Question

海水中蕴藏着丰富的资源．海水综合利用的流程图如下：

粗盐各种产品卤水MgCl₂Mg晒盐分离海水精制饱和食盐水
（1）用NaCl做原料可以得到多种产品．
①工业上由NaCl制备金属钠的化学方程式是    ．
②实验室用惰性电极电解100mL NaCl溶液，若阴阳两极均得到112mL气体（标准状况），则所得溶液的pH为    （忽略反应前后溶液的体积变化）．
③电解氯化钠稀溶液可制备“84”消毒液，通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出相应的化学方程式    ．
（2）分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可获得MgCl₂粗产品．从卤水中提取镁的步骤为：
a．将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰，并将石灰制成石灰乳；
b．将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg（OH）₂沉淀；
c．在Mg（OH）₂沉淀中加入盐酸得到MgCl₂溶液，再经蒸发结晶得到MgCl₂?6H₂O；
d．将MgCl₂?6H₂O在一定条件下加热得到无水MgCl₂；
e．电解熔融的氯化镁可得到Mg．
①步骤d中的“一定条件”指的是    ，目的是    ．
②上述提取镁的流程中，为了降低成本，减少污染，可以采取很多措施，请写出其中一点    ．
③有同学认为：步骤b后可加热Mg（OH）₂得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁，这样可简化实验步骤，体现实验的简约性原则．你同意该同学的想法吗？    ，请说出你同意或不同意的理由    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）活泼金属的制取一般采取电解熔融盐的方法；由电解方程式可计算出氢氧根的浓度，进而算出PH；根据题给信息写出反应物和生成物，配平即得电解方程式；
（2）考虑镁离子的水解，一定条件是防止水解的发生；按要求降低成本和减少污染，电解产物充分利用可达到目的；从氧化镁高熔点考虑．
解答：解：（1）①因钠比较活泼，制取时只能采用电解的方法，方程式为：2NaCl（熔融）2Na+Cl₂↑；
②电解饱和食盐水在阴极得到氢气，阳极得到氯气，氯气的物质的量为：=0.005mol；
由2NaCl+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2NaOH 可知，Cl₂↑～H₂↑～2NaOH，则n（NaOH）=2n（Cl₂）=2×0.005mol=0.01mol，c（NaOH）==0.1mol/L，所以pH=13；
③“84”消毒液为次氯酸钠溶液，电解氯化钠溶液制取次氯酸钠的方程式为：NaCl+H₂ONaClO+H₂↑
故答案为：2NaCl（熔融）2Na+Cl₂↑；  12；NaCl+H₂ONaClO+H₂↑
（2）①MgCl₂?6H₂O在一定条件下加热得到无水MgCl₂，若直接加热MgCl₂?6H₂O，会促进Mg²⁺水解，得不到无水MgCl₂，因Mg²⁺水解呈酸性，加盐酸或在氯化氢气流中可抑制Mg²⁺水解，故一定条件为在HCl气流中，目的是抑制Mg²⁺水解；
②电解熔融氯化镁得到的氯气有毒，若排放大气中会污染空气，若把电解得到的氯气和氢气化合得到氯化氢，可制得c步需要的盐酸，利用氯化氢气流来抑制
Mg²⁺水解，即降低了成本，又防止了污染．
③氧化镁熔点很高，熔融时会消耗大量的电能而增加生产成本，故不同意该同学的想法．
故答案为：氯化氢气流中   抑制Mg²⁺水解；e步电解产生的Cl₂用于制取HCl气体，利用抑制d步中MgCl₂水解，并制得c步中所需用盐酸；不同意；因为MgO熔点很高，熔融时会消耗大量的电能而增加生产成本．
点评：本题考察了从海水中获取化学资源的问题．在计算PH时，可根据方程式或关系式进行计算，回答一定条件，要从MgCl₂性质入手，回答降低成本，要从循环利用、提高转化率等角度考虑．