第一课时海水中盐的开发和利用.docx

第2单元课题2第1课时（本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！）一、选择题1 .（2009年广东）广东正在建设海洋强省。下列说法不正确的（）A.从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应B.往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长期运输C.赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的D.海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属【解析】 D中硼（B）元素是非金属元素，因此不正确。【答案】D2 .许多国家卜分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物 质是（）A.氯、溟、碘B.钠、镁、铝C.烧碱、氢气D.食盐、淡水【解析】 海水中氯、澳、碘是以离子形式存在，没有单质形式，钠、镁、铝也是以离 子形式存在。【答案】D3 .目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是（）A.硬水的软化B.电解饱和食盐水制造NaOHC.电渗析淡化海水D.海水中提取NaCl【解析】 本题主要考查考生对硬水软化、电解饱和食盐水、电渗析法淡化海水及海水 中提取NaCl的原理及工业流程的了解，根据所学知识可以判断只有D即海水中提取NaCl 没有直接使用离子交换技术。【答案】D4 .氯碱工业中关于电极材料的选用，下列说法合理的是（）A.两极可用任意可导电固体材料B.阳极必须用惰性电极C.阴极必须用惰性电极D.石墨阳极比金属阳极更节电解析】 阳极必须用惰性电极，因为氯碱工业是利用直流电使溶液中的C放电产生 C0若为活泼电极、电极本身失去电子，代替了 C1 一放电。【答案】B5 .电解饱和食盐水时两电极上产生气体的体积比应是1 ： 1,但实际测量时却发现 V（H2）*Cb）（常温常压），其原因可能是（）A. 出的摩尔质量比CL的小B. CL有刺激性气味C.比的熔沸点比CL的低D.比的溶解度比CL的小【解析】由于H2难溶于水而CL能溶于水，故实测V（H2）V（C12）o【答案】D6 .下列说法正确的是（多选）（）A.电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸B.电解饱和食盐水在阴极区有NaOH固体生成C.用离子交换膜法制烧碱不会对环境造成污染D.氯碱工业产品可用于造纸、金属冷炼等行业点燃【解析】 电解饱和食盐水可得到NaOH、H2> Cl2, H24-C12=2HC1, HC1溶于水 可得盐酸，NaOH可用于造纸，比还可以用于冶炼金属。离子交换膜法制烧碱在阴极区可 得到NaOH溶液。【答案】AD7 .下列有关工业生产的叙述正确的是（）A.合成氨生产过程中将N%液化分离，可加快正反应速率，提高Z、%的转化率8 .硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2so4时放出的热量 C.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的CL进入阳极室 D.电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小【解析】 本题主要考查化学原理在工业生产中的应用。在合成氨工业中，使氮冷却液 化，降低NH3浓度，平衡向正反应方向移动可提高N2、比的转化率，但其反应速率减慢， A项不正确；在硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了控制反应温度使催化剂保持最佳 活性，B项不正确；电解饱和食盐水时阳极室产生。2,阴极室产生H2,显然C项不正确； 由于粗铜中含有Fe、Zn等活泼金属，它们比Cu易失电子，而在它们失电子的同时，阴极 仍有Cu析出，故D选项是正确的。【答案】D9 .电解饱和食盐水，当阴极附近有0.8 mol氢氧化钠生成时，导线中通过的电子的物质 的量是（）A. 0.16 mol B. 0.2 molC. 0.4 mol D. 0.8 mol【解析】由H2O H+OH一知每有1 molH+放电，就会生成ImolOH,而1 molH+放也需要转移1 mole,故有0.8 mol NaOH生成，导线中就有0.8 mol通过。【答案】D9.能使反应Cu+2H2O=Cu（OH）2 I +& t发生且Cu（OH）2能在电极上析出的是（）A.铜片作原电池负极，碳棒为正极，NaCl溶液作电解质溶液B.用铜片作阴、阳极，电解Na2s04水溶液C.铜片作阴、阳极，电解NaOH水溶液D.铜片作阴、阳极，电解CuSO4水溶液【解析】 该反应中铜失去电子变成CM+；要使Cu（0H）2在电极上析出，则必定要求 溶液中有大量0H，【答案】C10.用销电极持续电解下列溶液（电流强度不变），阳极上产生气体 卜体体积 的量可能发生如右图所示变化的是（）A. KI 溶液 B. Na2sCh溶液/C. CuSCh溶液D. NaCl溶液。时间【解析】 分别电解KI溶液、Na2s04溶液、CuSCh溶液、NaCl溶液，在阳极上分别 产生12、02、。2、Cl2o因最初有一部分O?溶于水，如产生。2,则前半段生成量应小于后 半段，即曲线的斜率前小后大，曲线应为如下图所示形状。若生成Cb,因后半段可能与NaOH 反应掉一部分，导致题图所示现象。【答案】D二、非选择题11 .用U形管、石墨电极、低碳钢电极、铅蓄电池和导线等组装电解槽，电解饱和食 盐水（电解是成功的）。