高二化學(xué)下冊(cè)單元知能優(yōu)化訓(xùn)練題(含參考答案)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)




1.下列物質(zhì)不屬于氯堿工業(yè)產(chǎn)品的是(  )
A.液氯         B.鹽酸
C.乙烯 D.漂 ***
解析:選C。生成的H2、Cl2可合成鹽酸,Cl2與Ca(OH)2反應(yīng)生成漂 *** 。
2.下列說(shuō)法錯(cuò)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(huì)對(duì)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:選C。氯堿工業(yè)必產(chǎn)生三廢,故必對(duì)環(huán)境造成污染。
3.(2011年溫州高二檢測(cè))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(jié)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:選C。粗鹽中含Ca2+、g2+等雜質(zhì),電解過(guò)程中陰極區(qū)有H2生成,呈堿性,故g2+與OH-反應(yīng)生成g(OH)2沉淀。
4.當(dāng)電解飽和食鹽水時(shí),如果有0.4 ol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氣體的總體積是(  )
A.2.24 L B.4.48 L
C.8.96 L D.44.8 L
解析:選C。由方程式2NaCl+2H2O=====通電2NaOH+H2↑+Cl2↑知,生成1 ol H2或1 ol Cl2,轉(zhuǎn)移2 ol電子;若轉(zhuǎn)移0.4 ol電子,則生成0.2 ol H2和0.2 ol Cl2,V總 =(0.2 ol+0.2 ol)×22.4 L•ol-1=8.96 L。
5.(2011年無(wú)錫調(diào)研)氯堿工業(yè)中用離子交換膜法電解制堿的主要生產(chǎn)流程示意圖如下:

依據(jù)上圖完成下列填空:
(1)與電正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為____________________;與電負(fù)極相連的電極附近,溶液的pH________(填“不變”、“升高”或“降低”)。
(2)工業(yè)食鹽含Ca2+、g2+、Fe3+等雜質(zhì),精制過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果粗鹽中SO2-4含量較高,必須添加鋇試劑除去SO2-4,該鋇試劑可以是________(填字母代號(hào))。
a.Ba(OH)2   b.Ba(NO3)2   c.BaCl2
(4)為有效除去Ca2+、g2+、SO2-4,加入試劑的合理順序?yàn)開_______(填字母代號(hào))。
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加鋇試劑
b.先加NaOH,后加鋇試劑,再加Na2CO3
c.先加鋇試劑,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異,通過(guò)______、冷卻、______(填寫操作名稱)除去NaCl。
(6)由圖示可知用離子交換膜法電解制堿工藝中________產(chǎn)品可循環(huán)使用。
(7)已知NaCl在60 ℃的溶解度為37.1 g,現(xiàn)電解60 ℃精制飽和食鹽水1371 g,經(jīng)分析,電解后溶液密度為1.37 g•c-3,其中含有20 g NaCl,則電解后NaOH的物質(zhì)的量濃度為________ol•L-1。
解析:本題以氯堿工業(yè)為主線突出考查了元素及其化合物這一主干知識(shí),通過(guò)本題的解答可歸納如下知識(shí)點(diǎn):
(1)在電解飽和NaCl溶液時(shí),電解池陰極附近溶液的pH為什么會(huì)升高?這是因?yàn)楫?dāng)電解時(shí)Na+、H+趨向陰極,而H+放電能力比Na+強(qiáng),故H+在陰極放電:2H++2e-===H2↑,而H+在陰極不斷放電打破了水的電離平衡,使陰極附近溶液中c(OH-)>c(H+),故電解一段時(shí)間后陰極因生成NaOH而使溶液的pH升高。
(2)離子交換膜法電解制堿技術(shù)是氯堿工業(yè)發(fā)展的方向,同以前無(wú)隔膜法電解制堿技術(shù)相比避免了Cl2進(jìn)入陰極區(qū)與NaOH溶液接觸發(fā)生如下反應(yīng):Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
答案:(1)2Cl--2e-===Cl2↑ 升高
(2)Ca2++CO2-3===CaCO3↓;g2++2OH-===g(OH)2↓;Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
(3)ac (4)bc (5)蒸發(fā) 過(guò)濾
(6)NaCl(或淡鹽水) (7)7.14

1.精制食鹽水時(shí),下列物質(zhì)中不必用到的有(  )
①NaOH溶液、邴}酸、跭2CO3溶液 ④BaCl2溶液、萘蛩帷、轓a2CO3溶液 ⑦Ba(NO3)2溶液
A.③④⑤ B.③⑤⑦
C.②⑤⑥ D.②④⑤⑦
解析:選B。精制食鹽水時(shí),不必用到的試劑是K2CO3溶液、硫酸和Ba(NO3)2溶液,若選用這些試劑時(shí),將會(huì)分別引入鉀鹽、硫酸鹽和硝酸鹽等雜質(zhì)。
2.下圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是(  )

答案:D
3.

