Question

化學(xué)工業(yè)的發(fā)展極大地改變了人們的生活質(zhì)量．
（1）下列有關(guān)化工生產(chǎn)的一些說法不正確的有

 

A．合成氨車間能實(shí)現(xiàn)人工固氮的目的
B．工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時(shí)，將SO₂氧化成SO₃采用了催化劑和高溫、高壓的條件
C．電解飽和食鹽水制燒堿采用離子交換膜法，可防止陰極室產(chǎn)生的Cl₂進(jìn)入陽極室
D．合成的洗滌劑烷基苯磺酸鈉，結(jié)構(gòu)中的烷基應(yīng)以帶有多個(gè)支鏈的為宜
E，聯(lián)合制堿法存在對(duì)設(shè)備腐蝕比較嚴(yán)重這樣的缺點(diǎn)
F．使用硫酸鐵凈化工業(yè)用水比使用硫酸亞鐵效果好
G．電滲析法是利用離子交換膜進(jìn)行海水淡化的方法
H．海水提鎂的流程是：海水（或鹵水）→反應(yīng)槽→加入石灰乳→Mg（OH）₂→加鹽酸→MgCl₂?6H₂O→MgCl₂→電解熔融MgCl₂→Mg和Cl₂．
I．以分子中只含一個(gè)碳原子的化合物為原料來合成化工原料和燃料的化學(xué)稱-碳化學(xué)
J．氣相沉積法被用來制造金剛石薄膜
K．在煉鋼，煉鐵、陶瓷、玻璃生產(chǎn)中都直接使用了石灰石
L．電解熔融的鋁鹽并使用冰晶石作催化劑制取金屬鋁
（2）聚丙烯酸鈉是一種離子交換樹脂，寫出聚丙烯酸鈉單體的結(jié)構(gòu)簡式

 

．
（3）從發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)分析空氣吹出法提取溴，除環(huán)境保護(hù)外，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是

 

．
（4）多晶硅主要采用SiHCl₃還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl₄的綜合利用收到廣泛關(guān)注．
①SiCl₄可制氣相白炭黑（與光導(dǎo)纖維主要原料相同），方法為高溫下SiCl₄與H₂和O₂反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，化學(xué)方程式為

 

．
②SiCl₄可轉(zhuǎn)化為SiHCl₃而循環(huán)使用．一定條件下，在2L恒容密閉容器中的反應(yīng)：
3SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（g）?4SiHCl₃（g）
達(dá)平衡后，H₂與SiHCl₃物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L，若H₂全部來源于離子交換膜法的電解產(chǎn)物，理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為

 

g．
（5）采用無膜電解槽電解飽和食鹽水，可制取氯酸鈉，同時(shí)生成氫氣，現(xiàn)制得氯酸鈉213.0g，生成氫氣

 

L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)的主要特點(diǎn)與意義,化學(xué)科學(xué)的主要研究對(duì)象,化學(xué)反應(yīng)的基本原理,電解原理,硅和二氧化硅,聚合反應(yīng)與酯化反應(yīng)

專題：元素及其化合物,化學(xué)應(yīng)用

分析：（1）A．游離態(tài)的氮?dú)夂团c氫氣在人為條件下發(fā)生反應(yīng)生成化合態(tài)；
B．工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時(shí)，采用的是常壓；
C．電解飽和食鹽陰極產(chǎn)生氫氣；
D．支鏈很難被細(xì)菌降解而使水體污染；
E．氯化銨屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，水解顯酸性；
F．硫酸亞鐵具有強(qiáng)的還原性，容易被氧化；
G．電滲析法是指：利用電場的作用，強(qiáng)行將離子向電極處吸引，致使電極中間部位濃度大為下降，從而制得淡水的方法；
H．海水提鎂是將海水中的鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀分離，然后轉(zhuǎn)華為氯化鎂，電解熔融的氯化鎂得到鎂單質(zhì)；
I．依據(jù)碳化學(xué)的概念判斷解答；
J．化學(xué)氣相沉積法制造金剛石薄膜的原理為：CH₄

一定條件下

C（金剛石）+2H₂；
K．煉鋼使用的生石灰，生石灰是煉鋼的造渣劑之一；
L．電解熔融的氧化鋁制取鋁；
（2）聚丙烯酸鈉是丙烯酸鈉加聚反應(yīng)的產(chǎn)物，單體為丙烯酸鈉；
（3）溴與二氧化硫反應(yīng)生成具有腐蝕性的氫溴酸和硫酸；
（4）①SiCl₄與H₂和O₂反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO₂，H、Cl元素必在另一產(chǎn)物中，H、Cl元素結(jié)合成HCl，然后配平即可；
②利用三段式，根據(jù)平衡時(shí)H₂與SiHCl₃物質(zhì)的量濃度，求出的起始物質(zhì)的量，再根據(jù)2NaCl+2H₂O

通電  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，求出理論上消耗純NaCl的質(zhì)量；
（5）根據(jù)得失電子守恒，NaCl轉(zhuǎn)化為NaClO₃所失去的電子等于H₂O轉(zhuǎn)化為H₂所得到的電子，由氯酸鈉的質(zhì)量求出氯酸鈉的物質(zhì)的量，進(jìn)而求出NaCl轉(zhuǎn)化為NaClO₃所失去的電子的物質(zhì)的量，最后求出生成氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積．

解答： 解：（1）A．游離態(tài)的氮?dú)夂团c氫氣在人為條件下發(fā)生反應(yīng)生成化合態(tài)，屬于人工固氮，故正確；
B．工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時(shí)，采用的是常壓，常壓下轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，故B錯(cuò)誤；
C．電解飽和食鹽水陰極產(chǎn)生的是氫氣，不是氯氣，故C錯(cuò)誤；
D．支鏈很難被細(xì)菌降解而使水體污染，故D錯(cuò)誤；
E．氯化銨屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，水解顯酸性，容易腐蝕設(shè)備，故E正確；
F．硫酸亞鐵具有強(qiáng)的還原性，容易被氧化，故F正確；
G．電滲析法是指：利用電場的作用，強(qiáng)行將離子向電極處吸引，致使電極中間部位濃度大為下降，從而制得淡水的方法，故G正確；
H．海水提鎂的流程是：海水（或鹵水）→反應(yīng)槽→加入石灰乳→Mg（OH）₂→加鹽酸→MgCl₂?6H₂O→MgCl₂→電解熔融MgCl₂→Mg和Cl₂，故H正確；
I．碳化學(xué)的概念：以分子中只含一個(gè)碳原子的化合物為原料來合成化工原料和燃料的化學(xué)稱-碳化學(xué)，故I正確；
J．化學(xué)氣相沉積法制造金剛石薄膜的原理為：CH₄

一定條件下

C（金剛石）+2H₂，故J正確；
K．煉鋼使用的生石灰，生石灰是煉鋼的造渣劑之一，故K錯(cuò)誤；
L．電解熔融的氧化鋁制取鋁，故L錯(cuò)誤；
錯(cuò)誤的選項(xiàng)為：B、C、D、K、L；
故答案為：B、C、D、K、L；
（2）聚丙烯酸鈉是丙烯酸鈉加聚反應(yīng)的產(chǎn)物，則單體為丙烯酸鈉，結(jié)構(gòu)簡式為：CH₂=CHCOONa，
故答案為：CH₂=CHCOONa；
（3）溴與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)：Br₂+SO₂+2H₂O═H₂SO₄+2HBr，硫酸與氫溴酸都是強(qiáng)酸，所以工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是反應(yīng)生成了兩種強(qiáng)酸，易腐蝕設(shè)備，
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；強(qiáng)酸對(duì)設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕；
（4））①SiCl₄與H₂和O₂反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO₂，H、Cl元素必在另一產(chǎn)物中，H、Cl元素結(jié)合成HCl，然后配平即可．
發(fā)生的化學(xué)方程式為：SiCl₄+2H₂+O₂

高溫  .

SiO₂+4HCl；
故答案為：SiCl₄+2H₂+O₂

高溫  .

SiO₂+4HCl；
②設(shè) 起始時(shí)氫氣的物質(zhì)的量為n，反應(yīng)中消耗氫氣的物質(zhì)的量為2x，則  
   由3SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（s）4SiHCl₃（g）
起始量（mol）     n                      0
變化量（mol）     2x                     4x
平衡量（mol）    n-2x                    4x
4x=0.020mol/L×20L=0.4mol，x=0.1mol，
n-2x=0.140mol/L×20L=2.8mol，n=3.0mol，
由2NaCl+2H₂O

通電  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，
   2×58.5             1
     m（NaCl）         3.0mol
m（NaCl）=2×58.5×3.0=351g；
故答案為：351g；
（5）由NaCl轉(zhuǎn)化為NaClO₃，失去電子數(shù)為6，H₂O轉(zhuǎn)化為H₂，得到的電子數(shù)為2，設(shè)產(chǎn)生的H₂體積為VL，依據(jù)得失電子守恒可知：

213g

106.5g/mol

×6mol=

V

22.4L/mol

×2    
解得：V=134.4L，
故答案為：134.4．

點(diǎn)評(píng)：本題為綜合題，涉及知識(shí)點(diǎn)非常多，題目難度較大，易錯(cuò)點(diǎn)為（4）（5）題，明確電解原理，結(jié)合氧化還原反應(yīng)規(guī)律即可解答，注意相關(guān)知識(shí)的積累．