Question

（16分） 以食鹽為原料進(jìn)行生產(chǎn)并綜合利用的某些過程如下圖所示。

除去粗鹽中的、和離子，加入下列沉淀劑的順序是（填序號(hào)）_____________ 。

A． B． C．

（2）將濾液的調(diào)至酸性除去的離子有___________________。

（3）人們習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)叫做氯堿工業(yè)。下圖表示電解飽和NaCl溶液的裝置，X、Y是石墨棒。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，在兩邊同時(shí)各滴入幾滴酚酞溶液，請(qǐng)回答以下問題：X極上的電極反應(yīng)式是_____，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是________________；Y電極上的電極反應(yīng)式是______，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_______________ 。電解溶液的離子方程式是_____________________。

（4）若向分離出晶體后的母液中加入過量生石灰，則可獲得一種可以循環(huán)使用的氣體，其化學(xué)式是 _____________________ 。

（5）某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池（如下圖所示），目的是探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。

根據(jù)要求回答相關(guān)問題：

①通入氫氣的電極為 （填“正極”或“負(fù)極”），負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。

②石墨電極為 （填“陽(yáng)極”或“陰極”），反應(yīng)一段時(shí)間后，在乙裝置中滴入酚酞溶液，_ 區(qū)（填“鐵極”或“石墨極”）的溶液先變紅。

③如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì)，丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間，硫酸銅溶液濃度將 ，填“增大”“減 小”或“不變”）。精銅電極上的電極反應(yīng)式為______________。

④若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有224m L氧氣參加反應(yīng)，則乙裝置中鐵電極上生成的氣體在標(biāo)況下體積為 ；丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為 。

 

Answer 1

（1）C、A、B 或者C、B、A或者B、C、A ；

（2）CO32-和OH-

（3）2H++2e-=H2↑;有無(wú)色氣泡產(chǎn)生，溶液變紅 ; 2Cl—--2e-=Cl2↑;

將濕潤(rùn)的KI淀粉試紙放在氣體出口，若觀察到試紙變藍(lán)，證明有Cl2產(chǎn)生；

2Cl—+2H2O Cl2↑+ H2↑＋2OH-

（4）NH3

（5）①負(fù)極、　H2－2e-＋2OH-==2H2O ② 陽(yáng)極、鐵極　

③減小 Cu2+ + 2e- -== Cu ④0．448L、　1．28 g

【解析】

試題分析：（1）除去Ca2+用CO32-；除去Mg2+用OH-，除去SO42-用Ba2+。為了將雜質(zhì)除盡，除雜試劑就要過量。還要按照一定的順序來(lái)除，不然就會(huì)使除雜的步驟增多，使實(shí)驗(yàn)麻煩，分析應(yīng)該使SO42-離子在Ca2+離子之前除去，這樣加入的CO32-能夠?qū)�Ca2+和引入來(lái)的Ba2+一并除去，其余的雜質(zhì)無(wú)先后關(guān)系，因此加入下列沉淀劑的順序是C、A、B 或者C、B、A或者B、C、A ；（2）將濾液的pH調(diào)至酸性除去的離子有CO32-和OH-；（3）根據(jù)與電源的連接方式可知：X是陰極，Y是陽(yáng)極；在陰極由于水電離產(chǎn)生H+放電能力強(qiáng)，所以發(fā)生反應(yīng)2H++2e-=H2↑；由于H+不斷放電產(chǎn)生氫氣，所以破壞了附近的水的電離平衡，在附近溶液中OH-離子的濃度大于H+的濃度，因此溶液顯堿性，使酚酞試液變?yōu)榧t色；在陽(yáng)極Y電極上由于Cl-放電能力比OH-的強(qiáng)，所以該電極反應(yīng)式是2Cl—--2e-=Cl2↑; 檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是將濕潤(rùn)的KI淀粉試紙放在氣體出口，若觀察到試紙變藍(lán)，證明有Cl2產(chǎn)生；電解NaCl溶液的離子方程式是2Cl—+2H2O Cl2↑+ H2↑＋2OH-；（4）分離出NaHCO3晶體后的母液中含有NH4Cl，若向其中加入過量生石灰，則可獲得一種可以循環(huán)使用的氣體，其化學(xué)式是NH3 ；（5）①通入氫氣的電極為負(fù)極，由于電解質(zhì)溶液是堿性的，所以在該電極反應(yīng)式為H2－2e-＋2OH-==2H2O；②由于石墨電極與電源的正極連接，所以石墨電極為陽(yáng)極，反應(yīng)一段時(shí)間后，在乙裝置中滴入酚酞溶液，溶液中的H+在陰極(Fe電極)放電，平衡了附近的水的電離平衡，該區(qū)域的溶液顯堿性，因此鐵極的溶液先變紅。③如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì)，因?yàn)榇帚~中有活動(dòng)性比Cu強(qiáng)的金屬失去電子，而得到電子的只有Cu2+，所以丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間，硫酸銅溶液濃度會(huì)減小；精銅電極上的電極反應(yīng)式為Cu2+ + 2e- -==Cu ；④若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有224m L氧氣參加反應(yīng)，n(O2)=0．224L÷22．4L/mol=0．01mol,n(e-)=0．04mol由于在整個(gè)閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，則乙裝置中鐵電極上生成的氫氣的物質(zhì)的量是0．02mol,氣體在標(biāo)況下體積為0．02mol×22．4L/mol=0．448L；丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為0．02mol×64g/mol=1．28g。

考點(diǎn)：考查以食鹽為原料進(jìn)行生產(chǎn)并綜合利用的知識(shí)。主要包括粗鹽的提純、原電池、電解池、金屬的精煉及有關(guān)計(jì)算的知識(shí)。