2017-2018學(xué)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)學(xué)案 魯科版選修2_第1頁(yè)
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1、課題2氯堿生產(chǎn)1了解電解的概念和電解食鹽水的原理,并能寫(xiě)出相應(yīng)的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的化學(xué)方程式。(重點(diǎn))2知道電解槽的基本結(jié)構(gòu)、作用及其主要類型,能說(shuō)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。(重難點(diǎn))3能舉例說(shuō)明氯堿工業(yè)產(chǎn)品的主要用途。氯堿生產(chǎn)的核心技術(shù)電解1.電解(1)定義:使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)的電解質(zhì),在陰、陽(yáng)兩極分別發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)的過(guò)程。(2)電解裝置電解槽電解槽(3)電解原理陰極:陽(yáng)離子移向陰極,得電子,發(fā)生還原反應(yīng)。陽(yáng)極:陰離子移向陽(yáng)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(dòng)方向Na、H移向陰極,Cl、O

2、H移向陽(yáng)極。(2)電極反應(yīng)及總反應(yīng)陰極:2H2e=H2,陽(yáng)極:2Cl2e=Cl2,總反應(yīng):2NaCl2H2O2NaOHCl2H2。(3)現(xiàn)象向溶液中滴入酚酞時(shí),陰極變紅色;陽(yáng)極出現(xiàn)黃綠色氣體,能使?jié)櫇竦腒I淀粉試紙變藍(lán)色。1電解飽和食鹽水時(shí),如何檢驗(yàn)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(lán)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(kāi)電解產(chǎn)物電解槽的陰極室和陽(yáng)極室用陽(yáng)離子膜隔開(kāi),精制飽和食鹽水進(jìn)入陽(yáng)極室,去離子水進(jìn)入陰極室。陽(yáng)離子膜具有選擇透過(guò)性,它只允許陽(yáng)離子Na透過(guò)膜進(jìn)入陰極室,而陰離子Cl、OH和氣體則不能透過(guò)。2

3、選擇什么樣的電極材料陽(yáng)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(yáng)離子膜和陰離子膜的作用有什么不同?【提示】陽(yáng)離子膜只允許陽(yáng)離子透過(guò),陰離子和分子不能透過(guò);陰離子膜只允許陰離子透過(guò),陽(yáng)離子和分子不能透過(guò)。氯堿工業(yè)產(chǎn)品電解產(chǎn)物的判斷【問(wèn)題導(dǎo)思】電解時(shí),陰離子一定在陽(yáng)極放電嗎?【提示】不一定。陽(yáng)極材料為活性電極時(shí),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(shí),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(qiáng)。你知道陽(yáng)極、陰極上離子的放電順序嗎?【提示】見(jiàn)要點(diǎn)1、2。1陽(yáng)極產(chǎn)物判斷首先看電極,如果是活性電極

4、(金屬活動(dòng)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(shí)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(yáng)離子放電順序進(jìn)行判斷,陽(yáng)離子放電順序:AgHg2Fe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2Al3Mg2NaCa2K。下圖中能驗(yàn)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(shí),2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2,H2在陰極產(chǎn)生,Cl2在陽(yáng)極產(chǎn)生。由圖可知每一裝置左側(cè)都是用來(lái)收集H2的,而右側(cè)是用來(lái)檢驗(yàn)Cl2(使淀粉KI溶

5、液變藍(lán))?!敬鸢浮緿電解槽中電子流向和電流方向:電子流向:陽(yáng)極正極負(fù)極陰極(直流電源相當(dāng)于“電子泵”)電流方向 1家用消毒液的發(fā)生器是以精鹽和自來(lái)水為反應(yīng)物,通電時(shí),發(fā)生器電解槽的極板上產(chǎn)生大量氣泡,切斷電源后,生成液具有強(qiáng)烈的殺菌消毒能力。與該反應(yīng)器工作原理直接有關(guān)的化學(xué)方程式是()A2Ca(OH)22Cl2=CaCl2Ca(ClO)22H2OBH2Cl22HClC2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2D2HClO=2HClO2【解析】根據(jù)發(fā)生器的反應(yīng)物和反應(yīng)條件,可以推測(cè)在發(fā)生器中電解食鹽水,選項(xiàng)C符合題意?!敬鸢浮緾粗鹽的精制【問(wèn)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