回答下列问题：（I）石墨电极上的气态产物是,低碳钢电极上的气态产物是。（2）NaOH生成于（填“阳极区”或“阴极区”）。请对你的判断作出简要的解释如果将铅蓄电池的正、负极对调后再连接，电解的化学方程式是【解析】 在电解池中，石墨是惰性电极，它用作电解池的阳极，接电源的正极，低碳 钢是活性电,极，它用作电解池的阴极，接电源的负极。电解装置如下图所示。饱和NaCl溶液中有Na.和H，两种阳离子，H，放电能力较强；有OH和C两种阴离 子，C放电能力较强。电极反应式如下：石墨电极（阳极）：4Cr-4c-=2Ch t低碳钢电极（阴极）：4H2O+4e-=2H2 t +40H 或 2H+ + 2e-=H2 t在电解的过程中，阴极区生成0H,溶液里的Na卡受电场力的作用移向阴极区，在阴 极区生成了 NaOHo将铅蓄电池的正、负极对调后再连接，石墨电极（惰性电极）变成了阴极，低碳钢电极（活 性电极）变成了阳极，电极反应如下：石墨电极（阴极）：4H2O4-4e-=2H2 t +40H-低碳钢也极（阳极）：2Fe-4e-=2Fe2+,通电业解总化学反应方程式：Fe4-2H2O=Fe（OH）2 I +H2 t【答案】（1）。2（或氯气）HM或氢气）（2）阴极区 0丁在阴极区生成，溶液里的Na'受电场力的作用移向阴极区，OH一与Na-在阴极组成了 NaOH通电(3)Fc+2H2O=Fc(OH)2 I +H2 t12 . AJ是化学中常见的几种物质，它们之间的转化关系如下图所示。已知常温下A 为固体单质，B为淡黄色粉末，C、F、【为气态单质，E在常温下为液体，且E可由C、F 化合生成，J可作禽流感、SARS等病毒的杀菌消毒剂。(I)写出E的电子式：.(2)写出反应的离子方程式：。(3)向AlCb溶液中加入少量固体B,写出反应的化学方程式：(4)以Pt为电极电解滴加有少量酚酸的H饱和溶液，则阳极的电极反应式为： o (填“阴”或“阳”)极附近溶液由无色变为红 色，其原因是。【解析】 由B是淡黄色粉末知A为Na, B为Na2O2, C为O?, E为H2O, F为H2, D为NaOHo再由电解E、H的混合液得到H2、NaOH,可知H为NaCK G为HC1,则I 为 CL, CL 与 NaOH 溶液反应生成 NaCl、NaClO、H20,则 J 为 NaClO。H A O ：【答案】 H (2)Cl2+2OH-=Cr+ClO-+H2O(3)4AlCl34-6Na2O2+6H2O=4Al(OH)3 I +l2NaCl+3O2 t(4)2Cr-2e-=Ch t阴 在阴极，H+不断放电，破坏了 H?O的电离平衡，促使水继 续电离，导致溶液中。(OH)>c(H+),所以阴极附近溶液变红色13 .铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：(I)工业冶炼铝的化学方程式是。(2)铝与氢氧化钾溶液反应的高子方程式是O(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电 解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如下图所示。该电解槽的阳极反应式是。通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口(填“A”或"B”)导出。【解析】本题主要考查考生对电解原理的理解和掌握，注重考查考生应用所学知识解 决实际问题的能力。(1)(2)问主要考查教材的基础知识，(3)中根据电解原理，阳极应是OFT 失电子，所以电极式为40H一一4e-=2H2O+O2 t ,而阴极为H+放电，促进水的电离，使 OH一浓度增大，所以pH增大，根据阳离子交换膜的特点，K+可从阳极区进入阴极区和0H -组成KOH,从而可在阴极区得到纯的KOH,故液体应从B 口导出。【答案】 2Al2。3(熔融)=4A1+3O2 t(2)2A1+2OFT+2H2O=2A1O/ + 3H2 t 4OH- 4e-=2H2O+Ch tH-放电，促进水的电离，OH一浓度增大B14 .现在工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水制取Hz、Cb、NaOH.>请回答 下列问题：(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生的电极反应式为(2)电解之前食盐水需要精制，目的是除去粗盐中Ca2 Mg2+、SOJ-等杂质离子，使 用的试剂有：a.Na2cCh溶液，b.Ba(0H)2溶液，c.稀盐酸，其合理的加入顺序为(填 试剂序号)。(3)如果在容积为10 L的离子交换膜电解槽中，在阴极产生11.2”标准状况汨2,这时溶 液的pH是(设体积维持不变)0(4)CL常用于自来水的消毒杀菌，现有一种新型消毒剂CIO2,若它们在杀菌过程中的还 原产物均为C1,消毒等量的自来水，所需CL和C102的物质的量之比为。【解析】(1)电解时，与电源正极相连的电极为阳极，溶液中的氯离子失去电子发生 氧化反应。(2)为使杂质离子Ca2+、Mg2+、S042一等全部除尽，需加入稍过量的Ba(OH)2溶液，而除 去Ba2+,则需要加入稍过量的Na2c03溶液，过滤后再加入盐酸除去CQP一并调节溶液的pH。电解(3)由 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 t + Cl2 t 可知，n(NaOH) = 2»(H2)= 11 2 L2X '-= 1 mol, c(OH")=0.1 mol-L-',故溶液的 pH=13。22.4 L mol+2e-+5e-(4)Ch*2C1, CIO2<F,当两者得电子数相等时，消毒能力相当，此时两者物 质的量之比为5 : 2o【答案】(l)2Cr-2e-=Cl21 (2)b、a、c (3)13(4)5 : 2