【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中化学（鲁科版）选修2 课时作业：主题2课题2 氯碱生产

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1．关于电解NaCl的水溶液，下列叙述正确的是(　　)
A．电解时阳极得到Cl2，阴极得到钠
B．在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
【解析】　电解时阴极：2H＋＋2e－== ( http: / / www.21cnjy.com )=H2↑(H＋由H2O提供后剩余OH－显碱性)，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(Cl2有一部分溶于水，呈强氧化性，滴入KI后生成I2)。21·cn·jy·com
【答案】　B
2．下列关于离子交换膜电解槽的叙述，错误的是(　　)
A．精制的饱和食盐水进入阳极室
B．纯水(加少量NaOH)进入阴极室
C．阴极产物为NaOH和氢气
D．电解槽的阳极用金属铁网制成
【解析】　离子交换膜电解槽阳极产物为Cl2 ( http: / / www.21cnjy.com )，阴极为NaOH和H2。阳极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，若是铁做阳极，则Fe原子失去电子，阳极不会得到Cl2；阴极发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，需补充H2O，Na＋自阳极室进入阴极室后，与OH－形成NaOH。www.21-cn-jy.com
【答案】　D
3．目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是(　　)
A．硬水的软化
B．电解饱和食盐水制造NaOH
C．电渗析淡化海水
D．海水中提取金属Mg
【解析】　海水中提取金属Mg的基本过程为：海水氢氧化镁氯化镁溶液氯化镁晶体无水氯化镁金属镁。21教育网
【答案】　D
4．氯碱工业生产中，每生产1 t Cl2，理论上应得到烧碱(　　)
A．1.127 t　　　　　　　 B．1 t
C．2 t D．2 mol
【解析】　C2～2NaO，m(NaOH)＝×1 t＝1.127 t。
【答案】　A
5．下列说法错误的是(　　)
A．电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸
B．电解饱和食盐水在阴极区有NaOH生成
C．用离子交换膜法制烧碱不会对环境造成污染
D．氯碱工业产品可用于造纸、金属冶炼等行业
【解析】　氯碱工业会产生三废(废气、废水、废渣)，故必对环境造成污染。
【答案】　C
6．氯碱工业的电解槽使用的交换膜是(　　)
A．阴离子交换膜 B．阳离子交换膜
C．滤纸 D．塑料薄膜
【解析】　氯碱工业的电解槽中，使用阳离子交换膜，防止Cl2和H2混合。
【答案】　B
7．在氯碱工业中，原料盐中的杂质离子危害很高，能破坏离子膜，以下对Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO除去顺序不合理的是(　　)21cnjy.com
A．BaCl2、NaOH、Na2CO3
B．BaCl2、Na2CO3、NaOH
C．NaOH、BaCl2、Na2CO3
D．Na2CO3、BaCl2、NaOH
【解析】　除杂原则是每一种试剂必须过量，不 ( http: / / www.21cnjy.com )能引入杂质离子，或者引入的杂质离子利用后加试剂能除去。而D选项加入BaCl2后，再加NaOH时不能将过多的钡离子除去，从而引入新的杂质。【来源：21·世纪·教育·网】
【答案】　D
8．(2013·温州高二检 ( http: / / www.21cnjy.com )测)用惰性电极电解未精制的食盐水，食盐水装在U形管内。结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是(　　)21·世纪*教育网
A．碳酸镁 B．硫酸钡
C．氢氧化镁 D．碳酸钡
【解析】　未精制的食盐水中含Ca2＋、Mg2＋，电解时产生的NaOH与Mg2＋反应生成Mg(OH)2沉淀。www-2-1-cnjy-com
【答案】　C
9．取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的p ( http: / / www.21cnjy.com )H试纸，两根铅笔芯做电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是(　　)21*cnjy*com
A．b电极是阴极
B．a电极与电源的正极相连
C．电解过程中，水是氧化剂
D．b电极附近溶液的pH变小
【解析】　a电极与试纸接触处出现一 ( http: / / www.21cnjy.com )个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色，说明a极产生了Cl2，所以a极与电源的正极相连，即a为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，b为阴极，2H＋＋2e－===H2↑，电解促进水的电离，所以b极附近的pH增大。【版权所有：21教育】
【答案】　D
10．下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是(　　)
A．a为负极、b为正极
B．a为阳极、b为阴极
C．电解过程中，d电极质量增加
D．电解过程中，氯离子浓度不变
【解析】　在外电路中电子流向与电流 ( http: / / www.21cnjy.com )方向相反，而电流从电源正极经外电路流向负极，故可知a为正极，b为负极。而c、d作为电解槽的两个电极应称为阳、阴极。在通电时阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，故阴极质量增加，阳极有气体放出。
【答案】　C
11.
