Question

（15分）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可来自于海水。

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

Ⅰ．（1）2Cl^－－2e^－＝Cl₂ ↑  （2）NaOH和NaCl        （3）阻止气体通过 
Ⅱ．（1）NaOH溶液    Na^＋  （2）80
Ⅲ．（1）①MgCl₂＋Ca(OH)₂＝Mg(OH)₂↓＋CaCl₂ ②MgCl₂(熔融) Mg＋Cl₂↑

（2）氯气 （3）为了防止氯化镁水解，要在氯化氢气体的氛围中加热

试题分析：Ⅰ．（1）电解饱和NaCl溶液的阳极的反应式是2Cl^－－2e^－＝Cl₂ ↑；（2）在阴极由于放电能力H⁺>Na⁺，所以阴极的电极反应式是：2H⁺+2e^-=H₂↑．由于破坏了附近的水的电离平衡，使得阴极附近OH^-浓度增大，所以图甲中流出的b是NaOH及未电离的NaCl的混合溶液。（3）石棉隔膜的作用是阻止气体通过，防止Cl₂与阴极反应反应产物H₂、NaOH发生反应。Ⅱ．（1）离子交换膜电解槽中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）由工业上生产镁的流程图可知：①沉淀池的化学反应方程式是MgCl₂＋Ca(OH)₂＝Mg(OH)₂↓＋CaCl₂；②在电解池中的化学反应方程式是MgCl₂(熔融) Mg＋Cl₂↑。（2）整个生产流程中循环使用的物质是氯气。（3）MgCl₂是强酸弱碱盐，在加热氯化镁的结晶水合物使之脱水转化为无水氯化镁的过程中，MgCl₂会发生水解反应产生HCl和Mg(OH)₂, HCl挥发逸出，最终得到的是Mg(OH)₂。所以在加热的过程中要防止其水解。为了防止氯化镁水解，要在氯化氢气体的氛围中加热。最后蒸干得到的就是无水MgCl₂。