氢氧化钠是一种用途十分广泛的化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠,我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。(1)离子交换膜电解槽一般采
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氢氧化钠是一种用途十分广泛的化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠,我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。 (1)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极,其原因是__________________________________。 阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室,其作用是____________________________________。 (2)为使电解氯化钠的速率加快,下列措施可行的是__________。 a.增大阴极碳钢网的面积 b.提高饱和氯化钠溶液的温度 c.加大阴极与阳极间的距离 d.提高电解时电源电压 (3)如果将某离子交换膜电解槽的①电解时电压增大到原来的2倍;②电解时的电流强度增大到原来的2倍;③电解时温度从30 ℃提高到60 ℃,则电解速率一定会达到原来的2倍的是________________。 |
答案
(1)阳极产生的Cl2不易腐蚀钛 既能防止H2、Cl2混合爆炸,又能避免Cl2与NaOH反应 (2)abd (3)② |
解析
电解时H+、Cl-分别在阴阳两极上得失电子,产生H2和Cl2,阳极材料必须选择不易被Cl2腐蚀的材料;增大面积、提高温度、增大电压都有利于加快电解食盐水的速率。当电解时电压增大到原来的2倍,电解池的电阻可能发生变化,电解时的电流强度不一定增大到原来的2倍;电解时温度从30 ℃提高到60 ℃,电解池的内阻会有所降低,但并不一定恰好降低为原来的一半;当电解时的电流强度增大到原来的2倍,单位时间内流过电路的电量恰好为原来的2倍,发生反应的物质的量也恰好为原来的2倍,即反应速率为原来的2倍。 |
举一反三
世界上60%的镁是从海水中提取的,其主要步骤如下:①把贝壳制成石灰乳 ②在海水中加入石灰乳,过滤,洗涤沉淀物 ③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤 ④在氯化氢热气流中干燥晶体 ⑤电解上述晶体的熔融物。下列说法不正确的是 ( )。A.镁元素在元素周期表中位于第3周期,ⅡA族 | B.向洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净 | C.在氯化氢热气流中干燥晶体的目的是抑制MgCl2水解 | D.步骤⑤也可以采用电解该晶体水溶液的方法 |
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海水中镁的总储量约为2.1×1015t,目前世界上60%的镁来自海水,工业规模海水提镁的流程如图所示:
试回答下列问题: (1)海水提镁的过程中①、②反应的化学方程式: ①_____________________________________, ②______________________________________。 (2)由氯化镁溶液制取无水氯化镁固体,其操作过程是____________________ (3)为了使MgSO4完全转化为Mg(OH)2,则加入的生石灰要过量,然后分离得Mg(OH)2沉淀,考虑Ca(OH)2溶解度,应该用________法分离。 (4)金属镁、铝的工业冶炼方法既有相似之处,又有不同之别,下表是氧化镁和氯化镁的熔沸点数据:
物质
| 氧化镁
| 氯化镁
| 熔点(℃)
| 2 852
| 714
| 沸点(℃)
| 3 600
| 1 412
| 工业上炼镁采用电解熔融氯化镁,而冶炼铝则用电解熔融的Al2O3,其原因是____________________________________ |
海水是一个巨大的化学资源宝库,下列有关海水综合利用的说法正确的是( )。A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质 | B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化 | C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2 | D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能 |
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苦卤是海水蒸发结晶分离出食盐后的母液,苦卤中含有较多的NaCl、MgCl2、KBr、MgSO4等物质。空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法,流程如图所示。
下列说法正确的是 ( )。A.反应①③的方程式相同,其目的也完全相同 | B.最好采用分液的方法从反应③后的溶液中分离出单质溴 | C.图示的工艺流程是一种没有任何缺陷的成熟技术 | D.至少需三步反应才能从苦卤中冶炼出金属镁 |
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海水中含有氯化镁,是镁的主要来源之一。从海水中提取镁,可按如下步骤进行:①把贝壳制成石灰乳;②在引有海水的水渠中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物;④将得到的产物熔融后电解。关于提取镁,下列说法正确的是 ( )。A.此法对环境不会造成任何污染 | B.沉降、过滤、洗涤沉淀物操作中既有物理变化也有化学变化 | C.若提取12 kg Mg,则电子转移1 000 mol | D.以上提取镁的过程涉及的离子反应共有3个 |
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