Question

氯堿工業中，通過電解飽和食鹽水獲得重要的化工原料，其產物中的氯氣用途十分廣泛，除用于凈水、環境消毒外，還用于生產鹽酸、聚氯乙烯、氯苯等．
（1）如圖為電解飽和食鹽水的簡易裝置，下列有關說法正確的是

 

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A．蛋殼表面纏繞鐵絲發生氧化反應
B．蛋殼充當隔膜作用，可阻止生成的氯氣與氫氣、氫氧化鈉溶液接觸
C．鐵絲表面生成的氣體能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍
D．電解一段時間后，往蛋殼內溶液中滴加幾滴酚酞，呈紅色
（2）氯氣用于對自來水殺菌消毒．近年來有些自來水廠在用氯氣對水進行消毒時，還加入一定量的氨，使氨和氯氣反應生成氯胺（NH₂Cl），氯胺在水中緩慢水解生成HClO，延長對水消毒時間，提高消毒效果．寫出氯胺水解的化學方程式

 

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（3）氯氣或氯化氫還可用于制造芯片的材料---高純硅，其生產流程圖如下：

①寫出由粗硅轉化為三氯硅烷（SiHCl₃）的化學方程式

 

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②若把氧氣和四氯化硅蒸氣的混合物氣體在1573K的高溫下反應，并在1900～2000K的高溫下，熔化拉制，得到粗細均勻的光纖．寫出該反應的化學方程式

 

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（4）PVC塑料（聚氯乙烯）是用途十分廣泛的石油化工產品．某化工廠曾利用反應①、②生產聚氯乙烯的單體氯乙烯：
CH₂=CH₂+Cl₂→CH₂Cl-CH₂Cl…①
CH₂Cl-CH₂Cl→CH₂=CHCl+HCl…②
該工廠后來將反應③應用于生產：
2CH₂=CH₂+4HCl+O₂→2CH₂Cl-CH₂Cl+2H₂O…③
由反應①、③獲得二氯乙烷，再將二氯乙烷通過反應②得到氯乙烯，形成了新的工藝，該工藝流程的特點是

 

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Answer 1

考點：物質分離、提純的實驗方案設計,原電池和電解池的工作原理,鹽類水解的應用,有機物的合成

專題：

分析：（1）A．蛋殼將氫氧根離子和鈉離子隔離，起到隔膜作用；
B．鐵與電源的負極相連，是電解池的陰極，陰極發生得電子的還原反應；
C．鐵絲表明生成的是氫氣，不會使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍的氣體；
D．蛋殼將氫氧根離子和鈉離子隔離，起到隔膜作用．
（2）根據“根據NH₂Cl能部分水解生成HClO”寫出反應的化學方程式；
（3）①由粗硅轉化為三氯硅烷（SiHCl₃），根據化合價變化判斷反應產物，然后寫出反應的化學方程式；
②根據反應物四氯化硅和氧氣，反應產物為二氧化硅，結合化合價變化判斷反應產物一定有氯氣，然后根據化合價升降相等配平反應的方程式；
（4）分析副產物氯化氫在反應中的特點，從而總結出該工藝流程的特點．

解答： 解：（1）A．鐵電極是陰極，電極反應：2H⁺+2e^-═H₂↑，得電子的還原反應，故A錯誤；
B．鐵電極是陰極，電極反應：2H⁺+2e^-═H₂↑，碳棒做陽極，電極反應：2Cl^-═Cl₂↑+2e^-，在陰極附近產生氫氣和大量的氫氧根離子，在陽極附近放氯氣和聚集大量的鈉離子，蛋殼在該電解池中起到隔膜作用，可阻止生成的氯氣與氫氣、氫氧化鈉溶液接觸，故B正確；
C．鐵電極是陰極，電極反應：2H⁺+2e^-═H₂↑，生成的氣體不能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍，故C錯誤；
D．鐵電極是陰極，電極反應：2H⁺+2e^-═H₂↑，碳棒做陽極，電極反應：2Cl^-═Cl₂↑+2e^-，在陰極附近產生氫氣和大量的氫氧根離子，在陽極附近放氯氣和聚集大量的鈉離子，蛋殼在該電解池中起到隔膜作用，蛋殼內的溶液不顯示堿性，故D錯誤；
故答案為：B；
（2）根據題中的信息：NH₂Cl能部分水解生成HClO，則反應的化學方程式為：NH₂Cl+H₂O?NH₃+HClO，
故答案為：NH₂Cl+H₂O?NH₃+HClO；
（3）①由粗硅轉化為三氯硅烷（SiHCl₃），SiHCl₃中Si的化合價為+2，化合價升高2價，則氯化氫中H元素化合價降低被還原成氫氣，反應的化學方程式為：Si+3HCl=SiHCl₃+H₂，
故答案為：Si+3HCl

△   .

SiHCl₃+H₂；
②四氯化硅與氧氣在高溫下反應生成二氧化硅，由質量守恒定律，反應前后元素種類不變，同時生成氯氣，反應的化學方程式為：SiCl₄+O₂

1573K  .

2Cl₂+SiO₂，
故答案為：SiCl₄+O₂

1573K  .

2Cl₂+SiO₂；
（4）根據反應①②③可知，該工藝流程的特點為：副產物氯化氫可用得到充分的利用，
故答案為：副產物氯化氫得到充分利用．

點評：本題考查了電解原理、氧化還原反應方程式書寫、鹽的水解原理等知識，題目難度中等，注意掌握電解原理、鹽的水解原理及其應用方法，明確根據化合價升降相等配平反應方程式的方法，試題培養了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．