Question

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

Ⅰ．在氯堿工業(yè)中，曾用石棉隔膜電解槽來(lái)電解食鹽水（如圖甲所示）。
（1）寫(xiě)出陽(yáng)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(gè)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(guò)1．929×10⁵ C的電量時(shí)，生成NaOH_       g。 
Ⅲ．下圖是工業(yè)上生產(chǎn)鎂的流程。

（1）寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①沉淀池：                     ；  ②電解：                              ；
（2）整個(gè)生產(chǎn)流程中循環(huán)使用的物質(zhì)是              。
（3）簡(jiǎn)述加熱氯化鎂的結(jié)晶水合物使之脫水轉(zhuǎn)化為無(wú)水氯化鎂的注意事項(xiàng)：                  。

Answer 1

Ⅰ．（1）2Cl^－－2e^－＝Cl₂ ↑  （2）NaOH和NaCl        （3）阻止氣體通過(guò) 
Ⅱ．（1）NaOH溶液    Na^＋  （2）80
Ⅲ．（1）①M(fèi)gCl₂＋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

試題分析：Ⅰ．（1）電解飽和NaCl溶液的陽(yáng)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(guò)，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(gè)生產(chǎn)流程中循環(huán)使用的物質(zhì)是氯氣。（3）MgCl₂是強(qiáng)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(wú)水氯化鎂的過(guò)程中，MgCl₂會(huì)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(guò)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(wú)水MgCl₂。