高中化學魯科版化學與技術主題二海水資源工業(yè)制堿單元測試學業(yè)分層測評5

學業(yè)分層測評(五)(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．關于電解NaCl的水溶液，下列敘述正確的是()A．電解時陽極得到Cl2，陰極得到鈉B．在陽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，溶液呈無色D．電解一段時間后，將全部電解液轉移到燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性【解析】電解時陰極：2H＋＋2e－=H2↑(H＋由H2O提供后剩余OH－顯堿性)，陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑(Cl2有一部分溶于水，呈強氧化性，滴入KI后生成I2)。【答案】B2．下列關于離子交換膜電解槽的敘述，錯誤的是()A．精制的飽和食鹽水進入陽極室B．純水(加少量NaOH)進入陰極室C．陰極產(chǎn)物為NaOH和氫氣D．電解槽的陽極用金屬鐵網(wǎng)制成【解析】離子交換膜電解槽陽極產(chǎn)物為Cl2，陰極為NaOH和H2。陽極發(fā)生氧化反應：2Cl－－2e－=Cl2↑，若是鐵做陽極，則Fe原子失去電子，陽極不會得到Cl2；陰極發(fā)生還原反應：2H＋＋2e－=H2↑，需補充H2O，Na＋自陽極室進入陰極室后，與OH－形成NaOH?！敬鸢浮緿3．目前下列工藝過程沒有直接使用離子交換技術的是()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Mg【解析】海水中提取金屬Mg的基本過程為：海水eq\o(→,\s\up8(石灰乳))氫氧化鎂eq\o(→,\s\up8(鹽酸))氯化鎂溶液eq\o(→,\s\up8(結晶))氯化鎂晶體eq\o(→,\s\up8(脫水))無水氯化鎂eq\o(→,\s\up8(電解))金屬鎂。【答案】D4．下列說法錯誤的是()A．電解飽和食鹽水的工廠可以生產(chǎn)鹽酸B．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對環(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)會產(chǎn)生三廢(廢氣、廢水、廢渣)，故必對環(huán)境造成污染?！敬鸢浮緾5．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，原料鹽中的雜質離子危害很高，能破壞離子膜，以下對Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)除去順序不合理的是()【導學號：28920233】A．BaCl2、NaOH、Na2CO3B．BaCl2、Na2CO3、NaOHC．NaOH、BaCl2、Na2CO3D．Na2CO3、BaCl2、NaOH【解析】除雜原則是每一種試劑必須過量，不能引入雜質離子，或者引入的雜質離子利用后加試劑能除去。而D選項加入BaCl2后，再加NaOH時不能將過多的鋇離子除去，從而引入新的雜質?！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＋，電解時產(chǎn)生的NaOH與Mg2＋反應生成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，一段時間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圈為白色，外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是()A．b電極是陰極B．a(chǎn)電極與電源的正極相連C．電解過程中，水是氧化劑D．b電極附近溶液的pH變小【解析】a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圈為白色，外圈呈淺紅色，說明a極產(chǎn)生了Cl2，所以a極與電源的正極相連，即a為陽極，電極反應式為2Cl－－2e－=Cl2↑，b為陰極，2H＋＋2e－=H2↑，電解促進水的電離，所以b極附近的pH增大?！敬鸢浮緿9．NaCl是一種化工原料，可以制備一系列物質(見下圖)。下列說法正確的是()A．25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3B．石灰乳與Cl2的反應中，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，所以Cl2不與鐵反應D．圖中所示轉化反應都是氧化還原反應【解析】A項Na2CO3比NaHCO3的溶解度大；C項不是二者不反應，而是類似鈍化作用，反應產(chǎn)物的覆蓋和隔離作用阻礙了反應的進一步進行；D項制取Na2CO3、NaHCO3的過程不涉及氧化還原反應。【答案】B10.某學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，為使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設計了如圖所示的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是()A．a(chǎn)為正極，b為負極；NaClO和NaClB．a(chǎn)為負極，b為正極：NaClO和NaClC．a(chǎn)為陽極，b為陰極；HClO和NaClD．a(chǎn)為陰極，b為陽極；HClO和NaCl【解析】電解飽和食鹽水生成Cl2、H2和NaOH，同時在電解池內(nèi)制得消毒液，則該消毒液的有效成分是Cl2和NaOH反應生成的NaClO。在圖示的電解池中，要使Cl2和NaOH充分反應，應使Cl2生成于下方、NaOH生成于上方。在飽和食鹽水的電解池中，Cl2生成于陽極、NaOH生成于陰極。電解池的陽極連接電源的正極，陰極連接電源的負極。則a是負極，b是正極?！敬鸢浮緽11．某興趣小組設計如下圖所示微型實驗裝置。實驗時，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉。下列有關描述正確的是()A．斷開K2，閉合K1時，總反應的離子方程式為：2H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up8(電解))Cl2↑＋H2↑B．斷開K2，閉合K1時，石墨電極附近溶液變紅C．斷開K1，閉合K2時，銅電極上的電極反應式為：Cl2＋2e－=2Cl－D．斷開K1，閉合K2時，石墨電極做正極【解析】斷開K2，閉合K1時，構成電解池，反應的離子方程式為2H2O＋2Cl－eq\o(=,\s\up8(電解))H2↑＋Cl2↑＋2OH－，石墨電極為陽極，發(fā)生反應：2Cl－－2e－=Cl2↑；銅電極為陰極，發(fā)生反應：2H＋＋2e－=H2↑，所以銅電極附近溶液變紅。