2016高考化学一轮复习考点练习-氯碱工业.doc

2016高考化学一轮复习考点练习-氯碱工业.doc氯碱工业一．选择题（共18小题）1．下列有关工业生产的叙述正确的是（）A．合成氨生产中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率B．联合制碱法是将二氧化碳和氨气通入饱和氯化钠溶液中，制得碳酸氢钠，再在高温下灼烧，转化为碳酸钠C．硫酸工业中，在接触室安装热交换器是利用SO3转化为H2SO4时放出的热量D．电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜，可防止阳极室产生的H2进入阴极室2．饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打，滤出小苏打后，向母液中通入氨，再冷却、加食盐，过滤，得到氯化铵固体．下列分析错误的是（）A．该制备小苏打的方程式为：NaCl+NH4HCO3→NaHCO3↓+NH4ClB．母液中通入的氨气与HCO3﹣反应：NH3+HCO3﹣→CO32﹣+NH4+C．加食盐是为增大溶液中Cl﹣的浓度D．由题可知温度较低时，氯化铵的溶解度比氯化钠的大3．NaCI是一种化工原料，可以制备一系列物质（如图所示），下列说法正确的是（）A．常温干燥的Cl2能用钢瓶储存，所以Cl2不与铁反应B．工业上利用澄清石灰水与Cl2反应来制漂白粉C．往NaCl溶液中先通足量氨气后，再通入足量CO2才可能析出NaHCO3D．电解含酚酞的NaCl溶液，由于OH﹣往阳极移动，故阳极先变红4．下列关于工业生产的说法正确的是（）A．在侯氏制碱工业中，向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳，后通氨气B．在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中，皆采用循环操作提高原料利用率C．在氯碱工业，电解槽一般用铁网作电极D．合成氨工业用天然气造气的方法中，与水蒸汽高温反应优于热分解法5．下列化学工业中，未涉及原料循环使用的是（）A．侯德榜制碱法B．索尔维制碱法C．工业电解饱和食盐水D．工业炼铁6．化学与人们的生产、生活息息相关．下列有关说法正确的是（）A．氯碱工业是利用电解原理来生产氯气和纯碱B．农业生产中可将氮肥硫酸铵与钾肥碳酸钾混合使用C．区分食盐是否加碘的方法是观察食盐是否略显紫色D．可用点燃的方法鉴别衣物是否为丝织品、毛织品7．下列关于化工生产原理的叙述中，符合目前工业生产实际的是（）A．氯碱工业中，离子交换膜的作用是防止离子运动B．硫酸、硝酸、合成氨均使用了催化剂C．石油裂化的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃D．氯气和氢气混合在光照条件下生成氯化氢，用水吸收得到盐酸8．下列有关说法中正确的是（）A．自来水厂可用明矾对水进行消毒杀菌B．氯碱工业中，NaOH是在阴极室中产生的C．电解法精炼铜时，粗铜接电源的负极D．实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用玻璃塞9．下列化学工业原理对应不正确的是（）化工氯碱工业原理2H2O+2NaCl H2↑+Cl2↑+2NaOHA化工高炉炼铁原理3CO+Fe2O32Fe+3CO2B化工铜的精炼原理阴极：Cu ﹣2e﹣═Cu2+C化工生产漂白粉原理2Ca（OH）+2Cl2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O2DA． A B． BC．C D．D10．下列说法不正确的是（）A．使用分光光度计，可以换算得到某溶液的浓度B．氯碱工业：用离子交换膜电解槽电解时，往阳极室注入经过精制的NaCl溶液，往阴极室注入稀氢氧化钠溶液（或去离子水）C．“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰，水的能量高D．1fs（飞秒）=10﹣12s（秒）11．下列关于烧碱的制备、性质及其应用的表述错误的是（）A．电解饱和食盐水制烧碱的离子方程式为：2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑B．1807年英国科学家戴维通过电解熔融烧碱在阴极获得金属钠C．向石灰乳中加入纯碱是工业上制备烧碱的方法之一D．不慎将酸沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上烧碱溶液12．下列工业生产的说法错误的是（）A．氯碱工业中隔离两电极的材料是阳离子交换膜，因此该生产方法又称“阳离子交换膜法”B．生产普通玻璃的主要原料及设备：石灰石、石英、纯碱及玻璃熔炉C．由于常压下SO2转化为SO3的转化率很高，所以SO2接触氧化时不采用高压的反应条件D．合成氨的反应是放热反应，因此工业合成常采用低温条件13．氯化钠是一种重要的生活、生产必需品．下列表述中正确的是（）A．NaCl的电子式为B．NaCl的水溶液是强电解质C．23Na37Cl中质子数和中子数之比是8：7 D．电解熔融氯化钠可得到氯气和金属钠14．下面物质中，不是氯碱工业的直接产品的是（）A．碳酸钠B．氢氧化钠C．氢气D．氯气15．下列有关工业生产的叙述正确的是（）A．氯碱工业中，阳极发生的反应是：4OH ﹣﹣4e﹣→2H2O+O2↑B．硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2S04时放出的热量C．合成氨生产过程中将NH3液化分离，提高N2、H2的转化率D．高炉中的主要反应是高温下焦炭和铁的氧化物直接作用炼出生铁16．下列关于工业生产说法正确的是（）A．氯碱工业中的阳离子交换膜阻止阳离子通过B．在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中，均必须对尾气进行吸收处理C．工业上均用电解熔融氧化物的方法制金属镁和铝D．在侯氏制碱工业中，向饱和氯化钠溶液中先通氨气，后通二氧化碳17．下列关于化工生产原理的叙述中，均符合目前工业生产实际的是（）A．氯碱工业中，氢氧化钠在电解槽的阴极区产生B．氯气和氢气混合在光照条件下生成氯化氢，用水吸收得到盐酸C．合成氨工业中，利用氨易液化，分离出N2、H2循环使用，总体上提高了氨的产率D．二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸18．属于联合制碱法优点的是（）A．氨和二氧化碳由合成氨厂提供B．母液可回收氯化铵C．氯化钠的利用率达96%以上D．以上全是二．填空题（共5小题）19．氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如图1所示：（1）该流程中可以循环的物质是．电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，写出一次精制中发生的离子方程式，若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽会产生什么后果．（3）图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成）．则B处产生的气体是，E电极的名称是．电解总反应的离子方程式为．（4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8%～9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为．（5）已知在电解槽中，每小时通过1安培的直流电可以产生1.492g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8小时，制得32%的烧碱溶液（密度为1.342吨/m3）113m3，电解槽的电流强度1.45×104A，该电解槽的电解效率为．20．纯碱是重要的化工厂产品，可用来制玻璃，制皂，造纸，纺织，印染等．其合成及其他综合利用过程如下图所示：（1）图中制取的原料气体是．原料气中的一种气体源于碳氢化合物和水．请写出甲烷和水在催化剂和高温条件下反应的方程式：．工业生产中，设备A中发生的化学反应方程式是，母液中可提取的副产品是化学方程式是．（3）尿素[CO（NH2）2]适用于各种土壤，在土壤中尿素发生水解，生成两种气体，其水解的化学方程式是．（4）纯碱的水溶液可用来洗涤油污，理由是（结合相关离子方程式解释）．（5）上述流程中，可循环使用的物质是．（6）图中所示工业制法获得的纯碱中常含有NaCl杂质，用下述方法可以测定样品NaCl的质量分数．样品W克溶液沉淀固体m克样品中NaCl质量分数的表达式为．21．工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、H2和Cl2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业．（1）氯碱厂的盐酸车间可用氯气、氢气为原料进行生产，试写出其化合的化学方程式．氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30%以上，其相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过．①图中X、Y分别是、，分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小；②分别写出燃料电池B中的电极反应，正极：；负极：．22．氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如图：依据如图，完成下列填空：（1）在电解过程中，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c（OH﹣）（填“不变”、“升高”或“下降”）如果粗盐中SO42﹣含量较高，必须添加钡试剂除去SO42﹣，该钡试剂可以是（填字母）．a．Ba（OH）2b．Ba（NO3）2c．BaCl2（3）为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42﹣，加入试剂的合理顺序为（填字母）．a．先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂，最后加盐酸调pH至溶液呈中性b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3，最后加盐酸调pH至溶液呈中性c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3，最后加盐酸调pH至溶液呈中性（4）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过、冷却、（填写操作名称）除去NaCl．