6、,粗鹽水中的泥沙,以及電解時(shí)生成的Ca(OH)2、Mg(OH)2沉淀,損壞離子交換膜。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(shí),加入試劑的順序中,Na2CO3能否排在BaCl2之前?為什么?【提示】不能。過(guò)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(guò)精制。2雜質(zhì)的危害Ca2、Mg2等金屬離子在堿性環(huán)境中會(huì)生成沉淀,損壞離子交換膜;此外,雜質(zhì)的存在會(huì)使得到的產(chǎn)品不純。3除雜質(zhì)的過(guò)程

7、(1)除雜質(zhì)時(shí)所加試劑的順序要求是:Na2CO3必須在BaCl2之后;加入鹽酸在過(guò)濾之后。(2)試劑加入順序有多種選擇:BaCl2、NaOH、Na2CO3、過(guò)濾、鹽酸BaCl2、Na2CO3、NaOH、過(guò)濾、鹽酸NaOH、BaCl2、Na2CO3、過(guò)濾、鹽酸為了除去粗鹽中Ca2、Mg2、Cu2、Fe3、SO及泥沙,可將粗鹽溶于水,然后進(jìn)行下列五項(xiàng)操作,正確的操作順序是()過(guò)濾加過(guò)量NaOH溶液加適量鹽酸加過(guò)量Na2CO3溶液加入過(guò)量的BaCl2溶液ABCD【解析】按除雜的基本要求,為了保證雜質(zhì)離子完全除去,所用試劑一般應(yīng)稍過(guò)量,但又不能引入新雜質(zhì),而且方法要盡可能簡(jiǎn)單。解題時(shí),要弄清每加一種試

8、劑的作用以及過(guò)量的試劑如何在下一步除去。過(guò)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(guò)量的Na2CO3溶液是為了使粗鹽水中的Ca2以及上一步中過(guò)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(guò)量的Ba2不致引入新雜質(zhì);而鹽酸應(yīng)該在過(guò)濾操作后加入,以防止在加入酸調(diào)節(jié)溶液pH時(shí),某些沉淀會(huì)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(méi)有原則性的差別。根據(jù)上述分析可知D選項(xiàng)符合題意?!敬鸢浮緿除雜原則:(1)除雜試劑需過(guò)量;

9、(2)過(guò)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。 【導(dǎo)學(xué)號(hào):】依據(jù)圖,完成下列填空。(1)在電解過(guò)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_(kāi);與電源負(fù)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(guò)程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi);_。(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(guò)_、冷卻、_(填操作名稱)

10、除去NaCl。(5)用隔膜法電解食鹽水時(shí),電解槽分隔為陽(yáng)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(shí),陽(yáng)離子交換膜將電解槽分隔為陽(yáng)極室和陰極室的目的是_。采用無(wú)隔膜電解冷的食鹽水時(shí),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_(kāi)?!窘馕觥颗c電源正極相連的極是電解池陽(yáng)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(qiáng)。除雜時(shí)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(shí)Cl2與N

11、aOH直接接觸生成NaClO。【答案】(1)2Cl2e=Cl2升高(2)Ca2CO=CaCO3Mg22OH=Mg(OH)2(3)ac(4)蒸發(fā)過(guò)濾(5)防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)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2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2、Cl22NaOH=NaClNaClOH2O1食鹽水中的4種離子:Na、Cl、H、OH。2電解飽和食鹽水的3個(gè)反應(yīng)式:陽(yáng)極:2Cl2e=Cl2陰極:2H2e=H2總反應(yīng):2NaCl2H2O2NaOHCl2H23陽(yáng)離子膜的特點(diǎn):允許陽(yáng)離子通過(guò),不允許陰離子、分子通過(guò)。4氯堿工業(yè)的3種主要產(chǎn)品:燒堿、氯

12、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精制食鹽水時(shí),下列物質(zhì)中不必用到的有()NaOH溶液鹽酸K2CO3溶液BaCl2溶液硫酸Na2CO3溶液Ba(NO3)2溶液ABCD【解析】精制食鹽水時(shí),不必用到的試劑是K2CO3溶液、硫酸和Ba(NO3)2溶液,若選用這些試劑時(shí),將會(huì)分別引入鉀鹽、硫酸鹽和硝酸鹽等雜質(zhì)?!敬鸢浮緽3“粗鹽提純”實(shí)驗(yàn)中,蒸發(fā)時(shí),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(kāi)始析出晶體后用玻璃棒攪拌C待水分完

