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  【工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。(1)题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是;NaOH溶液的出口为】

  工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。

  (1)题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,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 。

  (2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。

  ①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为 。

  ②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:

  3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)

  达平衡后,H2与SiHCl3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,理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。

  (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 (标准状况)。

1回答
2020-02-16 11:26
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唐保健

  (1)①氯气;a;d;浓硫酸(2)①SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl②0.35(3)134.4

  (1)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—,阳极发生的方程式为:2Cl——2e—===Cl2↑;阴极:2H++2e—===H2↑;总反应为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。H2、2NaOH在阴极,NaOH溶液的出口为a,Cl2在阳极,精制饱和食盐水从阳极进入,选d;要干燥Cl2需要用酸性干燥剂H2SO4或P2O5等,中性干燥剂无水CaCl2。(2)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+O2SiO2+4HCl。②

  由3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)

  起始量(mol) n 0

  变化量(mol) 3x 2x x 4x

  平衡量(mol) n—2x 4x

  4x=0.020mol/L×20L=0.4mol,n—2x=0.140mol/L20L=2.8mol,n=3.0mol,由2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,(2×58.5)g:1mol=m(NaCl)g:3mol;m(NaCl)=351g=0.351kg。

  (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V,由得失电子守恒有:6×;V=134.4m3。

2020-02-16 11:30:58

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