（5）在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为．23．化工中把电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业，其生产流程如下：（1）除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣，应分别加入下列沉淀剂：①NaOH（aq）、②Na2CO3（aq）、③BaCl2（aq），加入沉淀剂的顺序为（填序号）；加入盐酸的作用为．如图为实验室电解饱和食盐水的实验装置．X、Y均为石墨电极，两极周围溶液均滴有几滴酚酞试液．①电解一段时间后，X电极及附近溶液能观察到的现象是；Y电极上的电极反应式为，检验该极产生的气体的方法是．②电解饱和食盐水的离子方程式为；若饱和食盐水体积为200mL，且忽略电解过程中的体积变化及气体溶解，当两极共收集到气体（共两种）44.8mL（标准状况）时，溶液的pH=．三．解答题（共5小题）24．侯氏制碱法的生产流程可表示如下，请回答下列问题：（1）沉淀池中加入（或通入）有关物质的顺序为→→写出上述流程中X、Y的化学式：XY（3）写出沉淀池中发生的化学反应方程式（4）侯氏制碱法的生产流程中可以循环使用的物质主要为、（5）从沉淀池中取出沉淀的操作是，为了进一步提纯NaHCO3晶体，可采用法（6）若在煅烧炉中燃烧的时间较短，NaHCO3将化解不完全．现若取10.5g NaHCO3固体，加热一定时间后，剩余固体的质量为7.1g，如果把此剩余固体全部加入到200mL 1mol/L的盐酸中，充分反应后溶液中H+的物质的量浓度为mol/L（溶液体积变化忽略不计）25．1862年，比利时化学家索尔维发明了氨碱法制碱，1926年，我国化学家都创立了要为先进的侯德邦制碱法，也叫联合制碱法，两种制碱的生产流程可需要表示如图1：（1）向沉淀池中通入CO2和氮气时，应先通入氮气的原因是；沉淀池中发生反应的化学反应方程式是；（3）氨碱法生产流程示意图的Y是，从原料到产品，氨碱法总反应过程用化学方程式表示，可写为；（4）联合制碱法中从滤液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确的是（选填编号）A．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小B．通入氨气能增大NH4+的浓度，使氯化铵更多析出C．加入食盐细粉能提高Na+的浓度，使NaHCO3结晶析出D．通入氨气能使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度（5）联合剂碱法相比于氨碱法，氯化钠利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环I．联合制碱法的另一项优点是．（6）从沉淀地析出的晶体含有NaCl杂质，某同学在测定其NaHCO3的含量时，称取5.000g 试样，配制成100mL溶液，用标准盐酸溶液确定（用甲基酸提示剂），测定值记录如下：滴定次数待测液（mL）0.6000mol/L盐酸溶液的体积（mL）初读数终读数第一次20.00 1.00 21.00第二次20.00 如图2Ⅰ如图2Ⅱ①第二次滴定，从图Ⅰ图Ⅱ显示消耗的盐酸溶液体积为；②该实验测定NaHCO3含量的计算式为ω（NaHCO3）=．26．技术的发展与创新永无止境，我国化工专家侯德榜改革国外路布兰、索尔维的纯碱生产工艺，使生产纯碱的成本明显降低．生产流程可简要表示如下图：（1）向沉淀池中要通入CO2和氨气，应先通入（填化学式）．沉淀池中发生反应的化学方程式，煅烧炉中发生反应的化学方程式是．（3）向母液中通氨气后再加入细小食盐颗粒，冷却析出的副产品是，加入细小食盐颗粒的作用是．（4）写出路布兰制碱法的反应原理中属于氧化还原反应的化学方程式，该法与侯德榜制碱法相比的缺点是（写出两点即可）（5）候氏制碱法制得的纯碱中含有碳酸氢钠杂质．现用沉淀法测定纯碱的纯度，取m1g样品，加水溶解，再加过量的CaCl2溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥后称得沉淀的质量为m2g．则此样品中的纯度表达式为：．27．氯碱工业是基础化学工业，其产品广泛用于化工、冶金、造纸、纺织、石油等工业．（1）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质，所以在进入电解槽前需要进行精制，通常可以选用Na2CO3、NaOH、BaCl2作为除杂质的试剂，则加入三种试剂的先后顺序为；加入Na2CO3后所发生反应的离子方程式为；若食盐水不经过精制就直接进入离子膜电解槽，可能出现的后果是．如图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极用碳钢网制成），则B处产生气体的化学式为，C电极的名称是，电解总反应的化学方程式为；（3）从阳极槽出来的淡盐水往往含有少量的溶解氯，需要加入8%﹣9%的亚硫酸氢钠溶液将其彻底除去，该反应的离子方程式为；（4）已知在电解槽中，每小时通过1A的直流电理论上可以产生1.492g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8小时，制得32%的烧碱溶液（密度为1.342t/m3）113m3，电解槽的电流强度为1.45×104A，则该电解槽的电解效率η（NaOH）=．