13、全蒸干后停止加熱D蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多量固體時(shí)即停止加熱【解析】“粗鹽的提純”實(shí)驗(yàn)涉及溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶等基本操作內(nèi)容,三項(xiàng)操作從始至終均要使用玻璃棒(加速溶解、引流、防迸濺)。為達(dá)到提純目的,過(guò)濾后要對(duì)澄清濾液進(jìn)行蒸發(fā),加熱至蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí),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() 【導(dǎo)學(xué)號(hào):】A精制飽和食鹽水注入陽(yáng)極室BCl和OH透過(guò)陽(yáng)離子膜進(jìn)入陽(yáng)極室C陰極區(qū)溶液使酚酞試液顯紅色D陽(yáng)極產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)的氣體【答案】B5氫氧化鈉是一種用途十分廣泛的重要化工原料。工

14、業(yè)上主要通過(guò)電解氯化鈉飽和溶液的方法獲得氫氧化鈉,我國(guó)的氯堿工業(yè)大多數(shù)采用離子交換膜電解槽。(1)離子交換膜電解槽一般采用金屬鈦?zhàn)麝?yáng)極,其原因是_。陰極一般用碳鋼網(wǎng)制成。陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室,其作用是_。(2)為使電解氯化鈉的速率加快,下列措施可行的是_。(填字母)a增大陰極碳鋼網(wǎng)的面積b提高飽和氯化鈉溶液的溫度c加大陰極與陽(yáng)極間的距離d提高電解時(shí)電源電壓【解析】電解時(shí)H、Cl分別在陰、陽(yáng)兩極上得失電子,產(chǎn)生H2和Cl2,陽(yáng)極材料必須選擇不易被Cl2腐蝕的材料;增大面積、提高溫度、增大電壓都有利于加快電解食鹽水的速率。【答案】(1)陰極產(chǎn)生的Cl2不易腐蝕鈦既能防止H2、Cl

15、2混合爆炸,又能避免Cl2與NaOH反應(yīng)(2)abd學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(五)(建議用時(shí):45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1關(guān)于電解NaCl的水溶液,下列敘述正確的是()A電解時(shí)陽(yáng)極得到Cl2,陰極得到鈉B在陽(yáng)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(wú)色D電解一段時(shí)間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行浴窘馕觥侩娊鈺r(shí)陰極:2H2e=H2(H由H2O提供后剩余OH顯堿性),陽(yáng)極:2Cl2e=Cl2(Cl2有一部分溶于水,呈強(qiáng)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(cuò)誤的是()A精制的飽和食鹽水進(jìn)入陽(yáng)極室B純水(加少量NaOH)進(jìn)入陰極

16、室C陰極產(chǎn)物為NaOH和氫氣D電解槽的陽(yáng)極用金屬鐵網(wǎng)制成【解析】離子交換膜電解槽陽(yáng)極產(chǎn)物為Cl2,陰極為NaOH和H2。陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl2e=Cl2,若是鐵做陽(yáng)極,則Fe原子失去電子,陽(yáng)極不會(huì)得到Cl2;陰極發(fā)生還原反應(yīng):2H2e=H2,需補(bǔ)充H2O,Na自陽(yáng)極室進(jìn)入陰極室后,與OH形成NaOH?!敬鸢浮緿3目前下列工藝過(guò)程沒(méi)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M(fèi)g【解析】海水中提取金屬M(fèi)g的基本過(guò)程為:海水氫氧化鎂氯化鎂溶液氯化鎂晶體無(wú)水氯化鎂金屬鎂。【答案】D4下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A電解飽和食鹽水的工廠可以生產(chǎn)鹽酸B

17、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(huì)對(duì)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(huì)產(chǎn)生三廢(廢氣、廢水、廢渣),故必對(duì)環(huán)境造成污染。【答案】C5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(yáng)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(yáng)離子交換膜,防止Cl2和H2混合?!敬鸢浮緽6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(duì)Ca2、Mg2、Fe3、SO除去順序不合理的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào):】ABaCl2、NaOH、Na2CO3BBaCl2、Na2CO3、NaOHCNaOH、BaCl2、Na2CO3DNa2CO

18、3、BaCl2、NaOH【解析】除雜原則是每一種試劑必須過(guò)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(xiàng)加入BaCl2后,再加NaOH時(shí)不能將過(guò)多的鋇離子除去,從而引入新的雜質(zhì)?!敬鸢浮緿7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(shí)產(chǎn)生的NaOH與Mg2反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀?!敬鸢浮緾8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(shí)間后,發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同心圓

