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
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①电解时的电压增大到原来的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2倍的是________。
石棉是一类建筑材料,主要成分为硅酸盐,有毒,化学式是Na2Fe5Si8O22(OH)2。
(1)该石棉中与5个铁原子形成氧化物的氧原子数是______个。
(2)化学式中铁元素的化合价为________。
(3)这种石棉的化学式改写成氧化物形式为_________________________________。
(4)该石棉与酸或碱反应时可以看作各氧化物分别与酸、碱反应,则该石棉与足量的稀硝酸反应后过滤,滤渣主要是_______。
以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:
难溶电解质 |
Mg(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
溶解度/g |
9×10-4 |
1.7×10-6 |
1.5×10-4 |
3.0×10-9 |
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入一定量的试剂反应,过滤结晶。
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的Mg(OH)2,充分反应,过滤结晶。
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶。请回答下列问题:
⑴上述三个除杂方案都能够达到很好效果,Fe2+、Fe3+都被转化为而除去。
⑵①中加入的试剂应该选择___________________________为宜。
⑶②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为_____________________________。
⑷下列与方案③相关的叙述中,正确的是__________________(填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
( 12分)惰性电极电解NaCl溶液或CuSO4溶液都得到三种产物A、B、C,各物质之间的转化关系如下图所示(图中参与反应和生成的水都已略去)。已知甲是短周期元素的单质,它是日常生活中常用的包装材料。
回答下列问题:
(1)若电解的是NaCl溶液:
①甲与A反应的化学方程式是 。
②A与B反应的离子方程式是 。
③常温下,若电解100mL 0.1 mol/L NaCl溶液,阴、阳两极各产生112mL气体(标准状况),则所得溶液的pH为 (忽略反应前后溶液的体积变化及气体溶于水的影响)。
(2)若电解的是CuSO4溶液,加热时,A的浓溶液可与B发生反应:
①A的浓溶液与B反应过程中,A的浓度随时间变化的图像正确是。
②E的化学式是;电解时阳极的电极反应式是 。
③电解后CuSO4溶液的pH值变化,(增大、减小或不变)简述其原因:。
下图为相互串联的甲乙两个电解池,请回答:
((1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,A极是___,材料是____,电极反应为________;B极是_________,材料是__________,主要电极反应为___________,电解质溶液为_____________。
(2)乙池中若滴入少量酚酞试液,开始一段时间后,____极附近呈红色。
(3)若甲槽阴极增重12.8 g,则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为________。
(4)常温下若乙槽剩余液体为400 mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为__________。
已知某溶液中存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:
①c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) ②c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) ④c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
填写下列空白:
(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是________,上述四种离子浓度的大小顺序为________(选填序号)。
(2)若上述关系中③是正确的,则溶液中的溶质为________;若上述关系中④是正确的,则溶液中的溶质为________。
(3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)________c(NH3·H2O)(填“大于”“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c (H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+)________c(OH-)。