2018高中化學(xué) 第二單元 化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用 2.2.1 海水中鹽的開(kāi)發(fā)和利用課時(shí)過(guò)關(guān)能力提升 新人教版選修2.doc

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第1課時(shí)　海水中鹽的開(kāi)發(fā)和利用 課時(shí)過(guò)關(guān)能力提升 　　　　　　　　　　　　　　　　　 1下列有關(guān)海水綜合利用的說(shuō)法正確的是(　　) A.工業(yè)上通過(guò)電解MgO可以制取金屬鎂 B.海水蒸發(fā)制海鹽的過(guò)程中只發(fā)生了化學(xué)變化 C.從海水中可以得到NaCl,電解熔融NaCl可制備Cl2 D.海水中溴元素的含量很低,不能從海水中提取Br2 解析：工業(yè)上是通過(guò)電解熔融MgCl2制取金屬鎂,A錯(cuò)誤。蒸發(fā)制海鹽的過(guò)程主要是發(fā)生了物理變化,B錯(cuò)誤。海水中溴元素含量低,但可以通過(guò)富集的方法提取Br2,D錯(cuò)誤。 答案：C 2離子交換膜法制燒堿示意圖如下圖所示,有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A.a口進(jìn)水 B.b口進(jìn)精制飽和食鹽水 C.c口出的是Cl-,是由b口進(jìn)入的 D.d口出的是H2 解析：a口進(jìn)入的是精制飽和NaCl溶液;b口進(jìn)入的是含少量NaOH的水;c口出的是淡鹽水;d口出的是H2。 答案：D 3氯堿工業(yè)中關(guān)于電極材料的選用,下列說(shuō)法合理的是 (　　) A.兩極可用任意可導(dǎo)電固體材料 B.陽(yáng)極必須用惰性電極 C.陰極必須用惰性電極 D.石墨陽(yáng)極比金屬陽(yáng)極更節(jié)電 解析：陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),反應(yīng)式為2Cl--2e-Cl2↑,故陽(yáng)極需要惰性電極。惰性金屬陽(yáng)極比石墨陽(yáng)極在耐腐蝕性、節(jié)能等方面性能更好。 答案：B 4NaCl是一種化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(如圖)。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.如圖所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) 解析：A錯(cuò)誤,因?yàn)橄嗤瑴囟葧r(shí),碳酸氫鈉的溶解度比碳酸鈉小;C錯(cuò)誤,Cl2與Fe在加熱或點(diǎn)燃條件下會(huì)發(fā)生反應(yīng);D錯(cuò)誤,因?yàn)樯商K打、小蘇打的兩個(gè)反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)。 答案：B 5關(guān)于氯堿工業(yè),下列敘述不正確的是(　　) A.離子交換膜法對(duì)食鹽水質(zhì)量要求嚴(yán)格,所用鹽水必須經(jīng)二次精制 B.離子交換膜可以防止H2與Cl2混合發(fā)生危險(xiǎn) C.電解一段時(shí)間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行? D.陽(yáng)極材料必須用惰性電極材料 解析：氯堿工業(yè)的反應(yīng)原理為2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,電解一段時(shí)間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼蕢A性。 答案：C 6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)電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是(　　) A.a為正極,b為負(fù)極;NaClO和NaCl B.a為負(fù)極,b為正極;NaClO和NaCl C.a為陽(yáng)極,b為陰極;HClO和NaCl D.a為陰極,b為陽(yáng)極;HClO和NaCl 解析：為了確保氯氣被充分吸收,應(yīng)該使氯氣在下端產(chǎn)生:2Cl--2e-Cl2↑(陽(yáng)極反應(yīng)),所以b為電池的正極。Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,則消毒液的主要成分為NaCl、NaClO。 答案：B 7電解飽和食鹽水時(shí)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 解析：由于H2難溶于水而Cl2能溶于水,故實(shí)測(cè)V(H2)>V(Cl2)。 答案：D 8如圖所示,電解含有少量酚酞的飽和食鹽水。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A.C1為陽(yáng)極,電解時(shí),該極附近溶液先變紅色 B.C2為正極,電解時(shí),該極上Cl-被還原為氯氣 C.