斷開K1，閉合K2時，構成原電池，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＋、SOeq\o\al(2－,4)以及泥沙等雜質，某同學設計了一種制備精鹽的實驗方案，步驟如下(用于沉淀的試劑稍過量)：稱取粗鹽eq\o(→,\s\up8(溶解),\s\do8(①))eq\o(→,\s\up8(BaCl2),\s\do8(②))eq\o(→,\s\up8(NaOH),\s\do8(③))eq\o(→,\s\up8(Na2CO3),\s\do8(④))eq\o(→,\s\up8(過濾),\s\do8(⑤))濾液eq\o(→,\s\up8(適量鹽酸),\s\do8(⑥))eq\o(→,\s\up8(蒸發(fā)、結晶、烘干),\s\do8(⑦))精鹽(1)判斷BaCl2已過量的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)第④步中，相關的離子方程式是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若先用鹽酸調(diào)pH再過濾，將對實驗結果產(chǎn)生影響，其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)為檢測精鹽純度，需配制250mLmol·L－1NaCl(精鹽)溶液，如右圖是該同學轉移溶液的示意圖，圖中的錯誤是_________________________________________________________________________________________________________________。【解析】加入BaCl2、NaOH、Na2CO3等沉淀劑后，產(chǎn)生BaSO4、Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3沉淀，還有過量Na2CO3和NaOH，需加入鹽酸使它們轉變成NaCl。但如果先加鹽酸再過濾，Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3都可能溶解，造成產(chǎn)品純度不高?！敬鸢浮?1)取第②步后的上層清液1～2滴于點滴板上，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未變渾濁則表明BaCl2已過量(2)Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓；Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓(3)先加鹽酸會有少量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250mL容量瓶13．電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。右圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題：(1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則①電解池中X極上的電極反應式為_________________________________，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_______________________________________。②Y電極上的電極反應式為_______________________________________，檢驗該電極反應產(chǎn)物的方法是______________________________________。(2)如果用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則①X電極的材料是________________，電極反應式為___________________。②Y電極的材料是________________，電極反應式為___________________。(說明：雜質發(fā)生的電極反應不必寫出)【解析】(1)用惰性電極電解飽和食鹽水時，陽極反應：2Cl－－2e－=Cl2↑；陰極反應：2H＋＋2e－=H2↑。與電源正極相連的為陽極，反之為陰極。所以X為陰極，Y為陽極。X極在反應過程中消耗了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)駶櫟牡矸跭I試紙變成藍色。(2)電解精煉Cu時，用含雜質的Cu為陽極，純Cu為陰極。反應過程中陽極上的Cu以及比Cu活潑的金屬失去電子，成為離子，進入溶液，活潑性比Cu差的金屬形成陽極泥；在陰極只有Cu2＋能得電子成為單質，其他較活潑金屬對應的離子不能得電子。根據(jù)裝置圖，X為陰極，Y為陽極。所以，X電極的材料是純銅，電極反應式為Cu2＋＋2e－=Cu；Y電極的材料是粗銅，電極反應式為Cu－2e－=Cu2＋。【答案】(1)①2H＋＋2e－=H2↑放出氣體，溶液變紅②2Cl－－2e－=Cl2↑把濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在Y電極附近，試紙變藍色(2)①純銅Cu2＋＋2e－=Cu②粗銅Cu－2e－=Cu2＋14．海水是取之不盡的化工原料資源庫，從海水中可提取各種化工原料。下列是工業(yè)上對海水的幾項綜合利用的示意圖：【導學號：28920234】試回答下列問題：(1)粗鹽中含有Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等雜質，精制時所用試劑為：A.鹽酸；溶液；溶液；溶液。加入試劑的順序是_____________________。(2)電解飽和食鹽水時，與電源正極相連的電極上發(fā)生的反應為______________。與電源負極相連的電極附近溶液pH________(填“變大”、“不變”或“變小”)。若1mol電子的電量為96500C，則用電流強度為100A的穩(wěn)恒電流持續(xù)電解3分13秒，則在兩極上共可收集到氣體______mL(STP)。若保證電解后飽和食鹽水的濃度不變，則可采取的方法是___________________。(3)由MgCl2·6H2O晶體脫水制無水MgCl2時，MgCl2·6H2O晶體在________氣氛中加熱脫水，該氣體的作用是_______________________________________________________________________________________________________________________________