Question

【题目】Ⅰ．如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中．

（1）仅K1闭合，石墨棒周围溶液pH升高，其电极反应式为___________________．

（2）仅K2闭合，在铁棒附近滴加酚酞显红色，理由是______________________（用平衡移动原理解释）．

（3）仅K2闭合，发生总反应的离子方程式为________________________________．

Ⅱ. 海水的综合利用可以制备金属镁和精盐，其流程如图所示：

（1）步骤a中，溶解、过滤、蒸发三个阶段都要用到的一种玻璃仪器是________．

（2）为使母液中的Mg2+完全转化为Mg（OH）2（离子浓度小于10﹣5molL﹣1时，沉淀就达完全），步骤b中溶液的pH至少要控制在___________．（常温下，Mg(OH)2的Ksp=1×10﹣11）

（3）步骤c必须在氯化氢气体的氛围中加热蒸发才能完成，试用化学方程式表示在无氯化氢的情况下不能生成无水MgCl2的原理_________________________________．

（4）完成步骤d的化学方程式____________________________．

Answer 1

【答案】 O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣ H2OH++OH﹣，由于2H++2 e﹣=H2↑，使平衡正向移动，结果c（H+）＜c（OH﹣） 2Cl﹣+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH﹣ 玻璃棒 11 MgCl2+2H2O=Mg（OH）2↓+2HCl↑ MgCl2（熔融） Mg+Cl2↑

【解析】Ⅰ．（1）K1闭合构成原电池，铁棒是负极，铁失去电子，石墨棒是正极，溶液中的氧气得到电子转化为OH－，石墨棒周围溶液pH逐渐升高，其电极反应式为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；（2）仅K2闭合构成电解池，铁棒与电源的负极相连，作阴极，溶液中的水电离(H2OH++OH﹣)氢离子放电生成氢气，使平衡正向移动，结果c（H+）＜c（OH﹣），溶液呈碱性，故在铁棒附近滴加酚酞显红色；（3）仅K2闭合构成电解池，铁棒与电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电生成氢气。石墨棒是阳极，溶液中的氯离子放电生成氯气，故发生总反应的离子方程式为：2Cl﹣+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH﹣ ；Ⅱ. （1）玻璃棒在溶解、过滤、蒸发三个阶段都要用到，故答案为玻璃棒；（2），常温下，Kw=1×10-14，，故使母液中的Mg2+完全转化为Mg（OH）2（离子浓度小于10﹣5molL﹣1时，沉淀就达完全），步骤b中溶液的pH至少要控制在11；（3）氯化镁为强酸弱碱盐，能发生水解反应：MgCl2+2H2O=Mg（OH）2+2HCl，加热将会促进Mg2+水解和盐酸中的HCl挥发，使平衡向正反应方向进行，故不在氯化氢气流中加热氯化镁的方程式为：MgCl2+2H2O=Mg（OH）2↓+2HCl↑；（4）制备金属镁采用电解法，故步骤d的化学方程式为：MgCl2（熔融） Mg+Cl2↑。