Question

海洋是生命的摇篮、资源的宝库．中国要实施海洋强国战略，实现由海洋大国向海洋强国迈进的梦想．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，如图是工业上对海水的几项综合利用的流程示意图．
（1）写出镁离子的结构示意图：

 

．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Mg²⁺、Ca²⁺等杂质，依次用NaOH、Na₂CO₃除去．写出反应的离子方程式：

 

．
（3）某同学利用反应①原理制备氯气，将200mL 5mol?L^-1NaCl溶液进行电解，其反应方程式为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，则理论上最多可制得标准状况下氯气体积为

 

L．
（4）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，请分别指出玻璃棒在这三种情况下的作用：溶解时

 

；过滤时

 

；蒸发时

 

．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：（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）镁离子与氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀；钙离子与碳酸根反应生成碳酸钙沉淀；
（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）溶解时搅拌加快溶解，过滤时为防止液体外洒、冲破滤纸而引流，蒸发时为防止液体局部受热溅出，要用玻璃棒搅拌．

解答： 解：（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Mg²⁺、Ca²⁺等杂质，依次用NaOH、Na₂CO₃除去，镁离子与氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀，钙离子与碳酸根反应生成碳酸钙沉淀，反应离子方程式为：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，
故答案为：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
（3）200mL 5mol?L^-1NaCl溶液中NaCl的物质的量=0.2L×5mol/L=1mol，由2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+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，
故答案为：11.2L；
（4）溶解时搅拌加快溶解，过滤时为防止液体外洒、冲破滤纸而引流，蒸发时为防止液体局部受热溅出，要用玻璃棒搅拌，
故答案为：搅拌；引流；搅拌．

点评：本题以海水资源开发利用为载体，考查核外电子排布、氧化还原反应、离子方程式、化学计算、化学实验基本操作等，难度不大，需要学生熟练掌握基础知识．