如圖是某工廠對(duì)海水資源進(jìn)行綜合利用的示意圖.

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)用離子交換膜電解飽和食鹽水時(shí),精制的飽和食鹽水應(yīng)該加入到
 
極室.
(2)已知在離子交換膜電解槽中,理論上每小時(shí)通過(guò)1安培的直流電,每槽可以產(chǎn)生1.492g的燒堿,某工廠用300個(gè)電解槽串聯(lián)生產(chǎn)8小時(shí),制得32%的燒堿溶液(密度為1.342×103kg/m3)113m3,電解槽的電流強(qiáng)度1.45×104A,該電解槽的電解效率為
 

(3)示意圖中制取NaHCO3的化學(xué)方程式為
 

(4)有人提出直接加熱Mg(OH)2得到MgO,再電解熔融MgO得金屬M(fèi)g,這樣可簡(jiǎn)化流程.請(qǐng)判斷該方案是否可行,并說(shuō)明理由
 
考點(diǎn):海水資源及其綜合利用,氯堿工業(yè),金屬冶煉的一般原理
專(zhuān)題:電化學(xué)專(zhuān)題
分析:(1)用離子交換膜電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉;
(2)計(jì)算生成NaOH的質(zhì)量,根據(jù)理論耗電量和實(shí)際耗電量計(jì)算;
(3)NaCl、NH3、CO2和水反應(yīng)可制取NaHCO3;
(4)MgO熔點(diǎn)高,耗能過(guò)高.
解答: 解:(1)用離子交換膜電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉,精制飽和食鹽水進(jìn)入陽(yáng)極室,
故答案為:陽(yáng);
(2)燒堿溶液質(zhì)量為1.342×103kg/m3×113m3=1.516×105kg,
m(NaOH)=1.516×105kg×32%=4.85×104kg,
則理論上需要電流量為
4.85×107g
1.492g
×1A
=3.252×107A,
則實(shí)際上耗電量為1.45×104A×8×300=3.48×107A,
該電解槽的電解效率為
3.252
3.48
×100%
=93.45%,
故答案為:93.45%;
(3)NaCl、NH3、CO2和水反應(yīng)可制取NaHCO3,反應(yīng)的方程式為NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,故答案為:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;
(4)MgO的熔點(diǎn)比氯化鎂高,電解時(shí)應(yīng)用熔融的氯化鎂,一般不用氧化鎂,因氧化鎂的熔點(diǎn)高,耗能過(guò)高,
故答案為:不可行,MgO熔點(diǎn)比MgCl2高,熔融時(shí)耗能過(guò)高.
點(diǎn)評(píng):本題綜合考查海水資源的利用,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查,注意把握電解的原理,結(jié)合反應(yīng)的相關(guān)方程式計(jì)算,難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在一定條件下,向一體積為2L的恒容密閉容器中充入2mol A,1mol B,發(fā)生如下反應(yīng):
2A(g)+B═3C(g);△H=-QkJ/mol(Q>0).經(jīng)過(guò)60s達(dá)到平衡,測(cè)得B物質(zhì)的量為0.2mol,下列對(duì)該平衡的敘述正確的是(  )
A、用C的濃度變化表示該反應(yīng)速率為2.4mol/L.min
B、若使容器變?yōu)?L,則C的物質(zhì)的量一定增大
C、達(dá)到平衡,測(cè)得放出熱量為xkJ,則x=Q
D、若向容器再充入1mol C,重新達(dá)到平衡,A的體積分?jǐn)?shù)保持不變,則B為氣態(tài)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)如圖所示,組成一種原電池.試回答下列問(wèn)題(燈泡功率合適):
①電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時(shí)上述裝置中燈泡亮,此時(shí)Al電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為:
 

②電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí),燈泡
 
(填“亮”或“不亮”,填“亮”做a題,填“不亮”做b題).
a.若燈泡亮,則Al電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為:
 

b.若燈泡不亮,其理由為:
 

(2)原電池原理的應(yīng)用之一是可以設(shè)計(jì)原電池.請(qǐng)利用反應(yīng)“Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+”設(shè)制一個(gè)原電池(正極材料用碳棒)則該電池的負(fù)極材料是
 
,正極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式
 
;若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1.5mol,則溶解銅的質(zhì)量是
 
.另外的重要應(yīng)用是實(shí)驗(yàn)室在用鋅與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣時(shí),可向溶液中滴加少量硫酸銅溶液,其作用是:
 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

能源問(wèn)題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸,越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始實(shí)行“陽(yáng)光計(jì)劃”,開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源,尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力.
(1)太陽(yáng)能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球?yàn)槲談┑奶?yáng)能吸熱涂層,寫(xiě)出基態(tài)鎳原子的外圍電子排布式
 
,它位于周期表
 
區(qū).
(2)1985年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的,它的形狀像足球(圖3),因此又叫足球烯.足球烯衍生物由于具有良好的光電性能,在太陽(yáng)能電池的應(yīng)用上具有非常光明的前途.1991年科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)一種碳的單質(zhì)--碳納米管,它是由六邊環(huán)形的碳原子構(gòu)成的管狀大分子(圖4).圖1、圖2分別是金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)示意圖,圖中小黑點(diǎn)或小黑圈均代表碳原子.
①在金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,含有共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán),其中最小的環(huán)上有
 
(填數(shù)字)個(gè)碳原子,每個(gè)碳原子上的任兩個(gè)C-C鍵的夾角都是
 
(填角度).如果C-C鍵的鍵能是ωkJ/mol,則將12g金剛石碳碳鍵完全破壞掉需要的能量
 
kJ.
②由圖5石墨的晶體結(jié)構(gòu)俯視圖可推算在石墨晶體中,每個(gè)正六邊形平均
所占有的C原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為
 

