高二化學(xué)人教版選修2 221 海水中鹽的開發(fā)和利用 課時(shí)訓(xùn)練

1、人教版選修2課時(shí)訓(xùn)練2.2.1 海水中鹽的開發(fā)和利用1.海水制鹽的主要方法是()A.分餾法B.蒸發(fā)法C.電滲析法D.電解法解析:海水制鹽的方法主要是蒸發(fā)法。答案:B2.NaCl是從海水中提取出來(lái)的一種重要物質(zhì),除了作為調(diào)味品以外,它還是一種重要的化工原料。下列產(chǎn)品或物質(zhì)能以NaCl為主要原料制取的是()金屬鈉氯氣燒堿鹽酸純堿A.B.C.D.解析:電解熔融的氯化鈉可制得金屬鈉和氯氣;氯堿工業(yè)(電解飽和食鹽水)可制得氯氣、氫氣和燒堿,進(jìn)而可由氫氣和氯氣反應(yīng)制得HCl,HCl溶于水即得鹽酸;侯氏制堿法利用NaCl制取純堿。答案:D3.關(guān)于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是()A.電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯

2、氣,在陰極得到金屬鈉B.若在陽(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,溶液呈無(wú)色D.電解一段時(shí)間后,將全部電解液移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行越馕?電解NaCl水溶液時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)為2Cl-2e-Cl2,陰極反應(yīng)為2H+2e-H2,總反應(yīng)方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2;在陰極生成氫氣和氫氧化鈉,得不到金屬鈉,A錯(cuò);若在陰極附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液應(yīng)呈紅色,C錯(cuò);電解時(shí)生成了堿性的氫氧化鈉,電解液應(yīng)呈堿性,D錯(cuò);陽(yáng)極附近生成氯氣,滴入KI溶液,氯氣氧化KI生成單質(zhì)碘,單質(zhì)碘溶于水,溶液呈棕色,B正確。答案:B4.海洋是一個(gè)巨大的化學(xué)

3、資源寶庫(kù),下列有關(guān)海水綜合利用的說(shuō)法正確的是()A.海水中含有鉀元素,只需經(jīng)過(guò)物理變化就可以得到鉀單質(zhì)B.海水蒸發(fā)制海鹽的過(guò)程中只發(fā)生了化學(xué)變化C.從海水中可以得到NaCl,電解熔融NaCl可制備Cl2D.利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能解析:A項(xiàng)海水中鉀元素以K+形式存在,生成鉀單質(zhì)必然發(fā)生化學(xué)變化;B項(xiàng)海水蒸發(fā)制海鹽是物理變化;C項(xiàng)2NaCl(熔融)2Na+Cl2;D項(xiàng),利用潮汐發(fā)電是將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。答案:C5.下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是()A.合成氨生產(chǎn)過(guò)程中將NH3液化分離,可加快正反應(yīng)速率,提高N2、H2的轉(zhuǎn)化率B.硫酸工業(yè)中,在接觸室安裝熱交換器是為了利用SO3轉(zhuǎn)化為H2SO

4、4時(shí)放出的熱量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(yáng)極室D.電解精煉銅時(shí),同一時(shí)間內(nèi)陽(yáng)極溶解銅的質(zhì)量比陰極析出銅的質(zhì)量小解析:在合成氨工業(yè)中,使氨冷卻液化,降低NH3濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)可提高N2、H2的轉(zhuǎn)化率,但其反應(yīng)速率減小,A項(xiàng)不正確;在硫酸工業(yè)中,在接觸室安裝熱交換器是為了控制反應(yīng)溫度使催化劑保持最佳活性,B項(xiàng)不正確;電解飽和食鹽水時(shí)陽(yáng)極室產(chǎn)生Cl2,陰極室產(chǎn)生H2,顯然C項(xiàng)不正確;由于粗銅中含有Fe、Zn等活潑金屬,它們比Cu易失電子,而在它們失電子的同時(shí),陰極仍有Cu析出,故D選項(xiàng)是正確的。答案:D6.電解飽和食鹽水,當(dāng)陰極附近有0.8 mo

5、l氫氧化鈉生成時(shí),導(dǎo)線中通過(guò)的電子的物質(zhì)的量是()A.0.16 molB.0.2 molC.0.4 molD.0.8 mol解析:由2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2知每生成2 mol NaOH轉(zhuǎn)移2 mol e-,故有0.8 mol NaOH生成,導(dǎo)線中就有0.8 mol e-通過(guò)。答案:D7.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:在直流電源和電解池的閉合電路中,電子從電源負(fù)極流向電解池的陰極。電解飽和食鹽水,在陽(yáng)極上生成Cl2,可用碘化鉀淀粉溶液作試劑檢驗(yàn)Cl2;在陰極上生成H2,可用向下排空氣法收集,采用點(diǎn)燃的操作方法檢驗(yàn)H2;在陰極區(qū)生成NaOH溶液,可用

6、酚酞溶液作試劑檢驗(yàn)NaOH。答案:D8.鋁和氫氧化鉀都是重要的工業(yè)產(chǎn)品。請(qǐng)回答:(1)工業(yè)冶煉鋁的化學(xué)方程式是。 (2)鋁與氫氧化鉀溶液反應(yīng)的離子方程式是。 (3)工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì),可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽(yáng)離子交換膜(只允許陽(yáng)離子通過(guò)),其工作原理如下圖所示。該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式是。 通電開始后,陰極附近溶液pH會(huì)增大,請(qǐng)簡(jiǎn)述原因。 除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口(填“A”或“B”)導(dǎo)出。 解析:(3)中根據(jù)電解原理,陽(yáng)極應(yīng)是OH-失電子,所以電極反應(yīng)式為4OH-4e-2H2O+O2,而陰極為H+放