某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石 ( http: / / www.21cnjy.com )墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是(　　)
A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B．a为负极，b为正极：NaClO和NaCl
C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
【解析】　电解饱和食盐水生成Cl2、H2和NaOH，同时在电解池内制得消毒液，则该消毒液的有效成分是Cl2和NaOH反应生成的NaClO。
在图示的电解池中，要使Cl ( http: / / www.21cnjy.com )2和NaOH充分反应，应使Cl2生成于下方、NaOH生成于上方。在饱和食盐水的电解池中，Cl2生成于阳极、NaOH生成于阴极。 电解池的阳极连接电源的正极，阴极连接电源的负极。则a是负极，b是正极。
【答案】　B
12．(2012·安徽高 ( http: / / www.21cnjy.com )考)某兴趣小组设计如下图所示微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是(　　)
A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：
2H＋＋2Cl－Cl2↑＋H2↑
B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红
C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：
Cl2＋2e－===2Cl－
D．断开K1，闭合K2时，石墨电极做正极
【解析】　断开K2，闭合K1时，构成电 ( http: / / www.21cnjy.com )解池，反应的离子方程式为2H2O＋2Cl－H2↑＋Cl2↑＋2OH－，石墨电极为阳极，发生反应：2Cl－－2e－===Cl2↑；铜电极为阴极，发生反应：2H＋＋2e－===H2↑，所以铜电极附近溶液变红。断开K1，闭合K2时，构成原电池，其中石墨电极为正极。
【答案】　D
13．为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋ ( http: / / www.21cnjy.com )、Fe3＋、SO以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)：
称取粗盐
滤液精盐
(1)判断BaCl2已过量的方法是____________________________。
(2)第④步中，相关的离子方程式是____________________。
(3)若先用盐酸调pH再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是
______________________。
(4)为检测精盐纯度，需配制250 ( http: / / www.21cnjy.com ) mL 0.2 mol·L－1 NaCl(精盐)溶液，如上图是该同学转移溶液的示意图，图中的错误是____________________。
【解析】　加入BaCl2、NaOH、Na ( http: / / www.21cnjy.com )2CO3等沉淀剂后，产生BaSO4、Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3沉淀，还有过量Na2CO3和NaOH，需加入盐酸使它们转变成NaCl。但如果先加盐酸再过滤，Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3都可能溶解，造成产品纯度不高。21世纪教育网版权所有
【答案】　(1)取第②步后的上层清液1～2滴于点滴板上，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊则表明BaCl2已过量2·1·c·n·j·y
(2)Ca2＋＋CO===CaCO3↓；
Ba2＋＋CO===BaCO3↓
(3)先加盐酸会有少量CaCO3、BaCO3等溶解，从而影响制得精盐的纯度
(4)未用玻璃棒引流；未采用250 mL容量瓶
14．电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X极上的电极反应式为______________________________，
在X极附近观察到的现象是_____________________。
②Y电极上的电极反应式为________________________________，
检验该电极反应产物的方法是_______________________________。
