高二化学下册单元知能优化训练题含参考答案.docx

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高二化学下册单元知能优化训练题含参考答案

高二化学下册单元知能优化训练题（含参考答案）

1．下列物质不属于氯碱工业产品的是（　　）

A．液氯　　　　　　　　　B．盐酸

．乙烯D．漂白粉

解析：

选。

生成的H2、l2可合成盐酸，l2与a（H）2反应生成漂白粉。

2．下列说法错误的是（　　）

A．电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸

B．电解饱和食盐水在阴极区有NaH生成

．用离子交换膜法制烧碱不会对环境造成污染

D．氯碱工业产品可用于造纸、金属冶炼等行业

解析：

选。

氯碱工业必产生三废，故必对环境造成污染。

3．（2011年温州高二检测）用惰性电极电解未精制的食盐水，食盐水装在U形管内。

结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊现象。

造成浑浊的难溶物主要是（　　）

A．碳酸镁B．硫酸钡

．氢氧化镁D．碳酸钡

解析：

选。

粗盐中含a2＋、g2＋等杂质，电解过程中阴极区有H2生成，呈碱性，故g2＋与H－反应生成g（H）2沉淀。

4．当电解饱和食盐水时，如果有04l电子发生转移，在标准状况下产生气体的总体积是（　　）

A．224LB．448L

．896LD．448L

解析：

选。

由方程式2Nal＋2H2=====通电2NaH＋H2↑＋l2↑知，生成1lH2或1ll2，转移2l电子；若转移04l电子，则生成02lH2和02ll2，V总＝（02l＋02l）×224L•l－1＝896L。

．（2011年无锡调研）氯碱工业中用离子交换膜法电解制碱的主要生产流程示意图如下：

依据上图完成下列填空：

（1）与电正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为____________________；与电负极相连的电极附近，溶液的pH________（填“不变”、“升高”或“降低”）。

（2）工业食盐含a2＋、g2＋、Fe3＋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S2－4含量较高，必须添加钡试剂除去S2－4，该钡试剂可以是________（填字母代号）。

a．Ba（H）2　　　b．Ba（N3）2　　　．Bal2

（4）为有效除去a2＋、g2＋、S2－4，加入试剂的合理顺序为________（填字母代号）。

a．先加NaH，后加Na23，再加钡试剂

b．先加NaH，后加钡试剂，再加Na23

．先加钡试剂，后加NaH，再加Na23

（）脱盐工序中利用NaH和Nal在溶解度上的差异，通过______、冷却、______（填写操作名称）除去Nal。

（6）由图示可知用离子交换膜法电解制碱工艺中________产品可循环使用。

（7）已知Nal在60℃的溶解度为371g，现电解60℃精制饱和食盐水1371g，经分析，电解后溶液密度为137g•－3，其中含有20gNal，则电解后NaH的物质的量浓度为________l•L－1。

解析：

本题以氯碱工业为主线突出考查了元素及其化合物这一主干知识，通过本题的解答可归纳如下知识点：

（1）在电解饱和Nal溶液时，电解池阴极附近溶液的pH为什么会升高？

这是因为当电解时Na＋、H＋趋向阴极，而H＋放电能力比Na＋强，故H＋在阴极放电：

2H＋＋2e－===H2↑，而H＋在阴极不断放电打破了水的电离平衡，使阴极附近溶液中（H－）>（H＋），故电解一段时间后阴极因生成NaH而使溶液的pH升高。

（2）离子交换膜法电解制碱技术是氯碱工业发展的方向，同以前无隔膜法电解制碱技术相比避免了l2进入阴极区与NaH溶液接触发生如下反应：

l2＋2NaH===Nal＋Nal＋H2，影响产品的质量。

答案：

（1）2l－－2e－===l2↑　升高

（2）a2＋＋2－3===a3↓；g2＋＋2H－===g（H）2↓；Fe3＋＋3H－===Fe（H）3↓

（3）a　（4）b　（）蒸发　过滤

（6）Nal（或淡盐水）　（7）7141．精制食盐水时，下列物质中不必用到的有（　　）

①NaH溶液　②盐酸　③23溶液　④Bal2溶液　⑤硫酸　⑥Na23溶液　⑦Ba（N3）2溶液

A．③④⑤B．③⑤⑦

．②⑤⑥D．②④⑤⑦

解析：

选B。

精制食盐水时，不必用到的试剂是23溶液、硫酸和Ba（N3）2溶液，若选用这些试剂时，将会分别引入钾盐、硫酸盐和硝酸盐等杂质。

2．下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是（　　）答案：

D

3（2011年泉州调研）某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使l2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（　　）