19、,內(nèi)圈為白色,外圈呈淺紅色。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()Ab電極是陰極Ba電極與電源的正極相連C電解過(guò)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(gè)雙色同心圓,內(nèi)圈為白色,外圈呈淺紅色,說(shuō)明a極產(chǎn)生了Cl2,所以a極與電源的正極相連,即a為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2,b為陰極,2H2e=H2,電解促進(jìn)水的電離,所以b極附近的pH增大?!敬鸢浮緿9NaCl是一種化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(見(jiàn)下圖)。下列說(shuō)法正確的是()A25,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B石灰乳與Cl2的反應(yīng)中,Cl2既是氧化劑,又是還原劑C常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯運(yùn),所以

20、Cl2不與鐵反應(yīng)D圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)【解析】A項(xiàng)Na2CO3比NaHCO3的溶解度大;C項(xiàng)不是二者不反應(yīng),而是類似鈍化作用,反應(yīng)產(chǎn)物的覆蓋和隔離作用阻礙了反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行;D項(xiàng)制取Na2CO3、NaHCO3的過(guò)程不涉及氧化還原反應(yīng)?!敬鸢浮緽10.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(shí),為使Cl2被完全吸收,制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置,則對(duì)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(fù)極;NaClO和NaClBa為負(fù)極,b為正極:NaClO和NaClCa為陽(yáng)極,b為陰極;HClO和NaClDa為陰極,

21、b為陽(yáng)極;HClO和NaCl【解析】電解飽和食鹽水生成Cl2、H2和NaOH,同時(shí)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(yáng)極、NaOH生成于陰極。 電解池的陽(yáng)極連接電源的正極,陰極連接電源的負(fù)極。則a是負(fù)極,b是正極。【答案】B11某興趣小組設(shè)計(jì)如下圖所示微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí),先斷開(kāi)K2,閉合K1,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時(shí)間后,斷開(kāi)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(kāi)K2,閉合K1時(shí),總反應(yīng)的離

22、子方程式為:2H2ClCl2H2B斷開(kāi)K2,閉合K1時(shí),石墨電極附近溶液變紅C斷開(kāi)K1,閉合K2時(shí),銅電極上的電極反應(yīng)式為:Cl22e=2ClD斷開(kāi)K1,閉合K2時(shí),石墨電極做正極【解析】斷開(kāi)K2,閉合K1時(shí),構(gòu)成電解池,反應(yīng)的離子方程式為2H2O2ClH2Cl22OH,石墨電極為陽(yáng)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(kāi)K1,閉合K2時(shí),構(gòu)成原電池,其中石墨電極為正極?!敬鸢浮緿能力提升12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(jì)了一種制備精鹽的實(shí)驗(yàn)方案,步驟如下(用于沉淀的試劑稍過(guò)量):稱取粗鹽濾液精

23、鹽(1)判斷BaCl2已過(guò)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(guò)濾,將對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,其原因是_。(4)為檢測(cè)精鹽純度,需配制250 mL 0.2 molL1 NaCl(精鹽)溶液,如右圖是該同學(xué)轉(zhuǎn)移溶液的示意圖,圖中的錯(cuò)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(guò)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(guò)濾,Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3都可能溶解,造成產(chǎn)品純度不高。【答案】(1)取第步后的上層清液12滴于點(diǎn)滴板上,再滴入

24、12滴BaCl2溶液,若溶液未變渾濁則表明BaCl2已過(guò)量(2)Ca2CO=CaCO3;Ba2CO=BaCO3(3)先加鹽酸會(huì)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13電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個(gè)電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),同時(shí)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_(kāi),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_(kāi),檢驗(yàn)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,

25、電解液a選用CuSO4溶液,則X電極的材料是_,電極反應(yīng)式為_(kāi)。Y電極的材料是_,電極反應(yīng)式為_(kāi)。(說(shuō)明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫(xiě)出)【解析】(1)用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極反應(yīng):2Cl2e=Cl2;陰極反應(yīng):2H2e=H2。與電源正極相連的為陽(yáng)極,反之為陰極。所以X為陰極,Y為陽(yáng)極。X極在反應(yīng)過(guò)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?rùn)的淀粉KI試紙變成藍(lán)色。(2)電解精煉Cu時(shí),用含雜質(zhì)的Cu為陽(yáng)極,純Cu為陰極。反應(yīng)過(guò)程中陽(yáng)極上的Cu以及比Cu活潑的金屬失去電子,成為離子,進(jìn)入溶液,活潑性比Cu差的金屬形成陽(yáng)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(duì)應(yīng)的離子不能得電子。根據(jù)裝置圖,X為陰極,Y為陽(yáng)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(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在Y電極附近,試紙變藍(lán)色(2)

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