陽離子交換膜法電解飽和食鹽水具有綜合能耗低、環(huán)境污染小等優(yōu)點。生產(chǎn)流程如下圖所示:
(1)電解飽和食鹽水的化學方程式為 2NaCl+2H2O 通電 Cl2↑+H2↑+2NaOH2NaCl+2H2O 通電 Cl2↑+H2↑+2NaOH。
(2)電解結(jié)束后,能夠脫去陽極液中游離氯的試劑或方法是 bcdbcd(填字母序號)。
a.Na2SO4 b.Na2SO3c.熱空氣吹出 d.降低陽極區(qū)液面上方的氣壓
(3)食鹽水中的I-若進入電解槽,可被電解產(chǎn)生的Cl2氧化為ICl,并進一步轉(zhuǎn)化為IO-3.IO-3可繼續(xù)被氧化為高碘酸根(IO-4),與Na+結(jié)合生成溶解度較小的NaIO4沉積于陽離子交換膜上,影響膜的壽命。
①從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋ICl中碘元素的化合價為+1價的原因:碘元素和氯元素處于同一主族(VIIA),二者最外層電子數(shù)均為7,ICl中共用一對電子,由于碘原子半徑大于氯原子,碘原子得電子能力弱于氯原子,故共用電子對偏離碘原子,使得碘元素顯+1價碘元素和氯元素處于同一主族(VIIA),二者最外層電子數(shù)均為7,ICl中共用一對電子,由于碘原子半徑大于氯原子,碘原子得電子能力弱于氯原子,故共用電子對偏離碘原子,使得碘元素顯+1價。
②NaIO3被氧化為NaIO4的化學方程式為 NaIO3+Cl2+H2O═NaIO4↓+2HClNaIO3+Cl2+H2O═NaIO4↓+2HCl。
(4)在酸性條件下加入NaClO溶液,可將食鹽水中的I-轉(zhuǎn)化為I2,再進一步除去。通過測定體系的吸光度,可以檢測不同pH下I2的生成量隨時間的變化,如圖所示。已知:吸光度越高表明該體系中c(I2)越大。
①結(jié)合化學用語解釋10 min時不同pH體系吸光度不同的原因:10min時pH越低c(H+)越大,反應速率加快,c(I2)越高,吸光度越大10min時pH越低c(H+)越大,反應速率加快,c(I2)越高,吸光度越大。
②pH=4.0時,體系的吸光度很快達到最大值,之后快速下降。吸光度快速下降的可能原因:c(H+)較高,ClO-繼續(xù)將I2氧化為高價含碘微粒,c(I2)降低,吸光度下降c(H+)較高,ClO-繼續(xù)將I2氧化為高價含碘微粒,c(I2)降低,吸光度下降。
③研究表明食鹽水中I-含量≤0.2 mg?L-1時對離子交換膜影響可忽略?,F(xiàn)將1m3含I-濃度為1.47 mg?L-1 的食鹽水進行處理,為達到使用標準,理論上至少需要0.05mol?L-1 NaClO溶液 0.10.1L.(已知NaClO的反應產(chǎn)物為NaCl,溶液體積變化忽略不計)
通電
通電
IO
-
3
IO
-
3
IO
-
4
【考點】電解原理.
【答案】2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH;bcd;碘元素和氯元素處于同一主族(VIIA),二者最外層電子數(shù)均為7,ICl中共用一對電子,由于碘原子半徑大于氯原子,碘原子得電子能力弱于氯原子,故共用電子對偏離碘原子,使得碘元素顯+1價;NaIO3+Cl2+H2O═NaIO4↓+2HCl;10min時pH越低c(H+)越大,反應速率加快,c(I2)越高,吸光度越大;c(H+)較高,ClO-繼續(xù)將I2氧化為高價含碘微粒,c(I2)降低,吸光度下降;0.1
通電
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:102引用:5難度:0.6
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1.鈰(Ce)是鑭系金屬元素。空氣污染物NO通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2、
,再利用電解法將上述吸收液中的HNO2轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),同時生成Ce4+,其原理如圖所示。下列說法正確的是( ?。?img alt src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202410/176/89289c6f.png" style="vertical-align:middle" />NO-3發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:129引用:7難度:0.7 -
2.(NH4)2S2O8電化學循環(huán)氧化法可用于廢水中苯酚的降解,示意圖如圖。
(1)(NH4)2S2O8的電解法制備。
已知:電解效率η的定義為η(B)=×100%。n(生成B所用的電子)n(通過電極的電子)
①電極b是
②生成S2的電極反應式是O2-8
③向陽極室和陰極室各加入100mL溶液。制備S2的同時,還在電極b表面收集到2.5×10-4mol氣體,氣體是O2-8)為80%,不考慮其他副反應,則制備的(NH4)2S2O8的物質(zhì)的量濃度為O2-8
(2)苯酚的降解
已知:?具有強氧化性,F(xiàn)e2+性度較高時會導致SO-4?猝滅。S2SO-4可將苯酚氧化為CO2,但反應速率較慢。加入Fe2+可加快反應,過程為:O2-8
i.S2+Fe2+═O2-8+SO2-4?+Fe3+SO-4
ii.?將苯酚氧化SO-4
①?氧化苯酚的離子方程式是SO-4
②將電解得到的含S2溶液稀釋后加入苯酚處理器,調(diào)節(jié)溶液總體積為1L,pH=1,測得在相同時間內(nèi),不同條件下苯酚的降解率如圖。O2-8
用等物質(zhì)的量的鐵粉代替FeSO4,可明顯提高苯酚的降解率,主要原因是
(3)苯酚殘留量的測定
已知:電解中轉(zhuǎn)移1mol電子所消耗的電量為F庫侖。
取處理后的水樣100mL,酸化后加入KBr溶液,通電。電解產(chǎn)生的Br2全部與苯酚反應,當苯酚完全反應時,消耗的電量為a庫侖,則樣品中苯酚的含量為發(fā)布:2024/12/30 11:30:1組卷:140引用:2難度:0.4 -
3.如圖所示,某同學設(shè)計一個甲醚(CH3OCH3)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。
(1)通入氧氣的電極為
(2)鐵電極為
(3)反應一段時間后,乙裝置中生成NaOH主要在
(4)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),丙裝置中陽極上電極反應式為發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.6
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