③足球烯(C60)分子中碳原子軌道的雜化類(lèi)型為
 
;1molC60分子中σ鍵的數(shù)目為
 
個(gè).
④金剛石、石墨、足球烯和碳納米管物理性質(zhì)存在較大差異的原因是:
 
.常溫下足球烯和碳納米管的化學(xué)性質(zhì)比金剛石和石墨
 
(填“活潑”或“一樣”)理由是:
 

⑤燃?xì)淦?chē)之所以尚未大面積推廣除較經(jīng)濟(jì)的制氫方法尚未完全解決外,制得H2后還需解決貯存問(wèn)題,在上述四種碳單質(zhì)中有可能成為貯氫材料的是:
 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某種烴A對(duì)氫氣的相對(duì)密度為36,已知該烴中碳?xì)鋬稍氐馁|(zhì)量比為5:1,求:
(1)該烴的相對(duì)分子質(zhì)量
(2)確定該烴的分子式
(3)如果該烴的一氯取代物有4種,寫(xiě)出該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
(4)烴A可由另一種烴B通過(guò)加成反應(yīng)而制得,則烴B的可能的是(任寫(xiě)一種可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

氮及其化合物對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義.

(1)已知:12.8g液態(tài)N2H4與足量H2O2反應(yīng)生成N2和氣態(tài)H2O,放出256.65kJ的熱量.①H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ?mol-1
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196.4kJ?mol-1則液態(tài)N2H4與足量O2反應(yīng)生成N2和液態(tài)H2O的熱化學(xué)方程式為
 

(2)意大利科學(xué)家用電化學(xué)方法直接使氮?dú)馀c水發(fā)生反應(yīng)生成了氨氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
2N2(g)+6H2O(g)?4NH3(g)+3O2(g)△H=QkJ?mol-1.當(dāng)該反應(yīng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí),生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下NH3的體積為
 
L.該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如圖1所示,由此可判斷Q
 
0(填“>”、“=”或“<”)
(3)一定溫度下,在一容積為2L的密閉容器中,通入一定量NO2和N2O4的混合氣體,測(cè)得這兩種物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖2所示.0~10min內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率v(N2O4)=
 
,在第25min時(shí),改變的反應(yīng)條件是
 
,第35min時(shí),反應(yīng)N2O4?2NO2的化學(xué)平衡常數(shù)K=
 
.若在第25min時(shí)加入0.2mol  NO2和0.4mol N2O4,則反應(yīng)的v(N2O4
 
v(NO2(填“>”、“=”或“<”).
(4)N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注.現(xiàn)以H2、O2、熔融Na2CO3組成的燃料電池為電池,采用電解法制備N(xiāo)2O5,裝置如圖3所示,其中Y為CO2
①寫(xiě)出石墨Ⅰ電極上的電極方程式
 

②燃料電池中每消耗1mol氫氣,理論上最多可制得N2O5
 
g.
③電解反應(yīng)完成后,取出少量陰極區(qū)的溶液,滴加氨水至溶液呈中性,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
 
(填字母).
a.電解前后陰極區(qū)HNO3水溶液的pH基本保持不變
b.滴加氨水后的中性溶液中存在:c(NO3-)>c(NH4+
c.滴加氨水后的中性溶液中存在:c(NH4+)+c(NH3?H2O)=c(NO3-
d.常溫下濃硝酸與濃氨水反應(yīng)產(chǎn)生白煙,這是因?yàn)閮烧甙l(fā)生了氧化還原反應(yīng).

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列五種有機(jī)物:
①CH3OH② ③ ④
 ⑥⑦CH3-CH2-O-CH2-CH3
(1)(填編號(hào),下同) 不能與金屬鈉反應(yīng)
 

(2)能發(fā)生催化氧化為醛類(lèi)物質(zhì)
 

(3)能發(fā)生消去反應(yīng),消去反應(yīng)產(chǎn)物有2種的為
 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

現(xiàn)有pH=2的醋酸溶液甲和pH=2的鹽酸乙,請(qǐng)根據(jù)下列操作完成問(wèn)題:
(1)取10mL的甲溶液,加入等體積的水,醋酸的電離平衡
 
(填“向左”、“向右”或“不”)移動(dòng);另取10mL的甲溶液,加入少量無(wú)水醋酸鈉固體(假設(shè)加入固體前后,溶液體積保持不變),待固體溶完后,溶液中
[H+]
[CH3COOH]
的比值將
 
(填“增大”、“減小”或“無(wú)法確定”).
(2)相同條件下,取等體積的甲、乙兩溶液,各稀釋100倍.稀釋后的溶液,其pH大小關(guān)系為:pH(甲)
 
pH(乙).(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)
(3)各取25mL的甲、乙兩溶液,分別用等濃度的NaOH稀溶液中和至pH=7,則消耗的NaOH溶液的體積大小關(guān)系為:V(甲)
 
V(乙).
(4)取25mL的甲溶液,加入等體積pH=12的NaOH溶液,反應(yīng)后溶液中[Na+]、[CH3COO-]的大小關(guān)系為:[Na+]
 
[CH3COO-].
(5)取25mL的乙溶液,加入等體積pH=12的氨水,反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為
 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列各組離子能在pH=1的無(wú)色溶液中大量共存的是( 。
A、K+、Cl-、HCO3-、SO42-
B、Mg2+、Cl-、Al3+、SO42-
C、Ca2+、Fe3+、Na+、NO3-
D、Ba2+、Cl-、Na+、CO32-

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案