A．a为正极，b为负极；Nal和Nal

B．a为负极，b为正极；Nal和Nal

．a为阳极，b为阴极；Hl和Nal

D．a为阴极，b为阳极；Hl和Nal

答案：

B

4．电解饱和食盐水两电极上产生气体的体积比应是1∶1，但实际测量时却发现V（H2）>V（l2）（常温常压），其原因可能是（　　）

A．H2的摩尔质量比l2的小

B．l2有刺激性气味

．H2的熔、沸点比l2的低

D．H2的溶解度比l2的小

答案：

D

．在水中加入等物质的量的Ag＋、Pb2＋、Na＋、S2－4、N－3、l－，该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量之比为（　　）

A．3∶108B．16∶207

．8∶1D．108∶3

解析：

选。

等物质的量的离子混合后，因发生沉淀反应生成Agl、PbS4沉淀，故实质上是电解NaN3溶液，此时电解反应为2H2=====电解2H2↑＋2↑。

6．（2011年湛江高二检测）家用消毒液发生器是化学知识在日常生活中的“创新”应用。

该发生器利用常见的精盐和自水为反应物，通电时，电解槽里的极板上产生大量气泡。

切断电后所得消毒液具有强烈的杀菌能力，且对人体无害。

与该发生器有关的反应是（双选）（　　）

A．2Nal＋2H2=====通电2NaH＋H2↑＋l2↑

B．H2＋l2===2Hl

．l2＋2NaH===Nal＋Nal＋H2

D．Nal＋Hl===Nal＋Hl

解析：

选A。

结合题给信息和电解原理可知，通电时发生2Nal＋2H2=====通电2NaH＋H2↑＋l2↑，而生成的l2又和NaH发生反应2NaH＋l2===Nal＋Nal＋H2，生成了具有强烈杀菌能力的Nal。

7．（2011年扬州高二检测）用惰性电极电解饱和食盐水，当电供给02l电子时，停止通电。

若此溶液体积为2L，则所得电解液的pH是（　　）

A．1B．8

．13D．14

答案：

8．下列关于用离子膜电解槽电解饱和食盐水的叙述不正确的是（　　）

A．精制饱和食盐水注入阳极室

B．l－和H－透过阳离子膜进入阳极室

．阴极区溶液使酚酞试液显红色

D．阳极产生使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体

解析：

选B。

明确离子交换膜的功能是只允许阳离子和水分子通过而不允许阴离子通过，因此l－不能透过离子交换膜。

A正确，B不正确。

9．电解847L16%的NaH溶液（ρ＝118g•－3），用石墨作电极经过一段时间后溶液浓度为19%，这是因为（　　）

A．溶质增加了3g

B．放出224LH2和112L2

．NaH比水消耗少

D．消耗18g水

解析：

选D。

电解NaH溶液实质是电解水，电解前溶液的质量为847L×118g•L－1＝100g，含NaH：

100g×16%＝16g，含水84g，电解后NaH仍为16g，溶液质量为16g÷19%＝82g，其中含水82g－16g＝66g，知消耗18g水，D正确。

10．（2011年高考江苏卷）Nal是一种化工原料，可以制备一系列物质（见下图）。

下列说法正确的是（　　）A．2℃，NaH3在水中的溶解度比Na23的大

B．石灰乳与l2的反应中，l2既是氧化剂，又是还原剂

．常温下干燥的l2能用钢瓶贮运，所以l2不与铁反应

D．图中所示转化反应都是氧化还原反应

解析：

选B。

A项Na23比NaH3的溶解度大；项因果关系不对；D项制取Na23的过程不涉及氧化还原反应。

11．用一张滤纸浸湿些食盐水和酚酞试剂，放在表面皿上，滤纸两端用电极与直流电相连，过一会发现其中一根导线连接的电极所接触的滤纸附近出现红色。

简述出现红色的原因并指出该导线是直流电的哪一极。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案：

由电解原理可知，阴极H＋不断放电被还原生成H2，使电极附近的溶液呈碱性，遇酚酞变红色，与该电极相连的是电的负极

12（2011年江阴高二检测）右图是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置。

请填空：

（1）X的电极名称是________极，电极反应式为______________________________________，

极的电极材料是____________________________________________________。

检验X极产物的方法是______________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）某同学在实验时误将两种电极材料接反，导致X极上未收集到预期产物。