(2011年泉州調(diào)研)某學(xué)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(shí),為使Cl2被完全吸收,制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液,設(shè)計(jì)了如圖的裝置,則對(duì)電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(fù)極;NaClO和NaCl
B.a(chǎn)為負(fù)極,b為正極;NaClO和NaCl
C.a(chǎn)為陽(yáng)極,b為陰極;HClO和NaCl
D.a(chǎn)為陰極,b為陽(yáng)極;HClO和NaCl
答案:B
4.電解飽和食鹽水兩電極上產(chǎn)生氣體的體積比應(yīng)是1∶1,但實(shí)際測(cè)量時(shí)卻發(fā)現(xiàn)V(H2)>V(Cl2)(常溫常壓),其原因可能是(  )
A.H2的摩爾質(zhì)量比Cl2的小
B.Cl2有刺激性氣味
C.H2的熔、沸點(diǎn)比Cl2的低
D.H2的溶解度比Cl2的小
答案:D
5.在水中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO2-4、NO-3、Cl-,該溶液放在用惰性材料作電極的電解槽中,通電片刻,則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量之比為(  )
A.35.5∶108 B.16∶207
C.8∶1 D.108∶35.5
解析:選C。等物質(zhì)的量的離子混合后,因發(fā)生沉淀反應(yīng)生成AgCl、PbSO4沉淀,故實(shí)質(zhì)上是電解NaNO3溶液,此時(shí)電解反應(yīng)為2H2O=====電解2H2↑+O2↑。
6.(2011年湛江高二檢測(cè))家用消毒液發(fā)生器是化學(xué)知識(shí)在日常生活中的“創(chuàng)新”應(yīng)用。該發(fā)生器利用常見(jiàn)的精鹽和自水為反應(yīng)物,通電時(shí),電解槽里的極板上產(chǎn)生大量氣泡。切斷電后所得消毒液具有強(qiáng)烈的殺菌能力,且對(duì)人體無(wú)害。與該發(fā)生器有關(guān)的反應(yīng)是(雙選)(  )
A.2NaCl+2H2O=====通電2NaOH+H2↑+Cl2↑
B.H2+Cl2===2HCl
C.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
D.NaClO+HCl===NaCl+HClO
解析:選AC。結(jié)合題給信息和電解原理可知,通電時(shí)發(fā)生2NaCl+2H2O=====通電2NaOH+H2↑+Cl2↑,而生成的Cl2又和NaOH發(fā)生反應(yīng)2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O,生成了具有強(qiáng)烈殺菌能力的NaClO。
7.(2011年揚(yáng)州高二檢測(cè))用惰性電極電解飽和食鹽水,當(dāng)電供給0.2 ol電子時(shí),停止通電。若此溶液體積為2 L,則所得電解液的pH是(  )
A.1 B.8
C.13 D.14
答案:C
8.下列關(guān)于用離子膜電解槽電解飽和食鹽水的敘述不正確的是(  )
A.精制飽和食鹽水注入陽(yáng)極室
B.Cl-和OH-透過(guò)陽(yáng)離子膜進(jìn)入陽(yáng)極室
C.陰極區(qū)溶液使酚酞試液顯紅色
D.陽(yáng)極產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)的氣體
解析:選B。明確離子交換膜的功能是只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)而不允許陰離子通過(guò),因此Cl-不能透過(guò)離子交換膜。A正確,B不正確。
9.電解84.75 L 16%的NaOH溶液(ρ=1.18 g•c-3),用石墨作電極經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后溶液濃度為19.5%,這是因?yàn)?  )
A.溶質(zhì)增加了3.5 g
B.放出22.4 L H2和11.2 L O2
C.NaOH比水消耗少
D.消耗18 g 水
解析:選D。電解NaOH溶液實(shí)質(zhì)是電解水,電解前溶液的質(zhì)量為84.75 L×1.18 g•L-1=100 g,含NaOH:100 g×16%=16 g,含水84 g,電解后NaOH仍為16 g,溶液質(zhì)量為16 g÷19.5%=82 g,其中含水82 g-16 g=66 g,知消耗18 g水,D正確。
10.(2011年高考江蘇卷)NaCl是一種化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(見(jiàn)下圖)。下列說(shuō)法正確的是(  )

