Question

【題目】Ⅰ．如圖所示，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中．

（1）僅K1閉合，石墨棒周圍溶液pH升高，其電極反應(yīng)式為___________________．

（2）僅K2閉合，在鐵棒附近滴加酚酞顯紅色，理由是______________________（用平衡移動原理解釋）．

（3）僅K2閉合，發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式為________________________________．

Ⅱ. 海水的綜合利用可以制備金屬鎂和精鹽，其流程如圖所示：

（1）步驟a中，溶解、過濾、蒸發(fā)三個階段都要用到的一種玻璃儀器是________．

（2）為使母液中的Mg2+完全轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2（離子濃度小于10﹣5molL﹣1時，沉淀就達(dá)完全），步驟b中溶液的pH至少要控制在___________．（常溫下，Mg(OH)2的Ksp=1×10﹣11）

（3）步驟c必須在氯化氫氣體的氛圍中加熱蒸發(fā)才能完成，試用化學(xué)方程式表示在無氯化氫的情況下不能生成無水MgCl2的原理_________________________________．

（4）完成步驟d的化學(xué)方程式____________________________．

Answer 1

【答案】 O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣ H2OH++OH﹣，由于2H++2 e﹣=H2↑，使平衡正向移動，結(jié)果c（H+）＜c（OH﹣） 2Cl﹣+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH﹣ 玻璃棒 11 MgCl2+2H2O=Mg（OH）2↓+2HCl↑ MgCl2（熔融） Mg+Cl2↑

【解析】Ⅰ．（1）K1閉合構(gòu)成原電池，鐵棒是負(fù)極，鐵失去電子，石墨棒是正極，溶液中的氧氣得到電子轉(zhuǎn)化為OH－，石墨棒周圍溶液pH逐漸升高，其電極反應(yīng)式為：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；（2）僅K2閉合構(gòu)成電解池，鐵棒與電源的負(fù)極相連，作陰極，溶液中的水電離(H2OH++OH﹣)氫離子放電生成氫氣，使平衡正向移動，結(jié)果c（H+）＜c（OH﹣），溶液呈堿性，故在鐵棒附近滴加酚酞顯紅色；（3）僅K2閉合構(gòu)成電解池，鐵棒與電源的負(fù)極相連，作陰極，溶液中的氫離子放電生成氫氣。石墨棒是陽極，溶液中的氯離子放電生成氯氣，故發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式為：2Cl﹣+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH﹣ ；Ⅱ. （1）玻璃棒在溶解、過濾、蒸發(fā)三個階段都要用到，故答案為玻璃棒；（2），常溫下，Kw=1×10-14，，故使母液中的Mg2+完全轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2（離子濃度小于10﹣5molL﹣1時，沉淀就達(dá)完全），步驟b中溶液的pH至少要控制在11；（3）氯化鎂為強(qiáng)酸弱堿鹽，能發(fā)生水解反應(yīng)：MgCl2+2H2O=Mg（OH）2+2HCl，加熱將會促進(jìn)Mg2+水解和鹽酸中的HCl揮發(fā)，使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，故不在氯化氫氣流中加熱氯化鎂的方程式為：MgCl2+2H2O=Mg（OH）2↓+2HCl↑；（4）制備金屬鎂采用電解法，故步驟d的化學(xué)方程式為：MgCl2（熔融） Mg+Cl2↑。