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氯碱

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【例题1】氯碱厂电解饱和食盐水制取氢氧化钠的工艺流程示意图如下图。依据下图,完成下列填空:10%NaOH 16%NaCl溶液NaOH Na2CO3沉 渣H2 Cl2

50%NaOH溶 液NaCl晶体脱 盐精 制电 解化 盐

粗盐 H2O

(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极所发生反应的化学方程式为 与电源负极相连的电极附近,溶液的pH值 (2)工艺食盐水含Mg2+、Ca2+等杂质,精制过程中发生反应的离子方程式为 (3)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂是 A. Ba(OH)2 B.Ba(NO3)2 C. BaCl2

(4)为了有效除去Mg2+、Ca2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为 A.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂B.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3C.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3

(5)脱盐工序中利用NaOH 和NaCl在溶解度上的差异,通过 、冷却、 (填操作名称)除去NaCl

(6)在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阳极区,为阳极区和阴极区,防止氯气与氢氧化钠反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,氯气与氢氧化钠充分接触,产物仅是氢氧化钠和氢气,相应的化学方程式为 【例题2】我国化学家侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:

(1)上述生产纯碱的方法称,副产品的一种用途为 。(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是 。(3)写出上述流程中X物质的分子式 。

(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了 (填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是 (5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加 (6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有 (a) 增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出(b) 使NaHCO3更多地析出

(c) 使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度【训练题】

1、用石墨和铁作电极,电解饱和食盐水时,铁是( ) A、正极 B、负极 C、阴极 D、阳极

2、下列生产步骤,不是为提高原料转化率的是( )

A、合成氨生产时,在平衡混合气体中分离出氨气后,剩余气体循环使用

B、接触法制硫酸时,在灼烧硫铁矿时通入过量的空气

C、氨氧化制时,用过量的空气与氨气进行催化氧化D、生产盐酸时,使氯气被包围在稍过量的氢气中燃烧31、取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通

直流电源,一段时间后,发现电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆

为白色,外圆呈浅红色。则下列说法错误的是

A、b电极是阴极 B、a电极与电源的正极相连接C、电解过程中,水是氧化剂 D、b电极附近溶液的pH变小

42、氯碱工业的原料食盐一般来自 ,粗盐中含有SO42-、

Mg2+和Ca2+等杂质离子,为保护电解槽在生产时不受损,必须除去后才能使用。选用的试剂为 、 、 和盐酸,为除净杂质离子,加入的试剂应稍过量,这又不可避免地引入过量试剂的杂质离子。这就依靠人们设计出合理的添加试剂的顺序,使过量试剂引入的杂质离子逐一地被清除(即前一种过量试剂的杂质离子被后一种试剂清除)。如果设计不合理,就做不到这一点。整个除杂质的过程中发生的离子反应有 。

53、电解饱和食盐水时,阳极上产生的是 ,阴极上产生 ,用石棉隔膜把阳极区与阴极区隔开是为了防止发生(用有关化学方程式表示) , 。

、工业制纯碱涉及到的部分反应如下:NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl ①CaCO3CaO+CO2↑②

煅烧

N2+3H22NH3 ③

高温高压

催化剂

CaO+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+H2O ④

2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑⑤

加热

(1)氨碱法和联合制碱法共同使用的反应原理有 ,属于氨碱法单独使用的反应原理有 ,属于联合制碱法单独使用的反应原理有 。

(2)碳酸氢钠分解产生的二氧化碳可循环使用,但必须要补充,补充的主要原因是 ,但实际生产中补充量超过理论上反应耗用量,可能的原因是 。

(3)氨碱法需补充的二氧化碳一定来自 ,那么联合制碱需补充的二氧化碳可能来自 。

(4)侯德榜法在虑去碳酸氢钠的母液中加入氯化钠并通氨气时,会析出氯化铵的原因是 ,比起氨碱法采用氨循环,联合制碱法的两个突出优点是 , 。

75、仿照例子填写下表工业生产方法或装置作用发电

8、利用天然气合成氨的工艺流程示意如下:

粉碎煤炭、鼓入高压空气

热交换器原料气循环使用尾气吸收

使煤炭充分燃烧,充分利

用能源

依据上述流程,完成下列填空:

(1)天然气脱硫时的化学方程式是 (2)n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H2 mol(用含n的代数式表示)

(3)K2CO3(aq)和 CO2反应在加压下进行,加压的理论依据是 (多选扣分)

(a)相似相溶原理 (b)勒沙特列原理 (c)酸碱中和原理(4)由KHCO3分解得到的CO2可以用于 (写出CO2的一种重要用途)。

(5)整个流程有三处循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3(aq)循环,请在上述流程图中标出第三处循环(循环方向、循环物质)。

【拓展题】.

1、 将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外,还需要 等原料。

(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式: ________________ 。

(3)过滤I操作所得固体中,除CaCO3外还含有 (填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料。

(4)过滤I操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32 -的方法是:

(5)已知不同温度下K2SO4在100 g水中达到饱和时溶解的量如下表:

温度

02060

(℃)K2SO4溶解的量7.411.118.2(g)

60 ℃时K2SO4的饱和溶液591 g冷却到0 ℃,可析出K2SO4晶体 g。

(6)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是

a.熔点较低(29 ℃熔化) b.能导电 c.能制冷 d.无毒(7)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是:

_______________________________________________、

____________________________________________________。

2、最近,我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。具体生产流程如下:水泥SO3SO2固体ANH3

H3PO4

粉碎富集萃取槽磷灰石硫酸操作a装置a操作b操作a磷铵

热交换器催化氧化

一系列工艺

回答下列问题:

(1) 操作a的名称是________,实验室中进行此操作的非玻璃仪器或

用品有________________________;在实验室中操作b的名称是________________________。

(2)装置a中生成两种酸式盐,它们的化学式分别是____________________________ 。

(3)依题意猜测固体A中一定含有的物质的化学式是__________(结晶水部分不写)。

(4)热交换器是实现冷热交换的装置。化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的,气、液热交换时通常使用的仪器是_____________。

(5)制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2、微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是 。(选填字母) A. NaOH溶液、酚酞试液 B. KMnO4溶液、稀H2SO4

C. 碘水、淀粉溶液 D. 氨水、酚酞试液

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