Question

8．海水是巨大的化學(xué)資源寶庫．
Ⅰ．從海水中可以提取氯、溴、碘等鹵族元素．
已知：X₂ （g）+H₂（g）?2HX（g）  （X₂表示Cl₂、Br₂和I₂）． 圖1表示平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系．
（1）△H 表示X₂與H₂反應(yīng)的焓變，△H＜0（填＞、＜或=）．
（2）曲線a表示的是Cl₂（填“Cl₂”、“Br₂”或“I₂”）與H₂反應(yīng)時K與t的關(guān)系．
Ⅱ．海水淡化具有廣泛的應(yīng)用前景，淡化前需對海水進行預(yù)處理．
（1）通常用明礬[KAl（SO₄）₂•12H₂O]作混凝劑，降低濁度．
（2）用圖2所示NaClO的發(fā)生裝置對海水進行消毒和滅藻處理．
①裝置中由NaCl轉(zhuǎn)化為NaClO的化學(xué)方程式是2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，2NaOH+Cl₂=NaClO+NaCl+H₂O．
②海水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-等雜質(zhì)離子，處理過程中裝置的陰極易產(chǎn)生水垢，其主要成分是Mg（OH）₂和CaCO₃．生成CaCO₃的離子方程式是Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-=CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ．依據(jù)圖象分析平衡常數(shù)隨溫度升高減小，說明平衡逆向進行，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；Cl₂、Br₂、I₂，與H₂反應(yīng)時K與t的關(guān)系分析可知氯氣和氫氣反應(yīng)放熱多；
Ⅱ．（2）①電解飽和氯化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
②陰極生成氫氣，水的電離被破壞電極附近生成氫氧化鈉，氫氧化鈉和碳酸氫鈣，碳酸氫鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂、碳酸鈣沉淀；

解答 解：Ⅰ．（1）圖象分析平衡常數(shù)隨溫度升高減小，說明升溫平衡逆向進行，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H＜0，
故答案為：＜；
（2）Cl₂、Br₂、I₂，與H₂反應(yīng)時K與t的關(guān)系分析可知氯氣和氫氣反應(yīng)放熱多，碘化氫加熱分解平衡逆向進行平衡常數(shù)減小的大，同溫度下，K越大，反應(yīng)越完全，題目所給的鹵族元素中，氯氣與氫氣反應(yīng)是三者里最完全的，所以K最大，曲線a表示的是Cl₂，
故答案為：Cl₂；
Ⅱ．（2）①裝置中由NaCl轉(zhuǎn)化為NaClO的反應(yīng)是電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉溶液、氯氣和氫氣，氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2NaCl+2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；2NaOH+Cl₂=NaClO+NaCl+H₂O，
故答案為：2NaCl+2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；2NaOH+Cl₂=NaClO+NaCl+H₂O；
②陰極生成氫氣，電極附近水的電離被破壞，電極附近生成氫氧化鈉，氫氧化鈉和碳酸氫鈣，碳酸氫鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂、碳酸鈣沉淀，氫氧化鈉和碳酸氫鈣反應(yīng)生成CaCO₃的沉淀產(chǎn)生水垢，生成碳酸鈣沉淀的反應(yīng)離子方程式是：Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-=CaCO₃↓+H₂O，
答案為：Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-=CaCO₃↓+H₂O；

點評 本題考查了海水資源的分析應(yīng)用，物質(zhì)制備電解原理的分析應(yīng)用圖象分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．