7、電,促進(jìn)水的電離,使OH-濃度增大,所以pH增大。根據(jù)陽(yáng)離子交換膜的特點(diǎn),K+可從陽(yáng)極區(qū)進(jìn)入陰極區(qū)和OH-組成KOH,從而可在陰極區(qū)得到純的KOH,故液體應(yīng)從B口導(dǎo)出。答案:(1)2Al2O3(熔融)4Al+3O2(2)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2(3)4OH-4e-2H2O+O2H+放電,促進(jìn)水的電離,OH-濃度增大B9.用U形管、石墨電極、低碳鋼電極、鉛蓄電池和導(dǎo)線等組裝電解槽,電解飽和食鹽水(電解是成功的)。回答下列問(wèn)題:(1)石墨電極上的氣態(tài)產(chǎn)物是,低碳鋼電極上的氣態(tài)產(chǎn)物是。 (2)NaOH生成于(填“陽(yáng)極區(qū)”或“陰極區(qū)”)。請(qǐng)對(duì)你的判斷作出簡(jiǎn)要的解釋。 

8、;(3)如果將鉛蓄電池的正、負(fù)極對(duì)調(diào)后再連接,電解的化學(xué)方程式是。 解析:在電解池中,石墨是惰性電極,它用作電解池的陽(yáng)極,接電源的正極;低碳鋼是活性電極,它用作電解池的陰極,接電源的負(fù)極。電解裝置如下圖所示。飽和NaCl溶液中有Na+和H+兩種陽(yáng)離子,H+放電能力較強(qiáng);有OH-和Cl-兩種陰離子,Cl-放電能力較強(qiáng)。電極反應(yīng)式如下:石墨電極(陽(yáng)極):4Cl-4e-2Cl2低碳鋼電極(陰極):4H2O+4e-2H2+4OH-或2H+2e-H2在電解的過(guò)程中,陰極區(qū)生成OH-,溶液里的Na+受電場(chǎng)力的作用移向陰極區(qū),在陰極區(qū)生成了NaOH。將鉛蓄電池的正、負(fù)極對(duì)調(diào)后再連接,石墨電極(惰性

9、電極)變成了陰極,低碳鋼電極(活性電極)變成了陽(yáng)極,電極反應(yīng)式如下:石墨電極(陰極):4H2O+4e-2H2+4OH-低碳鋼電極(陽(yáng)極):2Fe-4e-2Fe2+電解總化學(xué)反應(yīng)方程式:Fe+2H2OFe(OH)2+H2。答案:(1)Cl2(或氯氣)H2(或氫氣)(2)陰極區(qū)OH-在陰極區(qū)生成,溶液里的Na+移向陰極區(qū),OH-與Na+在陰極形成了NaOH(3)Fe+2H2OFe(OH)2+H210.氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下:依據(jù)上圖完成下列填空:(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;與電源負(fù)極相連的電極附近,溶液pH(選填“不變”“升高”

10、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。 (3)如果粗鹽中S含量較高,必須添加鋇試劑除去S,該鋇試劑可以是(選填“a”“b”或“c”)。 a.Ba(OH)2b.Ba(NO3)2c.BaCl2(4)為有效除去Ca2+、Mg2+、S,加入試劑的合理順序?yàn)?選填“a”“b”或“c”)。 a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加鋇試劑b.先加NaOH,后加鋇試劑,再加Na2CO3c.先加鋇試劑,后加NaOH,再加Na2CO3(5)脫鹽工序中利用NaOH和NaCl溶解度上的差異,通過(guò)、冷卻結(jié)晶、除去NaCl。(填寫

11、操作名稱) (6)在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);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H2,相應(yīng)的化學(xué)方程式為。 解析:(1)電解食鹽水時(shí),與電源正極相連的電極發(fā)生的電極反應(yīng)式是2Cl-2e-Cl2,與電源負(fù)極相連的電極發(fā)生的電極反應(yīng)式是2H+2e-H2,消耗H+,即產(chǎn)生OH-,所以溶液的pH升高。(2)精制過(guò)程中,加入Na2CO3除去Ca2+(Ca2+CCaCO3);加入NaOH除去Mg2+Mg2+2OH-Mg(OH)2,由于Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3的溶解度,所以Mg2+與OH-、C混合時(shí),主要生成Mg(OH)2沉淀。(3)除去S應(yīng)選擇Ba2+,如加入Ba(NO3)2,溶液中會(huì)引入雜質(zhì)N,而加入BaCl2或Ba(OH)2均不會(huì)增加新的雜質(zhì)。(4)除雜質(zhì)時(shí)加入Ba2+和OH-無(wú)先后之分,但Na2CO3一定在BaCl2之后加入,因?yàn)镃還能除去多余的Ba2+。(5)脫鹽工序的目的是分離NaOH和NaCl,由于NaCl溶解度小,因而NaCl首先析出,其操作過(guò)程是蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶,經(jīng)過(guò)濾得到NaCl晶體。(6)如