Question

【题目】海洋经济已经成为拉动我国国民经济发展的重要引擎，海水的综合开发、利用是海洋经济的一部分，海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用的示意图。其流程如下图所示：

(1)写出镁原子的结构示意图：_________________。在反应①→⑤中属于氧化还原反应的是___________(填序号)；

(2)粗盐中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质，为制得纯净的NaCl晶体，操作如下：①溶解；②依次加入过量的BaCl2溶液、NaOH溶液、________溶液；③_________；④滤液中加适量盐酸；⑤__________(请补全缺少的实验步骤或试剂)；

(3)某同学利用反应①原理制备氯气，将200 mL 5.0 mol·L－1NaCl溶液进行电解，则理论上最多可制得标准状况下氯气的体积为__________L；

(4)实验室模拟Mg的制取流程时，用11.3 mol·L－1的浓盐酸配置反应③所需要的0.5 mol·L―1稀盐酸100 mL，需要用量筒量取浓盐酸________mL，接下来的配制过程除了玻璃棒和烧杯外，还需要用到的玻璃仪器有___________________。

Answer 1

【答案】 ①⑤ Na2CO3 过滤 蒸发结晶 11.2 4.4 胶头滴管、100mL容量瓶

【解析】

（1）镁离子质子数为12，核外电子数为10，有2个电子层，各层电子数为2、8；有元素化合价发生变化的反应属于氧化还原反应，结合具体反应判断；

（2）Ca2＋用碳酸钠除去，Mg2＋用氢氧化钠除去，SO42－用氯化钡除去，据此判断；

（3）根据n=cV计算NaCl的物质的量，结合方程式计算生成氯气的体积；

（4）根据稀释过程中溶质的物质的量不变计算，结合物质的量浓度溶液的配制原理和步骤判断需要的仪器。

（1）镁离子质子数为12，核外电子数为10，有2个电子层，各层电子数为2、8，镁离子结构示意图为；反应①是电解食盐水生成氢氧化钠、氯气与氢气，属于氧化还原反应，反应②是溶液中镁离子与石灰乳反应生成氢氧化镁沉淀，属于非氧化还原反应，反应③是氢氧化镁与盐酸反应，属于非氧化还原反应，反应④是氯化镁晶体失去结晶水得到氯化镁，属于非氧化还原反应，反应⑤是分解熔融氯化镁生成镁与氯气，属于氧化还原反应，故答案为①⑤；

（2）粗盐中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质，Ca2＋用碳酸钠除去，Mg2＋用氢氧化钠除去，SO42－用氯化钡除去，最后过滤，向滤液加入盐酸酸化。但由于过量的氯化钡要用碳酸钠来除，所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面，而氢氧化钠可以随意调整，因此为制得纯净的NaCl晶体，操作如下：①溶解；②依次加入过量的BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液；③过滤；④滤液中加适量盐酸；⑤蒸发结晶；

（3）200mL 5molL-1NaCl溶液中NaCl的物质的量=0.2L×5mol/L=1mol，由2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑可知生成氯气为1mol×1/2=0.5mol，标况下，生成氯气的体积=0.5mol×22.4L/mol=11.2L；

（4）由于稀释过程中溶质的物质的量不变，则需要用量筒量取浓盐酸的体积为100mL×0.5 mol·L－1/11.3 mol·L－1≈4.4mL；用浓盐酸配制稀盐酸的一般步骤分别是计算、量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等，需要的仪器除了量筒、玻璃棒和烧杯外，还需要用到的玻璃仪器有胶头滴管、100mL容量瓶。