学高中化学鲁教版选修学业分层测评：主题海水资源工业制碱Word版含解析.docx

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(建议用时:45分钟)
[学业达标]
,下列叙述正确的是 ( )
Cl2,阴极得到钠
KI溶液,溶液呈棕色
,溶液呈无色
,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
【解析】
+
-
+
-
显碱
电解时阴极:2H
+2e
===H2↑(H
由H2O提供后剩余OH
性),阳极:2Cl--2e-===Cl2↑(Cl2有一部分溶于水,呈强氧化性,滴入KI后生成I2)。
【答案】B
,错误的是 ( )

(加少量NaOH)进入阴极室


【解析】 离子交换膜电解槽阳极产物为 Cl2,阴极为NaOH和H2。阳极发
生氧化反应:2Cl--2e-===Cl2↑,若是铁做阳极,则 Fe原子失去电子,阳极不
会得到Cl2;阴极发生还原反应:2H++2e-===H2↑,需补充H2O,Na+自阳极室
进入阴极室后,与 OH-形成NaOH。
【答案】 D
( )

NaOH

Mg
【解析】海水中提取金属
石灰乳
盐酸
Mg的基本过程为:海水――→氢氧化镁――→***
结晶 脱水 电解
化镁溶液――→***化镁晶体――→无水***化镁――→金属镁。
【答案】 D
( )

NaOH生成

D.***碱工业产品可用于造纸、金属冶炼等行业
【解析】 ***碱工业会产生三废(废气、废水、废渣),故必对环境造成污染。
【答案】 C
5.***碱工业的电解槽使用的交换膜是 ( )




【解析】

***碱工业的电解槽中,使用阳离子交换膜,防止

Cl2和

H2混合。
【答案】

B
***碱工业中,原料盐中的杂质离子危害很高,能破坏离子膜,以下对
2+
、Mg
2+
3+
2-
除去顺序不合理的是(
)【】
Ca
、Fe
、SO
4
、NaOH、Na2CO3
、Na2CO3、NaOH
、BaCl2、Na2CO3
、BaCl2、NaOH
【解析】 除杂原则是每一种试剂必须过量, 不能引入杂质离子,或者引入
的杂质离子利用后加试剂能除去。而 D选项加入BaCl2后,再加NaOH时不能
将过多的钡离子除去,从而引入新的杂质。
【答案】 D
,食盐水装在 U形管内。结果很快在某
一电极附近出现食盐水浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是 ( )


【解析】 未精制的食盐水中含 Ca2+、Mg2+,电解时产生的 NaOH与Mg2
+
反应生成Mg(OH)2沉淀。
【答案】 C
NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅
笔芯做电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试
纸接触处出现一个双色同心圆,内圈为白色,外圈呈浅红色。
则下列说法错误的是( )


,水是氧化剂
pH变小
【解析】 a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圈为白色,外圈呈
浅红色,说明 a极产生了Cl2,所以a极与电源的正极相连,即 a为阳极,电极
- - + -
反应式为2Cl-2e===Cl2↑,b为阴极,2H+2e===H2↑,电解促进水的电离,
【答案】 D
,可以制备一系列物质 (见下图)。下列说法正确的
是( )
℃,NaHCO3在水中的溶解度比 Na2CO3的大
,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
,所以 Cl2不与铁反应

【解析】
A项Na2
3比
NaHCO
3的溶解度大;
C项不是二者不反应,而
CO
是类似钝化作用,反应产物的覆盖和隔离作用阻碍了反应的进一步进行;
D项制
取Na2CO3、NaHCO3的过程不涉及氧化还原反应。【答案】B
,用石墨作电
极电解饱和***化钠溶液,通电时,为使 Cl2被完全吸收,制得有较
强杀菌能力的消毒液,设计了如图所示的装置,则对电源电极名称
和消毒液的主要成分判断正确的是 ( )
,b为负极;NaClO和NaCl
,b为正极:NaClO和NaCl
,b为阴极;HClO和NaCl
,b为阳极;HClO和NaCl
【解析】 电解饱和食盐水生成 Cl2、H2和NaOH,同时在电解池内制得消
毒液,则该消毒液的有效成分是 Cl2和NaOH反应生成的NaClO。在图示的电解
池中,要使Cl2和NaOH充分反应,应使 Cl2生成于下方、NaOH生成于上方。
在饱和食盐水的电解池中,Cl2生成于阳极、NaOH生成于阴极。
电解池的阳
极连接电源的正极,阴极连接电源的负极。则
a是负极,b是正极。
【答案】B
。实验时,先断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表A指针偏
转。下列有关描述正确的是 ( )
,闭合K1时,总反应的离子方程式为:
+
-电解
2H+2Cl
=====Cl2↑+H2↑
,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红
,闭合K2时,铜电极上的电极反应式为:
-
-
Cl2+2e===2Cl
,闭合K2时,石墨电极做正极
【解析】 断开K2,闭合K1时,构成电解池,反应的离子方程式为 2H2O
+2Cl
-电解
-
,石墨电极为阳极,发生反应:
2Cl
-
-
=====H2↑+Cl2↑+2OH
-2e
===Cl2↑;铜电极为阴极,发生反应: 2H++2e-===H2↑,所以铜电极附近溶液
变红。断开K1,闭合K2时,构成原电池,其中石墨电极为正极。
【答案】 D
[能力提升]
2+ 2+ 3+ 2-
Ca 、Mg 、Fe 、SO4以及泥沙等杂质,某同学设
计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下

