2017春高二化学鲁科版选修二检测：2.2 氯碱生产

课时训练5　氯碱生产
基础夯实
1.家用消毒液的发生器是以精盐和自来水为反应物,通电时,发生器电解槽的极板上产生大量气泡,切断电源后,生成液具有强烈的杀菌消毒能力。与该反应器工作原理直接有关的化学方程式是(　　)
A.2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O
B.H2+Cl22HCl
C.2H2O22H2O+O2↑
D.2HClO2HCl+O2↑
答案：A
2.
如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液,下列实验现象中正确的是(　　)
A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的
B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体
C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色
D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色答案：D
3.用阳极X和阴极Y电解M的水溶液,电解一段时间后,加入N,能使溶液恢复到电解前状态的一组是
(　　)
选项
X
Y
M
N
21世纪教育网A
C
Fe
NaCl
H2O
B
Pt
Cu
CuSO4
CuSO4溶液
C
C
C
H2SO4
H2O
D
Ag
Fe
AgNO3
AgNO3溶液
答案：C
4.下图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理的示意图。下列说法中不正确的是(　　)
A.从E口逸出的气体是H2
B.从B中加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性
C.标准状况下每生成22.4
L
Cl2,便产生2
mol
NaOHD.完全电解后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度
解析：电解饱和食盐水两极放出的是H2和Cl2,加盐酸可以恢复NaCl的物质的量,却不能恢复其浓度,故D项不正确。
答案：D
5.下列物质不属于氯碱工业产品的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.液氯
B.盐酸
C.乙烯
D.漂白粉
答案：C6.精制食盐水时,下列物质中不必用到的有(　　)
①NaOH溶液　②盐酸　③K2CO3溶液　④BaCl2溶液　⑤硫酸　⑥Na2CO3溶液　⑦Ba(NO3)2溶液
A.③④⑤
B.③⑤⑦
C.②⑤⑥
D.②④⑤⑦
解析：精制食盐水时,不必用到的试剂是K2CO3溶液、硫酸和Ba(NO3)2溶液,若选用这些试剂时,将会分别引入钾盐、硫酸盐和硝酸盐等杂质。
答案：B
7.关于电解NaCl的饱和水溶液,下列叙述中正确的是
(　　)
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-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)。
答案：B
8.氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠,我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。
(1)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极,其原因是　。
阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室,其作用是　。
(2)为使电解氯化钠的速率加快,下列措施可行的是　　　　(填字母)。 a.增大阴极碳钢网的面积
b.提高饱和氯化钠溶液的温度
c.加大阴极与阳极间的距离
d.提高电解时电源电压
解析：电解时H+、Cl-分别在阴、阳两极上得失电子,产生H2和Cl2,阳极材料必须选择不易被Cl2腐蚀的材料;增大面积、提高温度、增大电压都有利于加快电解食盐水的速率。
答案：(1)阴极产生的Cl2不易腐蚀钛　既能防止H2、Cl2混合爆炸,又能避免Cl2与NaOH反应　(2)abd
能力提升
9.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:
请回答下列问题:
(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、S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　。
(2)电解饱和食盐水时,与电源正极相连的电极上发生的反应为　。
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。除杂原则是在除去Ca2+、Mg2+、S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C之前加入;②C、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)在HCl气氛中抑制水解平衡MgCl2+H2OMg(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
10.
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溶液,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　

(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,加入酚酞溶液变成红色,Y极产生Cl2,能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色。(2)电解精炼Cu时,用含杂质的Cu为阳极,精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电极的材料是精铜,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+。
答案：(1)①2H++2e-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精铜　Cu2++2e-Cu　②粗铜　Cu-2e-Cu2+