Question

海洋是一座巨大的宝藏，海水中蕴含80多种元素。氯碱工业和制备金属镁的原料都来自于海水。

Ⅰ．在氯碱工业中，曾用石棉隔膜电解槽来电解食盐水（如图甲所示）。
（1）写出阳极的反应式：                                    。
（2）图甲中流出的b是                 溶液。
（3）石棉隔膜的作用是                     。
Ⅱ．随着科技的发展，电解工艺不断革新，电解效率和产品纯度得到提高。20世纪80年代起，隔膜法电解工艺逐渐被离子交换膜电解技术取代。
（1）离子交换膜电解槽（如图乙所示）中⑥、⑦分别是      、             。
（2）已知一个电子的电量是1.602×10^－19C，用离子膜电解槽电解饱和食盐水，当电路中通过1.929×10⁵ C的电量时，生成NaOH      g。 
Ⅲ．下图是工业上生产镁的流程。

（1）写出下列反应的化学方程式：
①沉淀池：                       ②电 解：                                
（2）整个生产流程中循环使用的物质是              。
（3）简述加热氯化镁的结晶水合物使之脱水转化为无水氯化镁的注意事项：         。

Answer 1

（15分）
Ⅰ．（1）2Cl^－－2e^－＝Cl₂↑ （1分）  
（2）NaOH和NaCl （1分）
（3）阻止气体通过 （2分）
Ⅱ．（1）NaOH溶液（1分）   Na^＋（1分）  （2）80（2分）
Ⅲ．（1）①MgCl₂＋Ca(OH)₂＝Mg(OH)₂↓＋CaCl₂（2分）
②MgCl₂(熔融)Mg＋Cl₂↑（2分）
（2）氯气（1分）
（3）为了防止氯化镁水解，要在氯化氢气体的氛围中加热（2分）

解析试题分析：Ⅰ．（1）氯碱工业中阳极是氯离子放电生成氯气，电解反应式为2Cl^－－2e^－＝Cl₂↑
（2）氯碱工业额产物除氯气、氢气外还有氢氧化钠，所以从b流出的液体为NaOH，还有未电解的NaCl；
（3）石棉隔膜的作用是防止气体通过，避免气体混合发生爆炸；
Ⅱ．（1）从图中判断离子交换膜是阳离子交换膜，允许阳离子通过，氢氧根离子不能通过留在阴极室，钠离子可以通过到达阴极室，所以⑥、⑦分别是NaOH溶液、Na^＋；
（2）电路中通过1.929×10⁵ C的电量时，通过计算可知通过的电子的物质的量是2mol,由电解饱和食盐水的化学方程式知2e^-～2NaOH,所以生成的NaOH的质量为80g；
Ⅲ．（1）①石灰乳是氢氧化钙的浊液，与海水中的氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，化学方程式为MgCl₂＋Ca(OH)₂＝Mg(OH)₂↓＋CaCl₂ ②电解熔融的氯化镁可得镁，化学方程式为MgCl₂(熔融)Mg＋Cl₂↑；
（2）过滤得到的氢氧化镁用盐酸中和，生成的氯气可用于制盐酸，所以整个生产流程中循环使用的物质是氯气；
（3）氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢，加热促进水解，最终的氧化镁，所以为了防止氯化镁水解，要在氯化氢气体的氛围中加热。
考点：考查海水的综合利用，氯碱工业的不同装置的分析，电解反应式的书写及计算，单质镁的制取