B B．M膜、N膜均为阴离子交换膜，P膜为阳离子交换膜 C．该装置工作时，Ⅱ室和Ⅳ室溶液的pH均升高 D．消耗，理论上可获得24 mol NaOH和24 mol HCl 【对练1】（24-25高一下·云南楚雄·期中）钴的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。一段时间后，Ⅱ室溶液中浓度增大。下列叙述错误的是 A．石墨电根连接电源的正极 B．交换膜X为阳离子交换膜，交换膜Y为阴离子交换膜 C．电解总反应： D．生成，Ⅱ室理论上生成 【对练2】（25-26高一下·河北承德·期末）工业上用如下图装置电解溶液制备和，下列说法错误的是 A．X接外电源的正极 B．M电极的电极反应式为 C．每当产生标准状况下22.4 L气体A，Ⅱ室溶液的质量理论上减少68 g D．离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜 题型03 氯碱工业相关定量综合计算 【典例1】（24-25高一下·天津·期末）氯碱工业是一种高能耗产业，下图表示的是电解池与燃料电池相组合的一种节能新工艺。图中电极未画出，只显示了相关物料的传输和转化关系。下列有关该工艺流程的分析正确的是 A．甲装置为电解池，其左室为阴极室 B．甲乙两装置中使用的均为阳离子交换膜 C．乙装置为燃料电池，其左室反应为 D．图中三种NaOH溶液的质量分数关系为b%>c%>a% 【对练1】（25-26高一上·江苏南京·阶段检测）海水中含有丰富的化学资源，可从中提取多种化工原料。某工厂对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下。 下列说法不正确的是 A．步骤①可先依次加入过量NaOH、和溶液，过滤后再加入盐酸调节pH B．步骤②发生的反应是氯碱工业的主要反应 C．步骤③发生反应的离子方程式为 D．工业上将溶液加热蒸干得到，电解获得金属镁 【对练2】有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池组合，相关流程如图所示(电极未标出)，下列说法不正确的是 A．气体B为 B．相同条件下，当电解池中生成2L，理论上燃料电池应消耗1L C．极室1与极室2之间的离子交换膜为阳离子交换膜 D．图中 1．（25-26高一下·浙江宁波·期末）1808年科学家发明“地康法”制，其主要反应为：  ；该反应分两步进行，反应机理如图： 已知：断开1 mol物质中的化学键所需能量为：498 kJ、：243 kJ。 下列说法不正确的是 A．“地康法”制被“电解饱和食盐水”法替代的原因可能是有毒产生污染 B．断开1 mol H-O键与断开1 mol H-Cl键所需能量相差31.9 kJ C．该反应在400℃时能自发进行，根据理论分析推测常温下也能自发进行 D．从反应机理分析、猜测，单独使用CuO或也能催化该反应 2．（25-26高一上·浙江·期中）将电解饱和食盐水装置与检验氯气性质的装置连接如下图所示，下列说法不正确的是 A．a处无明显变化，b处逐渐褪色 B．c处的脱脂棉变蓝，说明氯气有氧化性 C．无水CaCl2的作用为吸收水分 D．使用pH传感器记录U形管左侧溶液pH变化，发现pH逐渐变大 3．（24-25高一下·河南南阳·阶段检测）下列工业制备流程正确的是 A．工业制备硫酸： B．制备漂白粉：饱和食盐水氯气漂白粉 C．工业制硝酸： D．工业制高纯硅：石英砂粗硅高纯硅 4．（24-25高一上·河南·阶段检测）如图所示装置中的电源为碱性条件下的氢氧燃料电池，电极分别为铜片和X，Y溶液为电解质溶液。若电源的a电极通入的是氢气，b电极通入的是氧气，下列说法正确的是 A．铜片的质量可能会增加，不可能减少 B．该装置不可能设计成电解饱和食盐水 C．该装置不可能用来提纯粗铜 D．该装置可以设计成在X电极上镀铜 5．与电源正极相连的电极称为阳极，与电源负极相连的电极称为阴极，则下列关于电解饱和食盐水的叙述正确的是 A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到氧化钠 B．电解饱和食盐水的过程中Na+的物质的量保持不变 C．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中充分搅拌，溶液呈中性 D．若向阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 6．下列装置或操作不能达到实验目的的是    A．用图1装置测定盐酸和溶液的反应热 B．图2装置电解饱和食盐水，制备少量 C．图3装置用萃取碘水中的碘，振荡、排气 D．图4装置验证石蜡分解产生了不饱和烃 7．下列关于电解饱和食盐水过程的说法正确的是 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．与电源负极相连的电极上有氧气生成 D．电解饱和食盐水的过程中浓度不会变 8．以电解饱和食盐水为基础制取氯气、氢气、烧碱等产品的工业称为氯碱工业。氯及其化合物广泛应用于日常生活中，例如常用的含氯消毒剂“84”消毒液(含有NaClO)、清洁剂“洁厕灵”(含有盐酸)等。“84”消毒液与“洁厕灵”不能混合使用。