電解時(shí)若兩極產(chǎn)生的物質(zhì)在溶液中發(fā)生作用,整個(gè)電解反應(yīng)為NaCl+H2ONaClO+H2↑ D.電解時(shí),電流從電源負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線至C1經(jīng)電解質(zhì)溶液至C2經(jīng)導(dǎo)線至電源正極 解析：C1電極與電源負(fù)極相連,為電解池陰極,C2為陽(yáng)極,Cl-在該電極上被氧化,A、B兩選項(xiàng)均錯(cuò)誤。D項(xiàng),電流從電源正極流出。C項(xiàng),將反應(yīng)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O整理得NaCl+H2ONaClO+H2↑。 答案：C 9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)電解飽和食鹽水的方法獲得氫氧化鈉,我國(guó)的氯堿工業(yè)大多采用離子交換膜電解槽。 (1)寫出電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)式和總的反應(yīng)式:陽(yáng)極為　　　　　　　　,陰極為　　　　　　　　,總反應(yīng)式為　　　　　　　　　　。 (2)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室,其作用是 　。 (3)如果在容積為10 L的離子交換膜電解槽中,在陰極產(chǎn)生11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,這時(shí)溶液的pH是(設(shè)體積維持不變)　　　。 (4)Cl2常用于自來(lái)水的消毒殺菌,現(xiàn)有一種新型消毒劑ClO2,若它們?cè)跉⒕^(guò)程中的還原產(chǎn)物均為Cl-,消毒等量的自來(lái)水,所需Cl2和ClO2的物質(zhì)的量之比為　　　。 解析：(2)用離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室的原因是既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaCl、NaClO而影響燒堿的質(zhì)量。 (3)由2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑可知,n(NaOH)=2n(H2)mol,c(OH-)=0.1 molL-1,故溶液的pH=13。 (4)Cl22Cl-,ClO2Cl-,當(dāng)兩者得電子數(shù)相等時(shí),消毒能力相當(dāng),此時(shí)所需兩者物質(zhì)的量之比為5∶2。 答案：(1)2Cl--2e-Cl2↑　2H++2e-H2↑ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ (2)既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaCl、NaClO而影響燒堿的質(zhì)量 (3)13　(4)5∶2 ★10海水占地球總儲(chǔ)水量的97.2%。若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來(lái),既可以解決淡水資源缺乏的問(wèn)題,又可以充分利用海洋資源。 (1)目前,以下“技術(shù)”中,可用于“海水淡化”的是　　　(填序號(hào))。 ①蒸餾法?、谀し蛛x法(電滲析、反滲透)?、劾鋬龇á茈x子交換法 (2)工業(yè)上利用電解飽和食鹽水可制得重要化工產(chǎn)品,反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　;電解所用的食鹽水需要精制,其原因是　　　　　　　　　;精制時(shí)所用試劑:BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液,加入試劑時(shí),Na2CO3溶液必須在加入　　　　之后加入。 (3)近年來(lái)有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品及氯化鈉循環(huán)治理含二氧化硫的廢氣同時(shí)回收二氧化硫的方法,該方法的流程如下: 寫出反應(yīng)②④的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析：(1)所列出的“技術(shù)”均可用于海水淡化。 (2)工業(yè)上電解飽和食鹽水的離子方程式為2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑;粗鹽中含有泥沙、Ca2+、Mg2+,雜質(zhì)離子在堿性溶液中會(huì)形成沉淀,損壞離子交換膜,故電解所用的食鹽水需要精制;精制時(shí)加入Na2CO3的目的是除去Ca2+和過(guò)量的Ba2+,故Na2CO3溶液必須在加入BaCl2溶液之后加入。 (3)根據(jù)流程圖可知,反應(yīng)②NaOH+SO2NaHSO3,反應(yīng)④NaHSO3+HClNaCl+H2O+SO2↑。 答案：(1)①②③④ (2)2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑　粗鹽中含有泥沙、Ca2+、Mg2+及 (3)NaOH+SO2NaHSO3　NaHSO3+HClNaCl+H2O+SO2↑