1、人教版選修2課時訓練2.2.1 海水中鹽的開發和利用1.海水制鹽的主要方法是()A.分餾法B.蒸發法C.電滲析法D.電解法解析:海水制鹽的方法主要是蒸發法。答案:B2.NaCl是從海水中提取出來的一種重要物質,除了作為調味品以外,它還是一種重要的化工原料。下列產品或物質能以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(電解飽和食鹽水)可制得氯氣、氫氣和燒堿,進而可由氫氣和氯氣反應制得HCl,HCl溶于水即得鹽酸;侯氏制堿法利用NaCl制取純堿。答案:D3.關于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是()A.電解時在陽極得到氯

2、氣,在陰極得到金屬鈉B.若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,溶液呈無色D.電解一段時間后,將全部電解液移到燒杯中,充分攪拌后溶液呈中性解析:電解NaCl水溶液時,陽極反應為2Cl-2e-Cl2,陰極反應為2H+2e-H2,總反應方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2;在陰極生成氫氣和氫氧化鈉,得不到金屬鈉,A錯;若在陰極附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液應呈紅色,C錯;電解時生成了堿性的氫氧化鈉,電解液應呈堿性,D錯;陽極附近生成氯氣,滴入KI溶液,氯氣氧化KI生成單質碘,單質碘溶于水,溶液呈棕色,B正確。答案:B4.海洋是一個巨大的化學

3、資源寶庫,下列有關海水綜合利用的說法正確的是()A.海水中含有鉀元素,只需經過物理變化就可以得到鉀單質B.海水蒸發制海鹽的過程中只發生了化學變化C.從海水中可以得到NaCl,電解熔融NaCl可制備Cl2D.利用潮汐發電是將化學能轉化為電能解析:A項海水中鉀元素以K+形式存在,生成鉀單質必然發生化學變化;B項海水蒸發制海鹽是物理變化;C項2NaCl(熔融)2Na+Cl2;D項,利用潮汐發電是將動能轉化為電能。答案:C5.下列有關工業生產的敘述正確的是()A.合成氨生產過程中將NH3液化分離,可加快正反應速率,提高N2、H2的轉化率B.硫酸工業中,在接觸室安裝熱交換器是為了利用SO3轉化為H2SO

4、4時放出的熱量C.電解飽和食鹽水制燒堿采用離子交換膜法,可防止陰極室產生的Cl2進入陽極室D.電解精煉銅時,同一時間內陽極溶解銅的質量比陰極析出銅的質量小解析:在合成氨工業中,使氨冷卻液化,降低NH3濃度,平衡向正反應方向移動可提高N2、H2的轉化率,但其反應速率減小,A項不正確;在硫酸工業中,在接觸室安裝熱交換器是為了控制反應溫度使催化劑保持最佳活性,B項不正確;電解飽和食鹽水時陽極室產生Cl2,陰極室產生H2,顯然C項不正確;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,陰極仍有Cu析出,故D選項是正確的。答案:D6.電解飽和食鹽水,當陰極附近有0.8 mo

5、l氫氧化鈉生成時,導線中通過的電子的物質的量是()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轉移2 mol e-,故有0.8 mol NaOH生成,導線中就有0.8 mol e-通過。答案:D7.下圖中能驗證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產物的裝置是()解析:在直流電源和電解池的閉合電路中,電子從電源負極流向電解池的陰極。電解飽和食鹽水,在陽極上生成Cl2,可用碘化鉀淀粉溶液作試劑檢驗Cl2;在陰極上生成H2,可用向下排空氣法收集,采用點燃的操作方法檢驗H2;在陰極區生成NaOH溶液,可用

6、酚酞溶液作試劑檢驗NaOH。答案:D8.鋁和氫氧化鉀都是重要的工業產品。請回答:(1)工業冶煉鋁的化學方程式是。 (2)鋁與氫氧化鉀溶液反應的離子方程式是。 (3)工業品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質,可用離子交換膜法電解提純。電解槽內裝有陽離子交換膜(只允許陽離子通過),其工作原理如下圖所示。該電解槽的陽極反應式是。 通電開始后,陰極附近溶液pH會增大,請簡述原因。 除去雜質后的氫氧化鉀溶液從液體出口(填“A”或“B”)導出。 解析:(3)中根據電解原理,陽極應是OH-失電子,所以電極反應式為4OH-4e-2H2O+O2,而陰極為H+放

7、電,促進水的電離,使OH-濃度增大,所以pH增大。根據陽離子交換膜的特點,K+可從陽極區進入陰極區和OH-組成KOH,從而可在陰極區得到純的KOH,故液體應從B口導出。答案:(1)2Al2O3(熔融)4Al+3O2(2)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2(3)4OH-4e-2H2O+O2H+放電,促進水的電離,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)。回答下列問題:(1)石墨電極上的氣態產物是,低碳鋼電極上的氣態產物是。 (2)NaOH生成于(填“陽極區”或“陰極區”)。請對你的判斷作出簡要的解釋。 

8、;(3)如果將鉛蓄電池的正、負極對調后再連接,電解的化學方程式是。 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,接電源的負極。電解裝置如下圖所示。飽和NaCl溶液中有Na+和H+兩種陽離子,H+放電能力較強;有OH-和Cl-兩種陰離子,Cl-放電能力較強。電極反應式如下:石墨電極(陽極):4Cl-4e-2Cl2低碳鋼電極(陰極):4H2O+4e-2H2+4OH-或2H+2e-H2在電解的過程中,陰極區生成OH-,溶液里的Na+受電場力的作用移向陰極區,在陰極區生成了NaOH。將鉛蓄電池的正、負極對調后再連接,石墨電極(惰性

9、電極)變成了陰極,低碳鋼電極(活性電極)變成了陽極,電極反應式如下:石墨電極(陰極):4H2O+4e-2H2+4OH-低碳鋼電極(陽極):2Fe-4e-2Fe2+電解總化學反應方程式:Fe+2H2OFe(OH)2+H2。答案:(1)Cl2(或氯氣)H2(或氫氣)(2)陰極區OH-在陰極區生成,溶液里的Na+移向陰極區,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:依據上圖完成下列填空:(1)在電解過程中,與電源正極相連的電極上所發生反應的電極反應式為;與電源負極相連的電極附近,溶液pH(選填“不變”“升高”

10、或“下降”)。 (2)工業食鹽含Ca2+、Mg2+等雜質,精制過程發生反應的離子方程式為。 (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為(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、冷卻結晶、除去NaCl。(填寫

11、操作名稱) (6)在隔膜法電解食鹽水時,電解槽分隔為陽極區和陰極區,防止Cl2與NaOH反應;采用無隔膜電解冷的食鹽水時,Cl2與NaOH充分接觸,產物僅是NaClO和H2,相應的化學方程式為。 解析:(1)電解食鹽水時,與電源正極相連的電極發生的電極反應式是2Cl-2e-Cl2,與電源負極相連的電極發生的電極反應式是2H+2e-H2,消耗H+,即產生OH-,所以溶液的pH升高。(2)精制過程中,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,主要生成Mg(OH)2沉淀。(3)除去S應選擇Ba2+,如加入Ba(NO3)2,溶液中會引入雜質N,而加入BaCl2或Ba(OH)2均不會增加新的雜質。(4)除雜質時加入Ba2+和OH-無先后之分,但Na2CO3一定在BaCl2之后加入,因為C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,其操作過程是蒸發、冷卻結晶,經過濾得到NaCl晶體。(6)如