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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.下图1是离子交换膜法(允许钠离子通过,不允许氢氧根与氯离子通过)电解饱和食盐水,电解槽阳极产生的气体是______,NaOH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______.

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(1)多晶硅主要采用SiHC13还原工艺生产,其副产物SiC14的综合利用受到广泛关注.SiC14可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiC14、H2、O2反应,产物有两种,化学方程式为______.SiC14可转化为SiC13而循环使用.一定条件下,在20L恒容密闭容器中反应3SiC14(g)+2H2(g)+Si(s)═4SiHC13(g)达平衡后,H2与SiHC13物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗NaC1的质量为______kg.
(2)如图2,实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:
Zn+H2SO4?ZnSO4+H2↑,MnO2+4HC1(浓)
△
.
.
MnC12+C12↑+2H2O

据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置______(填代号)和制备并收集干燥、纯净C12的装置______(填代号).
可选用制备气体的装置:
(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213.0kg,则生成氢气______m3(标准状况).(忽略可能存在的其他反应)
电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电,Cl-的放电能力强于OH-,
阳极:2Cl--2e-═Cl2↑,
阴极:2H++2e-═H2↑;
总反应为:2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
Cl2↑+H2↑+2NaOH,
阴极:氢离子放电,产生氢气.致使氢氧根离子浓度增大,钠离子和氢氧根离子的增大都发生在阴极室,所以a出口导出的液体是氢氧化钠溶液;
阳极:氯离子放电,产生氯气,致使钠离子浓度升高,通过阳离子交换膜到达阴极室.所以d入口应加入精制饱和食盐水;
要干燥Cl2需要用酸性干燥剂浓硫酸或P2O5等,中性干燥剂无水CaCl2.
故答案为:氯气;a;d;浓硫酸;
(1)①SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,光导纤维的主要成分是SiO2,H、Cl元素必在另一产物中,H、Cl元素结合成HCl,然后配平即可,发生的化学方程式为:SiCl4+2H2+O2
 高温 
.
 
SiO2+4HCl;
②由3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)?4SiHCl3(g)
起始量(mol)    n                   0
变化量(mol)    2x       x          4x
平衡量(mol)   n-2x                 4x
4x=0.020mol/L×20L=0.4mol,x=0.1mol,
n-2x=0.140mol/L×20L=2.8mol,n=3.0mol,
由2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
Cl2↑+H2↑+2NaOH,
  2mol                 1mol
(2×58.5)g
1mol
=
m(NaCl)
3mol
,m(NaCl)=350g=0.35kg
故答案为:SiCl4+2H2+O2
 高温 
.
 
SiO2+4HCl;0.35;
(2)实验室用锌和稀硫酸制取氢气,该反应是固液混合态且不需要加热,所以不需要酒精灯,氢气不易溶于水且密度小于空气密度,所以可以采用向下排空气法或排水法收集,故选e;
实验室制取氯气是固液混合态且需要加热,所以需要酒精灯,氯气能溶于水且密度大于空气,所以采用向上排空气法收集,故选d;
(3)由NaCl转化为NaClO3,失去电子数为6,H2O转化为H2,得到的电子数为2,
设产生的H2体积为Vm3,
由得失电子守恒得:6×
213×103
116.5
mol=2×
103V
22.4
mol
,V=134.4m3,故答案为:134.4.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

下列有关实验原理或实验操作正确的是(  )

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列有关说法正确的是(  )
A、反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)在高温下可自发进行,则该反应的△H>0B、工业上电解饱和食盐水时,以石墨作阴极,铁棒作阳极C、常温下,0.1mol?L-1 CH3COOH溶液pH=1D、常温下,在AgCl悬浊液中加入少量NaCl饱和溶液,c(Ag+)减小,Ksp(AgCl) 减小

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年江苏省南通市海安县高二上学期期末考试化学试卷(带解析) 题型:单选题

下列有关实验原理或实验操作正确的是

A.利用右图1装置定量测定H2O2的分解速率
B.利用右图2装置模拟工业上电解饱和食盐水
C.配制FeCl3溶液时加入少量盐酸,以防止溶液浑浊
D.用HNO2溶液做导电性实验,灯光较暗,说明HNO2是弱电解质

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年福建省四地六校高三上学期第三次月考化学试卷(解析版) 题型:选择题

下列叙述不正确的是(     )

A.铁表面镀锌,锌作阳极

B.船底镶嵌锌块,锌作正极,以防船体被腐蚀

C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-

D.工业上电解饱和食盐水的

 

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科目:高中化学 来源:2014届江苏省盐城市高三上学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:选择题

下列有关说法正确的是

A.反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)在高温下可自发进行,则该反应的△H > 0

B.工业上电解饱和食盐水时,以石墨作阴极,铁棒作阳极

C.常温下,0.1mol·L-1 CH3COOH溶液pH=1

D.常温下,在AgCl悬浊液中加入少量NaCl饱和溶液,c(Ag+)减小,Ksp(AgCl) 减小

 

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