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专题十五 化学与技术
1.（2014·贵州省贵阳市期末）NaCl是价廉且应用广泛的化工业原料，例如，纯碱工业、氯碱工业、氯酸钾工业、肥皂工业等。
（1）19世纪60年代氨碱法是纯碱工业广泛使用的方法，20世纪20年代以后被联合制碱法逐渐取代。
①请写出以NaCl为原料利用氨碱法生产纯碱的化学方程式 ； ②在联合制碱法中，纯碱工厂与 工厂进行联合生产，以方便的获得原料 ； ③在联合制碱法中循环使用，而在氨碱法中循环使用率不高的物质是 。 （2）氯酸钾是重要的化工业产品，在火柴、炸药、雷管、焰火等制造中有重要应用，工业中首先通过电解热食盐水制得氯酸钠，再加入一定量的氯化钾即可得到氯酸钾沉淀。 ①在火柴、炸药、雷管、焰火的制造过程中大量使用氯酸钾，主要应用氯酸钾的 性； ②请写出电解食盐水生产氯酸钠的化学方程式 ，该工艺过程中使用的装置与氯碱工业中使用的装置主要区别有 （请答出两点）； （3）在肥皂的工业生成过程中，也要使用NaCl的目的是 。
1.【答案】（1）① NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl 、2NaHCO3
＋CO2↑＋H2O ② 合成氨 NH3、CO2 ③ CO2 NaCl
（2）① 强氧化 （“氧化”也可） ② NaCl＋3H2O
NaClO3＋3H2
Na2CO3
↑ 需要加热恒温控制、没有离子交换膜 （3）加入食盐使肥皂析出
【解析】（1）NaCl为原料利用氨碱法生产纯碱是利用NaHCO3的溶解度相对较小，先向饱和食盐水中通入氨气至饱和，再通入CO2，反应的化学反应式为：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O（1分）有于氨碱法生产纯碱需氨气，所以应
与合成氨工厂进行联合生产，以便获得氨气与二氧化碳；氨碱法中循环使用率不高的物质是CO2与NaCl；
（2）火柴、炸药、雷管、焰火的制造过程中大量使用氯酸钾，利用氯酸钾强氧化性；由于电解饱和实验水得到氯酸钠与氢气，所以需要加热恒温控制，没有离子交换膜； （3）在肥皂的工业生成过程中加入食盐利用盐析使肥皂析出。
.专业.
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2.（2014·湖北省武昌市期末）世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而 建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或受热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下：
（1）ClO2中所有原子 （填“是”或“不是”）都满足8电子结构。上图所示方法制得的混合气中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，除去该杂质气体可选用 __； A．饱和食盐水 B．碱石灰
C．浓硫酸
D．蒸馏水
（2）稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品。下列说法正确的是 ； A．二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理 B．应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期
C．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围 D．在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置
（3）欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备，但该方法缺点是产率低、产品难以分离，还可能污染环境。写出该方法发生的化学方程式 ；
（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应制备，化学方程式是 ，此法相比欧洲方法的优点是
（5）科学家又研究出了一种新的制备方法，利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸钠，化学反应方程式为 ，此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是____ 。
2.【答案】（1）不是 C （2）A、B、C、D （3）2NaClO3＋4HCl(浓) === 2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O （4）2NaClO2＋Cl2 === 2NaCl＋2ClO2 产率高，易于分离，没有产生毒副产品
（5）H2C2O4＋2NaClO3＋H2SO4=== Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O
.专业.
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反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用
【解析】（1）Cl最外层7个电子，只有1个单电子，O最外层6个电子，含2个单电子，则O原子不能满足8电子稳定结构，产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，为氨气，可选酸来除杂，只有C中浓硫酸符合。
（2）ClO2可广泛用于工业和饮用水处理，代替Cl2，为“绿色”消毒剂，A项正确；应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期，能杀菌消毒，B项正确；稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围，便于运输和应用，C项正确；二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装，D项正确。 （3）氯酸钠氧化浓盐酸生成氯化钠、氯气、二氧化氯、水，该反应为2NaClO3+4HCl（浓）═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O。
（4）氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应，生成氯化钠和二氧化氯，该反应为2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2，该法相比欧洲方法的优点为安全性好，没有产生毒副产品。 （5）用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸钠，反应生成硫酸钠、二氧化碳、二氧化氯、水，该反应为H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O，此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用。
3.（2014·河南省开封市第一次模拟）硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)来制取硫酸，实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2制备绿矾。 （一）SO2和O2反应制取的反应原理为：时间内达到平衡。
(1)该反应的平衡常数表达式为______。 (2)该反应达到平衡状态的标志是______。
A．v(SO2)=v(SO3) B．混合物的平均相对分子质量不变 C．混合气体质量不变 D．各组分的体积分数不变
（二）某科研单位利用原电池原理，用SO2和O2来制备硫酸，装置如图，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。
(3)B电极的电极反应式为______；溶液中H的移动方向由______极到______极；电池总反
＋
，在一密闭容器中一定
.专业.
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