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  • 2021-05-14 发布

高考化学一轮复习考点练习氯碱工业

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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↓+NH4Cl ‎  B. 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NaHCO3‎ ‎  D. 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+2NaClH2↑+Cl2↑+2NaOH A 化工 高炉炼铁 原理 3CO+Fe2O32Fe+3CO2‎ B ‎ ‎ 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)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O D ‎  A. A B. B C. C D. D ‎ ‎ ‎10.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)2   b.Ba(NO3)2   c.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:X      Y      ‎ ‎(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2Ⅱ ‎①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-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl93.46% ‎ ‎20.N2、H2CH4+2H2OCO2+4H2或CH4+H2OCO+3H2NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓NH4ClCO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑CO32-+H2OHCO3-+OH-,溶液显碱性,促进油脂的水解N2、H2、CO2、NaHCO3(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+H2ONaClO+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-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-12‎ ‎ ‎ 三.解答题(共5小题)‎ ‎24.饱和食盐水NH3CO2CO2NH4ClNaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓CO2NaCl过滤重结晶0.375mol/L ‎ ‎25.二氧化碳溶解度小,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↓+NH4ClNH3CaCO3+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↓+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2ONH4Cl增大Cl-浓度,使NH4Cl更多析出Na2SO4+2CNa2S+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+2H2OCl2↑+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-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl93.46%‎ ‎ ‎