一段时间后又将两极的连接方式纠正过，发现X一端出现了白色沉淀，此沉淀是________（填化学式）。

其形成原因是__________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

该沉淀在空气中放置，现象是_____________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）工业上电解饱和食盐水的方法之一是将两个极室用离子交换膜隔开（如下图），其目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

阳极室（A处）加入__________，阴极室（B处）加入__________，离子交换膜只允许________通过。

解析：

（1）由图可知X与电正极相连应为阳极，电极反应式：

2l－－2e－===l2↑，电极材料为石墨，则极电极材料为Fe；用湿润的淀粉碘化钾试纸放在管口，若变蓝，说明有l2产生。

（2）若反接则铁会失电子生成Fe2＋，与溶液中生成的H－结合成Fe（H）2，在空气中先变为灰绿色，后又变为红褐色。

（3）工业上电解饱和食盐水的方法之一，是将两个极室用离子交换膜隔开，其目的是防止H2与l2混合爆炸，防止l2与NaH溶液反应生成Nal使NaH溶液不纯。

答案：

（1）阳　2l－－2e－===l2↑　Fe　用湿润的淀粉碘化钾试纸放在管口，若变蓝，说明有l2产生

（2）Fe（H）2　铁作阳极时被氧化为Fe2＋，纠正错误后，这一端又变为阴极，2H＋＋2e－===H2↑，生成的H－与Fe2＋结合成Fe（H）2　先变为灰绿色，后又变为红褐色

（3）防止H2与l2混合爆炸，防止l2与NaH生成Nal使NaH不纯　饱和食盐水　纯水（或NaH稀溶液）　Na＋

13．氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。

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

．加大阴极与阳极间的距离

d．提高电解时电电压

（3）如果将某离子交换膜电解槽①电解时的电压增大到原的2倍；②电解时的电流强度增大到原的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2倍的是________。

解析：

电解时H＋、l－分别在阴、阳两极上得失电子，产生H2和l2，阳极材料必须选择不易被l2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的一半；当电解时的电流强度增大到原的2倍，单位时间内流过电路的电量恰好为原的2倍，发生反应的物质的量也恰好为原的2倍，即反应速率为原的2倍。

答案：

（1）阳极产生的l2不易腐蚀钛　既能防止H2、l2混合爆炸，又能防止避免l2与NaH反应

（2）abd　（3）②

14．工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。

（1）上图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是______；NaH溶液的出口为________（填字母）；精制饱和食盐水的进口为________（填字母）；干燥塔中应使用的液体是________。

（2）多晶硅主要采用SiHl3还原工艺生产，其副产物Sil4的综合利用受到广泛关注。

①Sil4可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下Sil4与H2和2反应，产物有两种，化学方程式为______________________________________________________。

②Sil4可转化为SiHl3而循环使用，一定条下，在20L恒容密闭容器中的反应：

3Sil4（g）＋2H2（g）＋Si（s）4SiHl3（g）

达平衡后，H2和SiHl3物质的量浓度分别为0140l/L和0020l/L，若H2全部于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯Nal的质量为______g。

（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠2130g，则生成氢气________3（标准状况）。

解析：

（1）电解饱和食盐水的电极反应分别为：

阴极：

2H＋＋2e－===H2↑；阳极：

2l－－2e－===l2↑。

所以阳极产物为氯气，H＋在阴极放电，水中的（H－）增大，即NaH在阴极（a处）产生。

电解饱和食盐水所用的阳离子交换膜只允许阳离子（Na＋）通过，阻止阴离子和气体通过，电解过程中，l－在阳极大量消耗，因此应在阳极区（d处）补充Nal。

干燥塔干燥的气体为l2，应用浓H2S4。

（2）①光导纤维为Si2，产物为两种，另一种物质只能为Hl。

②n（H2）＝（0140＋00202）×20l＝3l，由

2Nal＋2H2=====通电2NaH＋H2↑＋l2↑

2×8　　　　　　　　　2

（Nal）　　　　　　　　6g

（Nal）＝31g≈03g。

（3）由题意，可写出反应的化学方程式为：

Nal＋3H2=====通电Nal3＋3H2↑

　　　　　　106　　6

　　　　　　2130g　（H2）

（H2）＝12g，n（H2）＝6000l，V（H2）＝13443。

答案：

（1）氯气　a　d　浓硫酸

（2）①Sil4＋2H2＋2=====高温Si2＋4Hl　②03

（3）1344