A.25 ℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳與Cl2的反應(yīng)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(yùn),所以Cl2不與鐵反應(yīng)
D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)
解析:選B。A項(xiàng)Na2CO3比NaHCO3的溶解度大;C項(xiàng)因果關(guān)系不對(duì);D項(xiàng)制取Na2CO3的過(guò)程不涉及氧化還原反應(yīng)。
11.用一張濾紙浸濕些食鹽水和酚酞試劑,放在表面皿上,濾紙兩端用電極與直流電相連,過(guò)一會(huì)發(fā)現(xiàn)其中一根導(dǎo)線連接的電極所接觸的濾紙附近出現(xiàn)紅色。簡(jiǎn)述出現(xiàn)紅色的原因并指出該導(dǎo)線是直流電的哪一極。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:由電解原理可知,陰極H+不斷放電被還原生成H2,使電極附近的溶液呈堿性,遇酚酞變紅色,與該電極相連的是電的負(fù)極
12.

(2011年江陰高二檢測(cè))右圖是用石墨和鐵作電極電解飽和食鹽水的裝置。請(qǐng)?zhí)羁眨?br />(1)X的電極名稱是________極,電極反應(yīng)式為______________________________________,
Y極的電極材料是____________________________________________________。
檢驗(yàn)X極產(chǎn)物的方法是______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將兩種電極材料接反,導(dǎo)致X極上未收集到預(yù)期產(chǎn)物。一段時(shí)間后又將兩極的連接方式糾正過(guò),發(fā)現(xiàn)X一端出現(xiàn)了白色沉淀,此沉淀是________(填化學(xué)式)。其形成原因是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
該沉淀在空氣中放置,現(xiàn)象是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)工業(yè)上電解飽和食鹽水的方法之一是將兩個(gè)極室用離子交換膜隔開(如下圖),其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
陽(yáng)極室(A處)加入__________,陰極室(B處)加入__________,離子交換膜只允許________通過(guò)。

