题目内容

20．海水中蕴藏着丰富的资源．海水综合利用的部分流程图如下：

回答下列问题：
（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2NaCl（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Na+Cl2↑．
②实验室用惰性电极电解200mLNaCl溶液，若阴阳两极均得到224mL气体（标准状况），则所得溶液的pH为13（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．“84”消毒液的有效成分为NaClO，制取它的化学方程式为Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O．
（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在一定条件下可以得到无水MgCl2；
e．电解熔融的MgCl2可得到Mg．
①上述提取镁的流程c中，得到MgCl2溶液的离子方程式为Mg（OH）2+2H+═Mg2++2H2O．
②步骤d中的“一定条件”指的是在HCl气流中加热．
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？不同意（填“同意”或“不同意”），请说出你同意或不同意的理由因为MgO熔点很高，熔融时会消耗大量的电能而增加生产成本．

分析 （1）①活泼金属的制取一般采取电解熔融盐的方法；
②由电解方程式可计算出氢氧根的浓度，进而算出PH；
③根据题给信息写出反应物和生成物，配平即得电解方程式，84消毒液主要成分为次氯酸钠，制备次氯酸钠是利用氯气和氢氧化钠溶液反应生成；
（2）①流程分析可知氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁溶液；
②考虑镁离子的水解，一定条件是防止水解的发生；
③从氧化镁高熔点考虑，熔融时会消耗大量的电能．

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）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Na+Cl2↑，故答案为：2NaCl（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Na+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：$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，由2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH 可知，Cl2↑～H2↑～2NaOH，则n（NaOH）=2n（Cl2）=2×0.005mol=0.01mol，c（NaOH）=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，所以pH=13；
故答案为：13；
③“84”消毒液为次氯酸钠溶液，制取它的化学方程式为：Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O；
故答案为：NaClO； Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O；
（2）①上述提取镁的流程c中，是氢氧化镁和盐酸反应得到MgCl2溶液的离子方程式：Mg（OH）2+2H+═Mg2++2H2O；
故答案为：Mg（OH）2+2H+═Mg2++2H2O
②MgCl2•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+水解在HCl气流中加热，步骤d中的“一定条件”指的是在HCl气流中加热；
故答案为：在HCl气流中加热；
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：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．

练习册系列答案
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