(用于沉淀的试剂稍过量

):
溶解BaCl2NaOHNa2CO3过滤 适量盐酸 蒸发、结晶、烘干
称取粗盐――→――→――→――→――→滤液―――――→―――――――――→
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
精盐
(1)判断BaCl2已过量的方法是_______________________________________
_________________________________________________________________
。
(2)第④步中,相关的离子方程式是 __________________________________
_________________________________________________________________
。
(3)若先用盐酸调 pH再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是___________
_________________________________________________________________
。
(4)为检测精盐纯度,需配制 250mL mol·L-1NaCl(精盐)溶
液,如右图是该同学转移溶液的示意图,图中的错误是
_________________________________________________________
。
【解析】 加入BaCl2、NaOH、Na2CO3等沉淀剂后,产生
BaSO4、Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3沉淀,还有过量Na2CO3和NaOH,需加入盐
酸使它们转变成 NaCl。但如果先加盐酸再过滤,Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3都可
能溶解,造成产品纯度不高。
【答案】(1)取第②步后的上层清液1~2滴于点滴板上,再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊则表明BaCl2已过量
2+ 2-
(2)Ca +CO3===CaCO3↓;
2+ 2-
Ba +CO3===BaCO3↓
(3)先加盐酸会有少量 CaCO3、BaCO3等溶解,从而影响制得精盐的纯度
(4)未用玻璃棒引流;未采用 250mL容量瓶
。右图表示一个电
解池,装有电解液 a;
X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答
以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边
各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式为 ,
在X极附近观察到的现象是
②Y电极上的电极反应式为
检验该电极反应产物的方法是

。
,
。
(2)如果用电解方法精炼粗铜,电解液

a选用

CuSO4溶液,则
①X电极的材料是________________,电极反应式为___________________。
②Y电极的材料是________________,电极反应式为___________________。
(说明:杂质发生的电极反应不必写出 )
【解析】 (1)用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极反应:2Cl--2e-===Cl2↑;
阴极反应:2H++2e-
2
↑。与电源正极相连的为阳极,反之为阴极。所以
X
===H
为阴极,Y为阳极。X极在反应过程中消耗了
H2电离出的
H
+
,溶液呈碱性,
O
加入酚酞试液变成红色; Y极产生Cl2,能使湿润的淀粉 KI试纸变成蓝色。
(2)电解精炼Cu时,用含杂质的Cu为阳极,纯Cu为阴极。反应过程中阳极上的Cu以及比Cu活泼的金属失去电子,成为离子,进入溶液,活泼性比Cu
差的金属形成阳极泥;在阴极只有 Cu2+能得电子成为单质,其他较活泼金属对
应的离子不能得电子。根据装置图,
X为阴极,Y为阳极。所以,X电极的材料
是纯铜,电极反应式为
2+
+
-
;
电极的材料是粗铜,电极反应式为
Cu
2e
Y
===Cu
-
+
。
Cu-2e===Cu2
【答案】
(1)①2H++2e-===H2↑
放出气体,溶液变红
②2Cl--2e-
===Cl↑
把湿润的淀粉碘化钾试纸放在
Y
电极附近,试纸变蓝色
(2)①纯铜
2
+
-
-
+
Cu2
+2e
===Cu②粗铜Cu-2e===Cu2
,从海水中可提取各种化工原料。下
列是工业上对海水的几项综合利用的示意图:
【】
试回答下列问题:
2+
、Mg
2+
2-
(1)粗盐中含有Ca
、SO4等杂质,精制时所用试剂为:;溶
液;溶液;溶液。加入试剂的顺序是
_____________________。
电解饱和食盐水时,与电源正极相连的电极上发生的反应为
______________。与电源负极相连的电极附近溶液 pH________(填“变大”、
“不变”或“变小”)。若1mol电子的电量为96500C,则用电流强度为100A的稳恒电流持续电解3分13秒,则在两极上共可收集到气体______mL(STP)。
若保证电解后饱和食盐水的浓度不变, 则可采取的方法是___________________。
(3)由MgCl2·6H2O晶体脱水制无水 MgCl2时,MgCl2·6H2O晶体在________
气氛中加热脱水,该气体的作用是________________________________________
_________________________________________________________________
。
(4)电解无水

MgCl2所得的镁蒸气可以在下列

________气体中冷却。






【解析】
(1)该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去
Ca2+、Mg2+
、SO42-
时,不能带入杂质离子。所以,解此题的关键是把握好加入离子的顺序:
①Ba2
+
2-
2-
-
+
之前加入,所以B、C
不分先
必须在CO3
之前加入;②CO3
、OH
必须在H
后,而D、A本身既分前后,又必须放在
B、C之后才能满足条件。
电解饱和食盐水时,与正极相连的阳极发生的反应是:2Cl--2e-
===Cl2↑,与负极相连的阴极发生的反应是:2H++2e-===H2↑。H+不断消耗,使得溶液中c(OH-)增大,pH变大。电解中外逸的是Cl2、H2,所以要确保原溶
液浓度不变,只能向体系中通入一定量的 HCl气体以补足损失的氢、***。易错
处是加入盐酸,使溶液浓度变小。
(3)抑制水解平衡 MgCl2+H2O Mg(OH)Cl+HCl正向移动。
(4)镁蒸气可以与氮气、氧气和二氧化碳反应,所以只能用氢气来冷却。
【答案】 (1)BCDA(或CBDA)
(2)2Cl--2e-===Cl2↑ 变大 4480 向电解液中通入一定量的 HCl气体
(3)HCl 抑制Mg2+水解
(4)A