(2)如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的材料是_____________，电极反应式为_______________。
②Y电极的材料是________________，电极反应式为____________。
(说明：杂质发生的电极反应不必写出)
【解析】　(1)用惰性电极电解饱和食 ( http: / / www.21cnjy.com )盐水时，阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑。与电源正极相连的为阳极，反之为阴极。所以X为阴极，Y为阳极。X极在反应过程中消耗了H2O电离出的H＋，溶液呈碱性，加入酚酞试液变成红色；Y极产生Cl2，能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色。2-1-c-n-j-y
(2)电解精炼Cu时，用含杂质的Cu为 ( http: / / www.21cnjy.com )阳极，纯Cu为阴极。反应过程中阳极上的Cu以及比Cu活泼的金属失去电子，成为离子，进入溶液，活泼性比Cu差的金属形成阳极泥；在阴极只有Cu2＋能得电子成为单质，其他较活泼金属对应的离子不能得电子。根据装置图，X为阴极，Y为阳极。所以，X电极的材料是纯铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；Y电极的材料是粗铜，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋。　　21*cnjy*com
【答案】　(1)①2H＋＋2e ( http: / / www.21cnjy.com )－===H2↑　放出气体，溶液变红　②2Cl－－2e－===Cl2↑　把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色　(2)①纯铜　Cu2＋＋2e－===Cu　②粗铜　Cu－2e－===Cu2＋【来源：21cnj*y.co*m】
15．海水是取之不尽的化工原料资源库，从海水中可提取各种化工原料。下列是工业上对海水的几项综合利用的示意图：【出处：21教育名师】
试回答下列问题：
(1)粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、S ( http: / / www.21cnjy.com )O等杂质，精制时所用试剂为：A.盐酸；B.BaCl2溶液；C.NaOH溶液；D.Na2CO3溶液。加入试剂的顺序是21教育名师原创作品
__________________________________________________________。
(2)电解饱和食盐水时，与电源正极相连的电 ( http: / / www.21cnjy.com )极上发生的反应为________。与电源负极相连的电极附近溶液pH________(填“变大”、“不变”或“变小”)。若1 mol电子的电量为96 500 C，则用电流强度为100 A的稳恒电流持续电解3分13秒，则在两极上共可收集到气体________mL(STP)。若保证电解后饱和食盐水的浓度不变，则可采取的方法是________________________。
(3)由MgCl2·6H2O ( http: / / www.21cnjy.com )晶体脱水制无水MgCl2时，MgCl2·6H2O晶体在________气氛中加热脱水，该气体的作用是________________。
(4)电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列________气体中冷却。
A．H2　　　B．N2　　　C．CO2　　　D．O2
【解析】　(1)该小题属离子除杂题。除 ( http: / / www.21cnjy.com )杂原则是在除去Ca2＋、Mg2＋、SO时，不能带入杂质离子。所以，解此题的关键是把握好加入离子的顺序：①Ba2＋必须在CO之前加入；②CO、OH－必须在H＋之前加入，所以B、C不分先后，而D、A本身既分前后，又必须放在B、C之后才能满足条件。
(2)电解饱和食盐水时，与正极相连的阳 ( http: / / www.21cnjy.com )极发生的反应是：2Cl－－2e－===Cl2↑，与负极相连的阴极发生的反应是：2H＋＋2e－===H2↑。H＋不断消耗，使得溶液中c(OH－)增大，pH变大。电解中外逸的是Cl2、H2，所以要确保原溶液浓度不变，只能向体系中通入一定量的HCl气体以补足损失的氢、氯。易错处是加入盐酸，使溶液浓度变小。
(3)抑制水解平衡MgCl2＋H2O??Mg(OH)Cl＋HCl正向移动。
(4)镁蒸气可以与氮气、氧气和二氧化碳反应，所以只能用氢气来冷却。
【答案】　(1)BCDA或CBDA
(2)2Cl－－2e－===Cl2↑　变大　4 480　向电解液中通入一定量的HCl气体
(3)HCl　抑制Mg2＋水解
(4)A
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