解析:(1)由圖可知X與電正極相連應(yīng)為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式:2Cl--2e-===Cl2↑,電極材料為石墨,則Y極電極材料為Fe;用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在管口,若變藍(lán),說(shuō)明有Cl2產(chǎn)生。
(2)若反接則鐵會(huì)失電子生成Fe2+,與溶液中生成的OH-結(jié)合成Fe(OH)2,在空氣中先變?yōu)榛揖G色,后又變?yōu)榧t褐色。
(3)工業(yè)上電解飽和食鹽水的方法之一,是將兩個(gè)極室用離子交換膜隔開,其目的是防止H2與Cl2混合爆炸,防止Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO使NaOH溶液不純。
答案:(1)陽(yáng) 2Cl--2e-===Cl2↑ Fe 用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在管口,若變藍(lán),說(shuō)明有Cl2產(chǎn)生
(2)Fe(OH)2 鐵作陽(yáng)極時(shí)被氧化為Fe2+,糾正錯(cuò)誤后,這一端又變?yōu)殛帢O,2H++2e-===H2↑,生成的OH-與Fe2+結(jié)合成Fe(OH)2 先變?yōu)榛揖G色,后又變?yōu)榧t褐色
(3)防止H2與Cl2混合爆炸,防止Cl2與NaOH生成NaClO使NaOH不純 飽和食鹽水 純水(或NaOH稀溶液) Na+
13.氫氧化鈉是一種用途十分廣泛的重要化工原料。工業(yè)上主要通過(guò)電解氯化鈉飽和溶液的方法獲得氫氧化鈉,我國(guó)的氯堿工業(yè)大多數(shù)采用離子交換膜電解槽。
(1)離子交換膜電解槽一般采用金屬鈦?zhàn)麝?yáng)極,其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
陰極一般用碳鋼網(wǎng)制成。陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室,其作用是________________________________________________________________________。
(2)為使電解氯化鈉的速率加快,下列措施可行的是________。
a.增大陰極碳鋼網(wǎng)的面積
b.提高飽和氯化鈉溶液的溫度
c.加大陰極與陽(yáng)極間的距離
d.提高電解時(shí)電電壓
(3)如果將某離子交換膜電解槽①電解時(shí)的電壓增大到原的2倍;②電解時(shí)的電流強(qiáng)度增大到原的2倍;③電解時(shí)溫度從30 ℃提高到60 ℃,則電解速率一定會(huì)達(dá)到原2倍的是________。
解析:電解時(shí)H+、Cl-分別在陰、陽(yáng)兩極上得失電子,產(chǎn)生H2和Cl2,陽(yáng)極材料必須選擇不易被Cl2腐蝕的材料;增大面積、提高溫度、增大電壓都有利于加快電解食鹽水的速率。
當(dāng)電解時(shí)電壓增大到原的2倍,電解池的電阻可能發(fā)生變化,電解時(shí)的電流強(qiáng)度不一定增大到原的2倍;電解時(shí)溫度從30 ℃提高到60 ℃,電解池的內(nèi)阻會(huì)有所降低,但并不一定恰好降低為原的一半;當(dāng)電解時(shí)的電流強(qiáng)度增大到原的2倍,單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)電路的電量恰好為原的2倍,發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量也恰好為原的2倍,即反應(yīng)速率為原的2倍。
答案:(1)陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2不易腐蝕鈦 既能防止H2、Cl2混合爆炸,又能防止避免Cl2與NaOH反應(yīng)
(2)abd (3)②
14.工業(yè)上電解飽和食鹽水能制取多種化工原料,其中部分原料可用于制備多晶硅。

(1)上圖是離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖,電解槽陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體是______;NaOH溶液的出口為________(填字母);精制飽和食鹽水的進(jìn)口為________(填字母);干燥塔中應(yīng)使用的液體是________。
(2)多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn),其副產(chǎn)物SiCl4的綜合利用受到廣泛關(guān)注。
①SiCl4可制氣相白炭黑(與光導(dǎo)纖維主要原料相同),方法為高溫下SiCl4與H2和O2反應(yīng),產(chǎn)物有兩種,化學(xué)方程式為______________________________________________________。
②SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用,一定條件下,在20 L恒容密閉容器中的反應(yīng):
3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)??4SiHCl3(g)
達(dá)平衡后,H2和SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為0.140 ol/L和0.020 ol/L,若H2全部于離子交換膜法的電解產(chǎn)物,理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為______kg。
(3)采用無(wú)膜電解槽電解飽和食鹽水,可制取氯酸鈉,同時(shí)生成氫氣,現(xiàn)制得氯酸鈉213.0 kg,則生成氫氣________3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
解析:(1)電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)分別為:陰極:2H++2e-===H2↑;陽(yáng)極:2Cl--2e-===Cl2↑。所以陽(yáng)極產(chǎn)物為氯氣,H+在陰極放電,水中的c(OH-)增大,即NaOH在陰極(a處)產(chǎn)生。電解飽和食鹽水所用的陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子(Na+)通過(guò),阻止陰離子和氣體通過(guò),電解過(guò)程中,Cl-在陽(yáng)極大量消耗,因此應(yīng)在陽(yáng)極區(qū)(d處)補(bǔ)充NaCl。干燥塔干燥的氣體為Cl2,應(yīng)用濃H2SO4。
(2)①光導(dǎo)纖維為SiO2,產(chǎn)物為兩種,另一種物質(zhì)只能為HCl。
②n(H2)=(0.140+0.0202)×20 ol=3 ol,由
2NaCl+2H2O=====通電2NaOH+H2↑+Cl2↑
2×58.5         2
(NaCl)         6 g
(NaCl)=351 g≈0.35 kg。
(3)由題意,可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
NaCl+3H2O=====通電NaClO3+3H2↑
      106.5  6
      213.0 kg (H2)
(H2)=12 kg,n(H2)=6000 ol,V(H2)=134.4 3。
答案:(1)氯氣 a d 濃硫酸
(2)①SiCl4+2H2+O2=====高溫SiO2+4HCl、0.35
(3)134.4




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