Question

（15分）海洋是一座巨大的寶藏，海水中蘊含80多種元素。氯堿工業(yè)和制備金屬鎂的原料都可來自于海水。

Ⅰ．在氯堿工業(yè)中，曾用石棉隔膜電解槽來電解食鹽水（如圖甲所示）。

（1）寫出陽極的反應(yīng)式 。

（2）圖甲中流出的b是 溶液。

（3）石棉隔膜的作用是 。

Ⅱ．隨著科技的發(fā)展，電解工藝不斷革新，電解效率和產(chǎn)品純度得到提高。20世紀(jì)80年代起，隔膜法電解工藝逐漸被離子交換膜電解技術(shù)取代。

（1）離子交換膜電解槽（如圖乙所示）中⑥、⑦分別是_______、______________。

（2）已知一個電子的電量是1．602×10－19C，用離子膜電解槽電解飽和食鹽水，當(dāng)電路中通過1．929×105 C的電量時，生成NaOH_ g。 

Ⅲ．下圖是工業(yè)上生產(chǎn)鎂的流程。

（1）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：

①沉淀池： ； ②電【解析】
；

（2）整個生產(chǎn)流程中循環(huán)使用的物質(zhì)是 。

（3）簡述加熱氯化鎂的結(jié)晶水合物使之脫水轉(zhuǎn)化為無水氯化鎂的注意事項： 。

 

Answer 1

Ⅰ．（1）2Cl－－2e－＝Cl2 ↑ （2）NaOH和NaCl （3）阻止氣體通過

Ⅱ．（1）NaOH溶液 Na＋ （2）80

Ⅲ．（1）①MgCl2＋Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2 ②MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑

（2）氯氣 （3）為了防止氯化鎂水解，要在氯化氫氣體的氛圍中加熱

【解析】

試題分析：Ⅰ．（1）電解飽和NaCl溶液的陽極的反應(yīng)式是2Cl－－2e－＝Cl2 ↑；（2）在陰極由于放電能力H+>Na+，所以陰極的電極反應(yīng)式是：2H++2e-=H2↑．由于破壞了附近的水的電離平衡，使得陰極附近OH-濃度增大，所以圖甲中流出的b是NaOH及未電離的NaCl的混合溶液。（3）石棉隔膜的作用是阻止氣體通過，防止Cl2與陰極反應(yīng)反應(yīng)產(chǎn)物H2、NaOH發(fā)生反應(yīng)。Ⅱ．（1）離子交換膜電解槽中⑥是NaOH溶液；⑦是Na＋。（2）n(e-)=(1．929×105 C÷1．602×10－19C)÷6．02×1023=2．0mol。n(NaOH)=2．0mol;m(NaOH)=2．0mol×40g/mol=80g。Ⅲ．（1）由工業(yè)上生產(chǎn)鎂的流程圖可知：①沉淀池的化學(xué)反應(yīng)方程式是MgCl2＋Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2；②在電解池中的化學(xué)反應(yīng)方程式是MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑。（2）整個生產(chǎn)流程中循環(huán)使用的物質(zhì)是氯氣。（3）MgCl2是強酸弱堿鹽，在加熱氯化鎂的結(jié)晶水合物使之脫水轉(zhuǎn)化為無水氯化鎂的過程中，MgCl2會發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生HCl和Mg(OH)2, HCl揮發(fā)逸出，最終得到的是Mg(OH)2。所以在加熱的過程中要防止其水解。為了防止氯化鎂水解，要在氯化氫氣體的氛圍中加熱。最后蒸干得到的就是無水MgCl2。

考點：考查電解原理的應(yīng)用的知識。