题目内容
【题目】海水是人类宝贵的自然资源。下图是某工厂对海水资源综合利用的部分流程示意图。
(1)请列举海水淡化的两种方法__________、__________。
(2)精制的食盐水通过离子交换膜电解槽电解。上图为离子交换膜法电解原理示意图。电解饱和食盐水的离子方程式为______________________,试根据电极反应分析透过交换膜的离子X是__________。
(3)已知[Ca(OH)2=5.5×l0-6,Mg(OH)2=1.8×l0-11]。将c(Mg2-)=3.6×l0-3mol/L 的 MgCl2溶液与 cmol/L的NaOH溶液等体积混合,要使混合液产生Mg(OH)2沉淀,c至少等于__________mol/L。经步骤③所得的Mg(OH)2沉淀中常混有Ca(OH)2,怎样除去?写出你的方案:_____________________________。
(4)工业制取镁首先用MgCO3进行热分解,笫二步加焦炭进行氯化得到MgCl2,最后通过电解MgCl2制取Mg,写出该法笫二步的化学方程式__________________________________________。电解熔融氯化镁所得的镁蒸气冷却后即为固体镁。下列气体中,镁蒸气可以在其氛围中冷却的是__________(选填编号字母)。
A.Cl2 B.N2 C.H2 D.空气
(5)甲同学认为:步骤③后可加热Mg(OH)2沉淀得到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。乙不同意甲的观点,他的理由是__________________________。
【答案】 蒸馏法 离子交换法和电渗析法等(填写其中两个给 2 分) 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- Na+ 2.0×10-4mol/L 加入 MgCl2 溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用蒸馏水水洗涤 2MgO+C+2Cl2==2MgCl2+CO2 C 因为 MgO 熔点高,熔融时,耗费大量的能量而增加生产成本
【解析】(1)海水淡化的方法有:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等;(2)电解饱和食盐水的离子方程式为:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- ;根据电极反应阴极2H2O+2e-H2+2OH― ,负电荷增多,透过交换膜的离子X是Na+;(3)已知[Ca(OH)2=5.5×l0-6,Mg(OH)2=1.8×l0-11]。将c(Mg2-)=3.6×l0-3mol/L 的 MgCl2溶液与 cmol/L的NaOH溶液等体积混合,要使混合液产生Mg(OH)2沉淀,,等体混合前c至少等于1.0×10-4mol/L×2=2.0×10-4mol/L。经步骤③所得的Mg(OH)2沉淀中常混有Ca(OH)2,除去的方案:加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用蒸馏水水洗涤 ;(4)加焦炭进行氯化得到MgCl2,碳作还原剂, 2MgO+C+2Cl2==2MgCl2+CO2;镁蒸气可以在其氛围中冷却的是还原性氛围,故选C,在H2氛围中冷却。(5)因为 MgO 熔点高,熔融时,耗费大量的能量而增加生产成本。