[提示：η=（产品的实际产量/产品的理论产量）×100%]．28．氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如图1所示：（1）该流程中可以循环的物质是．电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，写出一次精制中发生的离子方程式、，若食盐水不经过二次精制，仍会有少量的Ca2+、Mg2+直接进入离子膜电解槽，这样产生什么后果是．（3）图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成）．则B处产生的气体是，E电极的名称是极．电解总反应的离子方程式为．（4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8%～9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为．（5）已知在电解槽中，每小时通过1安培的直流电理论上可以产生1.492g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8小时，制得32%的烧碱溶液（密度为1.342吨/m3）113m3，电解槽的电流强度1.45×104A，该电解槽的电解效率为．氯碱工业参考答案一．选择题（共18小题）1．B 2．D 3．C 4．BD 5．D 6．D 7．B 8．B 9．C 10．D 11．D 12．D 13．D 14．A 15．C 16．D 17．AC 18．D二．填空题（共5小题）19．氯化钠、氢氧化钠Ca2++CO32-=CaCO3↓、Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+，碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜H2阳极2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-Na2SO3+Cl2+H2 O=Na2SO4+2HCl93.46%20．N2、H2CH4+2H2O CO2+4H2或CH4+H2O CO+3H2NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓NH4ClCO（NH2）+H2O=2NH3↑+CO2↑CO32-+H2OHCO3-+OH-，溶2液显碱性，促进油脂的水解N2、H2、CO2、NaHCO 3（1-）×100%21．H2+Cl22HClCl2H2b%＞a%O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2O 22．2Cl--2e-=Cl2↑变大acbc蒸发过滤NaCl+H2O NaClO+H2↑23．①③②（或③①②或③②①）除去过量的OH-和CO32-（或NaOH和Na2CO3）X电极上有气泡产生，附近溶液逐渐变红色2Cl--2e-═Cl2↑用湿润的淀粉KI试纸检验，若试纸变蓝，证明该极产生Cl2（合理答案均给分）2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-12三．解答题（共5小题）24．饱和食盐水NH3CO2CO2NH4ClNaCl+NH3+CO2+H2O=NH4 Cl+NaHCO3↓CO2NaCl过滤重结晶0.375mol/L25．二氧化碳溶解度小，氨气易溶于水，先通入氨气有利于二氧化碳的吸收NH3+CO2+NaCl+H2O═NaHCO3↓+NH4ClNH3C aCO3+2NaCl═Na2CO3+CaCl2BD避免产生大量的含有CaCl2的溶液，或节省石灰窑、蒸氨塔等设备20.20ml×100%26．NH3NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4 Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2ONH4Cl增大Cl-浓度，使NH4Cl更多析出Na2SO4+2C Na2S+2CO2↑生产时需要高温、硫酸对设备腐蚀严重、CaS废弃物长期堆积臭气四溢、成本较高%27．NaOH、BaCl2、Na2CO3或者BaCl2、NaOH、Na2CO3CO32-+Ca2+=CaCO3↓、CO32-+Ba2+=BaCO3↓粗盐水中含有钙离子、镁离子，在碱性环境下生成沉淀，堵塞损坏离子交换膜H2阳极2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOHHSO3-+Cl2+ H2O=SO42-+3H++2Cl-93.46%28．氯化钠、氢氧化钠（或NaCl、NaOH）Ca2++CO32-=CaCO3↓Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓少量Mg2+、Ca2+在电解碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜H2阳2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl93.46%。