近年来，随着聚酯工业的急剧增长，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。一种利用氯化氢回收氯气的技术原理如下图(反应1可表示为2HCl=Cl2+2H++2e-)。下列说法不正确的是 A．反应2可表示为Fe3++e-=Fe2+ B．反应3可表示为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O C．整个回收过程中H+的物质的量不变 D．电解装置中发生反应为2HCl+2Fe3+Cl2+2Fe2++2H+，说明Fe3+氧化性比Cl2强 9．（25-26高一上·福建泉州·阶段检测）海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图。下列说法正确的是 A．除去粗盐中的、、、等杂质，①中加入试剂的顺序为溶液溶液溶液过滤后加盐酸 B．②中包含制取溶液及电解溶液 C．氯碱工业可直接得到、、 D．水溶液吸收的离子方程式为 10．氯碱工业中离子交换膜电解槽示意图如下图，其中的离子交换膜为“阳离子交换膜”，它有一特殊的性质：只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过。下列说法正确的是 A．e口流入的是精制食盐水；f口流入的是蒸馏水 B．a口流出的是稀食盐水，d口流出的是氢氧化钠溶液 C．b为氯气，c为氧气 D．b与a口流出的溶液可制得漂白液 11．（25-26高一下·吉林长春·期中）一种新型电池既可以实现海水淡化，又可以处理含的废水，装置如图(模拟海水由NaCl溶液替代)。下列说法正确的是 A．负极区溶液的pH变小 B．隔膜Ⅱ为阴离子交换膜 C．b极为电子流入的一极，发生氧化反应 D．理论上除去模拟海水中的NaCl 351 g，可得 12．（25-26高一下·黑龙江牡丹江·期末）浓差电池是利用电解质溶液浓度不同而产生电流的一类电池。学习小组以浓差电池为电源，用如图所示装置从含的浆液中分离得到含的溶液并制备NaOH。 已知：+2H+。 下列说法错误的是 A．起始加入的CuSO4溶液浓度：c1＜c2 B．膜a和膜c均适合选用阴离子交换膜 C．工作时，转化成所需由惰性电极I电极反应产生 D．导线中通过1 mol，理论上电解池中两极共生成0.75 mol气体 13．（25-26高一下·江苏宿迁·期中）一种新型甲醚(CH3OCH3)双极膜燃料电池，电解质分别为H2SO4和KOH，结构示意图如图所示，双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜组成，能将水分子解离成H+和。下列说法正确的是      A．放电时，双极膜中的通过b膜转移至d极 B．c极反应式为CH3OCH3 + 5H2O12=+16H+ C．每消耗11.2 L O2(标准状况下)，双极膜处有2 mol H2O解离 D．反应一段时间后，双极膜右侧电解质溶液的浓度不变 14．电石渣[主要成分为Ca(OH)2，杂质不参与反应]是氯碱工业中的废料，以电石渣为原料制取KClO3的工艺流程如图所示： 已知：Ca(ClO3)2易溶于水。 (1)工业生产电石(CaC2)的反应为，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 (2)流程中的Cl2可由MnO2与浓盐酸反应制得，离子方程式为___________，其中盐酸体现的性质有___________；下列发生装置可用于上述方法制备Cl2的是___________(填字母)。 (3)写出Cl2与Ca(OH)2在70℃以上时反应生成Ca(ClO3)2的化学方程式___________。 (4)“转化”时加入K2CO3的目的是___________。从环保的角度分析，“转化”时加入活性炭的作用是___________。 (5)“过滤”操作中，用到的玻璃仪器有___________。 (6)若该工艺流程中电石渣的投料为300g，最终得到122.5gKClO3，则电石渣中Ca(OH)2的质量分数为___________。 15．（24-25高一下·山东菏泽·期中）我国有广阔的海岸线，海洋中蕴藏着丰富的化学资源，某提取重要化工产品的工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)反应①为氯碱工业原理，装置如下图，应选用__________（填“阴离子”“阳离子”或“质子”）交换膜，电解的阴极产物为__________（填化学式）。 (2)物质b是__________，一系列操作为__________。 (3)写出反应②的离子方程式___________。溶液A中已获得游离态的溴，反应②的目的是__________。 (4)关于该工艺流程的说法正确的是__________（填标号）。 a．鼓入热空气利用了溴易升华的性质 b．联合生产中经过一定处理后物质a可以循环利用 C．冶炼金属镁不选用电解是因为是共价化合物，熔融状态不电离 (5)蒸馏操作中，温度应控制在。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：___________。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $