氯碱网工业中,为什么电解饱和氯化钠阳极除了氯气还会有氧气生成? 1·有人说是因为氯离子浓度变低,所以

【题文】氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示:(1)溶液A的溶质是                  ;(2)电解饱和食盐水的离子方程式是                          ;(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用                  ;(4)电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c(SO42->c(Ca2+)]。精致流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池):①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是              。②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是                     。 ③BaSO4的溶解度比BaCO3的小,过程Ⅱ中除去的离子有                 。
【答案】(1)NaOH(2)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑(3)氯气和水反应,Cl2+H2OHCl+HClO,增大HCl的浓度可使平衡向逆向移动,减少氯气在水中的溶解度,有利于氯气的溢出。(4)①Mg(OH)2  ②2NH4++3Cl2+8OH-=8H2O+6Cl-+N2↑   ③SO42-  Ca2+
【解析】(1)电解时,阴极H+放电,阳极Cl-放电,因此溶液中溶质是NaOH。(2)电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑(3)因为阳极上产生Cl2,而氯气能溶解于水,产能发生Cl2+H2OHCl+HClO,根据平衡移动原理知,增大盐酸的浓度可使平衡向逆向移动,这样减少了氯气的溶解度,有利于氯气的溢出。(4)由于溶解中含有Mg2+,所以用NaOH调节溶液的pH时,会产生Mg(OH)2沉淀,即盐泥a中还含有Mg(OH)2。淡盐水中含有氯气,氯气具有强氧化性,可将NH4+氧化为N2,而氯气被还原成Cl-,方程式为2NH4++3Cl2+8OH-=8H2O+6Cl-+N2↑;沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动,一般说来,溶解度相对大的容易转化为溶解度更小的沉淀,加入BaCO3后,溶液中的SO42-更容易生成更难溶的BaSO4沉淀,由于Ca2+的存在,还会生成CaCO3沉淀。
小明想用粗盐配制50g 5%的氯化钠溶液,他设计了以下三个实验步骤,请你认真阅读小明的整个实验过程,并在有错误的语句下方划线(提示:共有6处错误).
小明取粗盐少量放入烧杯中,加适量水,用玻璃棒搅拌,待粗盐充分溶解后,把浑浊的食盐水直接倒入已安装好的过滤器中,再将得到的滤液在蒸发皿中加热,一直到滤液完全蒸干,停止加热.
小明计算了配制50g 5%的氯化钠溶液需氯化钠2g、水48g,然后用托盘天平和10mL量筒称量和量取所需的氯化钠和水,再把它们倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌.
测定溶液的pH
小明用玻璃棒蘸取配制好的氯化钠溶液滴在用水润湿的pH试纸上,将试纸的颜色跟比色卡对照,结果pH=7.小明判断该溶液显酸性.
某同学对所学的部分化学知识归纳如下:其中完全正确的一组是(  )
物质的性质与用途
能源与环境
氢气、氧气有可燃性--作燃料一氧化碳有还原性--炼铁氮气有稳定性--作保护气
煤、石油燃烧--无污染车用乙醇汽油--减少污染氢能--无污染
假酒中毒--甲醇引起
煤气中毒--由一氧化碳引起
工业用盐中毒--亚硝酸钠引起
瓦斯爆炸--由甲烷引起
除鱼胆汁苦味(酸性)--纯碱溶液浸泡
浓硫酸沾到皮肤上--用氢氧化钠溶液中和
(1)下列实验操作中你认为符合规范的有______A、实验桌上,易燃、易爆药品与有强氧化性的物质要分开放置并远离火源.B、实验过程中剩余的废酸、废碱溶液应倒入水池中.C、使用浓酸、浓碱要特别注意安全.可以用稀酸、稀碱,就不用浓酸、浓碱.D、为证明二氧化碳已经集满,用燃着的木条伸入集气瓶中,观察火焰熄灭与否E、试管内壁被油脂玷污,先加入热的浓酸溶液洗涤,再用水冲洗(2)量取和稀释的过程中需要的仪器有:______、烧杯.(3)需要用溶质质量分数98%的浓硫酸(密度:1.84g/mL)稀释成20%的稀硫酸(密度:1.07g/mL)100mL.计算需要浓硫酸______毫升,水______毫升.(计算结果保留一位小数)
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因为在氧化性上,氢氧根的还原性要比氯离子的还原性低,阳极氧化,要氧化先氧化还原活性高的物质
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因为氧气的氧化性比氯气稍强,所以氧气的还原产物(可以是氧离子,在溶液中氧离子即与水反应生成氢氧根离子)比氯气的还原产物(氯离子)的还原性弱,所以在阳极上氯离子先放电,生成氯气,而不是生成氧气.
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Cl2和O2的氧化电势非常接近,在工业上我们用饱和食盐水进行电解,饱和就使得Cl-浓度增大,还原性也增大,因此是Cl-先被氧化出来.其次,氧化产物还跟电极的材料有关,石墨电极会偏向於产生Cl2,惰性金属电极产生O2.当然这是次要原因,知道就行了,考试还是按照书上的方程去答题....
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有关溶质质量分数的简单计算【知识点的认识】有关溶质质量分数的简单计算的公式有如下3种:1.溶质质量分数的一般计算公式是:2.特殊计算公式(使用于饱和溶液)是:3.变形公式有:值得注意的是:(1) 溶质的质量分数只表示溶质质量与溶液质量之比,并不代表具体的溶液质量和溶质质量.(2) 溶质的质量分数是比值,没有单位;一般用表示.(3) 溶质的质量分数计算式中溶质质量与溶液质量的单位必须统一.(4) 计算式中溶质质量是指被溶解的那部分溶质的质量,没有被溶解的那部分溶质质量不能计算在内.(5) 当计算饱和溶液中溶质的质量分数(即该下该溶质质量分数的最大值)时,才可以使用特殊计算公式来计算.有关溶质质量分数的简单计算的题型包括以下几种:1.已知溶质和溶液(或溶剂)的质量,求算溶质的质量分数.此时,只要将已知的质量代入相应的计算公式,进行计算即可.2.已知(暗知)某温度下的某物质的溶解度,求算该溶质的质量分数.此时,首先要确认该溶液是饱和溶液,并制定该物质的溶解度(有时从溶解的曲线上或括号内的补充说明中寻找),如果将溶解度代入溶质的质量分数的特殊计算公式进行计算即可.3.已知溶质的质量分数和溶液(或溶质)的质量,求算溶质(或溶液或溶剂)的质量.此时,可将已知的溶质的质量分数和溶液的质量代入相应的变形公式中,进行计算即可(注意:溶剂的质量是溶液的质量与溶质的质量之差).4.已知某温度时某饱和溶液中溶质的质量分数,求算该溶质在此温度下的溶解度.此时,可以将已知的溶质的质量分数代入相应的变形公式中,进行计算即可.5.溶液稀释前后有关溶质的质量分数的计算.此时,由于溶液稀释前后,溶质的质量是不变的;若设浓溶液质量为m g,溶质的质量分数为a%,加水稀释成溶质的质量分数为b%的稀溶液n g,则m g×a%=ng×b%成立,加入水的质量为ng-mg.6.在溶液中发生化学反应时的有关溶质的质量分数的综合计算;即有关溶质的质量分数的计算和有关化学方程式的计算的综合性计算.特别是,在计算反应后溶液中某溶质的质量分数时,需要注意的是:(1) 如果某溶质反应前有,反应生成物中也有,并且反应后的溶液为该溶质的不饱和溶液,那么该溶质的质量应该是原来的质量与反应生成的质量(根据化学方程式计算)之和;反应后溶液的质量可以根据质量守恒定律来计算,即反应后溶液的质量=反应前各组份的质量之和-气体的质量-沉淀(或杂质)的质量;然后将所求的两个质量相除,再乘以100%,就可求得反应后溶液中该溶质的质量分数了.(2) 如果反应后的溶液已是某溶质的饱和溶液(此时,会给其溶解度或有关信息),那么判定饱和后,就可根据所给的溶解度来计算该溶质的质量分数了.【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解溶质的质量分数及其有关计算方法,固体溶解度的概念、意义,固体溶解度曲线及其使用,有关化学方程式的计算方法,以及质量守恒定律解等相关知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.爱心提示:在有关溶质的质量分数的计算和有关化学方程式的计算的综合性计算时,需要特别注意的是:1.化学方程式中化学式下面所对应的物质质量不能直接写成溶液质量,一定要写参加化学反应的溶质实际质量.2.若已知溶液的体积或求溶液的体积,要用m=ρV这个公式进行换算.3.计算过程中,单位一定要统一.
氯化钠与粗盐提纯【知识点的认识】氯化钠俗称食盐,其性质是一种白色,易溶于水,并且溶解度随变化不大,有咸味,密度为2.165g/cm3,熔点801℃,沸点1461℃.其化学性质是PH值呈中性,其水溶液能与硝酸银溶液反应生成白色不容于稀硝酸的沉淀(即氯化银;同时,这也是氯离子的检验方法);电解熔融的氯化钠能够分解得到金属钠和氯气.氯化钠的用途主要是常用来做调味品、防腐剂、融雪剂(降低雪的熔点);农业上,常用一定质量分数的氯化钠溶液来选种;医疗上,还用氯化钠来制生理盐水(0.9% 氯化钠溶液);工业上,还常用来制取氯气、烧碱等.粗盐提纯主要是指将粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,用过滤的方法除去,然后蒸发水分得到较纯净的精盐的过程.具体的操作步骤、方法如下:1.溶解:用托盘天平称取5.0g粗盐,用量筒量取10mL水倒入烧杯里.用药匙将该粗盐逐渐加入盛有10mL水的烧杯里,边加边用玻璃棒搅拌(玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解),直加到粗盐不再溶解时为止.观察所得食盐水是否浑浊.然后,在天平上称量剩下的粗盐,计算在10毫升水中大约溶解了多少克粗盐.2.过滤:如图所示:,过滤该食盐水.待滤纸内无水时,仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色.如滤液仍浑浊,应该再过滤一次.如果经两次过滤滤液仍浑浊,则应检查装置并分析原因(例如,滤纸破损,过滤时漏斗里的液面高于滤纸边缘,仪器不干净等).找出原因后,要重新操作.3.蒸发:把所得澄清滤液倒入蒸发皿.如图所示:,把蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌滤液(使液体均匀受热,防止局部过热,造成液滴飞溅).待蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热.利用蒸发皿的余热使滤液蒸干.4.计算产率:用玻璃棒把固体转移到纸上,称量后,回收到教师指定的容器中.将提纯前后食盐与粗盐作比较,并计算精盐的产率.
物质的相互转化和制备【知识点的认识】物质的相互转化和制备主要是指以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质,以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质,以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物,以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物,以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸,以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱,以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐,等等物质之间的相互和制备.物质的相互转化关系和制备如图所示:需要说明的是:图中的各规律为各物质间相互转化的一般规律,具体到某些物质时有些规律要具体分析,未必都能适用.例如,根据图示的物质的相互转化关系,来制备氯化锌和硫酸铜时,能够采用的方法分别有7种和3种(由于不同原因,图示的其它制备盐的方法就不可取了),具体转化是这样的:
过滤的原理、方法及其应用【知识点的认识】如图所示,过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法;它根据滤纸能够透过液体和溶于液体的物质的特殊功能,将混合物分离开来的;常用来分离不溶于液体的固体物质跟液体等等.所需器材有铁架台、漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒等.要想过滤,首先要制过滤器,具体如图所示:,将一张滤纸对折两次后,展成形,用水润湿倒贴在漏斗内壁水即可.过滤的具体操作要领及注意事项有:一贴,即滤纸紧贴漏斗内壁,中间不要留有气泡. 二低,即漏斗内滤纸边缘低于漏斗口边缘,漏斗内液面低于滤纸边缘. 三靠,即倾倒液体时,盛浑浊液的烧杯嘴紧靠玻璃棒;玻璃棒末端轻靠漏斗内三层滤纸处;漏斗下端紧靠承接滤液的烧杯内壁. 【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要熟记过滤的方法、原理、所需器材、操作及注意事项等等;然后,结合问题情景,细致地分析题意或者图示信息,并根据所学的相关知识,设计好实验方案,或者是按照给出实验方案,进行细心探究即可.
溶液的酸碱性与pH值的关系【知识点的认识】溶液的酸碱性与pH值的关系,如图所示: 其具体内容是酸性溶液的pH值<7;中性溶液的pH值=7;碱性溶液的pH值>7.可简记:“小酸大碱中7”;其含义是:“pH值<7为酸性,pH值>7为碱性,pH值=7为中性.”并且其中的“小酸大碱”还可暗示:“pH值越小,溶液的酸性越强;pH值越大,溶液的碱性越强.”
整理教师:&&
举一反三(巩固练习,成绩显著提升,去)
根据问他()知识点分析,
试题“以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工...”,相似的试题还有:
以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工业”,它是目前化学工业的重要支柱之一.由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,不符合电解要求,因此必须经过精制.以粗盐为原料的“氯碱工业”流程如下:回答下列问题:(1)操作④的名称是_____.(2)操作①②间除杂质时所加的三种试剂是NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液(均过量),其顺序要求是:Na2CO3,溶液必须在BaCl2溶液之_____(填“前”或“后”)加入,原因是_____,有同学提出用_____溶液代替BaCl2溶液可达到同样的目的.(3)电解饱和NaCl溶液的化学方程式是_____.
以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工业”,它是目前化学工业的重要支柱之一.由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,不符合电解要求,因此必须经过精制.以粗盐为原料的“氯碱工业”流程如下:回答下列问题:(1)操作④的名称是().(2)操作①②间除杂质时所加的三种试剂是NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液(均过量),其顺序要求是:Na2CO3,溶液必须在BaCl2溶液之()(填“前”或“后”)加入,原因是(),有同学提出用()溶液代替BaCl2溶液可达到同样的目的.(3)电解饱和NaCl溶液的化学方程式是().
以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工业”,它是目前化学工业的重要支柱之一.由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,不符合电解要求,因此必须经过精制.以粗盐为原料的“氯碱工业”流程如下:回答下列问题:(1)氯气、氢氧化钠在工业上有广泛的用途.下列关于氢氧化钠的描述中,错误的是().A.能去除油污,可做厨房清洁剂&&&&&&&&&&&&&&B.易溶于水,溶解时放出大量的热C.水溶液能使石蕊溶液变红&&&&&&&&&&&&&&&&&&D.可用作某些气体的干燥剂(2)操作②的名称是(),操作④的名称是().(3)操作①②间除杂质时所加的三种试剂是NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液(均过量),其顺序要求是:Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之()(填“前”或“后”)加入.有同学提出用()溶液代替BaCl2溶液可达到同样的目的.(4)电解饱和NaCl溶液的化学方程式是().(5)该流程中可以循环利用的物质是().

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