Question

8．海水是巨大的化学资源宝库．
Ⅰ．从海水中可以提取氯、溴、碘等卤族元素．
已知：X₂ （g）+H₂（g）?2HX（g）  （X₂表示Cl₂、Br₂和I₂）． 图1表示平衡常数K与温度t的关系．
（1）△H 表示X₂与H₂反应的焓变，△H＜0（填＞、＜或=）．
（2）曲线a表示的是Cl₂（填“Cl₂”、“Br₂”或“I₂”）与H₂反应时K与t的关系．
Ⅱ．海水淡化具有广泛的应用前景，淡化前需对海水进行预处理．
（1）通常用明矾[KAl（SO₄）₂•12H₂O]作混凝剂，降低浊度．
（2）用图2所示NaClO的发生装置对海水进行消毒和灭藻处理．
①装置中由NaCl转化为NaClO的化学方程式是2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，2NaOH+Cl₂=NaClO+NaCl+H₂O．
②海水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-等杂质离子，处理过程中装置的阴极易产生水垢，其主要成分是Mg（OH）₂和CaCO₃．生成CaCO₃的离子方程式是Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-=CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ．依据图象分析平衡常数随温度升高减小，说明平衡逆向进行，正反应为放热反应；Cl₂、Br₂、I₂，与H₂反应时K与t的关系分析可知氯气和氢气反应放热多；
Ⅱ．（2）①电解饱和氯化钠溶液反应生成氢氧化钠、氯气和氢气，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
②阴极生成氢气，水的电离被破坏电极附近生成氢氧化钠，氢氧化钠和碳酸氢钙，碳酸氢镁反应生成氢氧化镁、碳酸钙沉淀；

解答 解：Ⅰ．（1）图象分析平衡常数随温度升高减小，说明升温平衡逆向进行，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，△H＜0，
故答案为：＜；
（2）Cl₂、Br₂、I₂，与H₂反应时K与t的关系分析可知氯气和氢气反应放热多，碘化氢加热分解平衡逆向进行平衡常数减小的大，同温度下，K越大，反应越完全，题目所给的卤族元素中，氯气与氢气反应是三者里最完全的，所以K最大，曲线a表示的是Cl₂，
故答案为：Cl₂；
Ⅱ．（2）①装置中由NaCl转化为NaClO的反应是电解氯化钠溶液生成氢氧化钠溶液、氯气和氢气，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠和水，反应的化学方程式是：2NaCl+2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；2NaOH+Cl₂=NaClO+NaCl+H₂O，
故答案为：2NaCl+2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；2NaOH+Cl₂=NaClO+NaCl+H₂O；
②阴极生成氢气，电极附近水的电离被破坏，电极附近生成氢氧化钠，氢氧化钠和碳酸氢钙，碳酸氢镁反应生成氢氧化镁、碳酸钙沉淀，氢氧化钠和碳酸氢钙反应生成CaCO₃的沉淀产生水垢，生成碳酸钙沉淀的反应离子方程式是：Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-=CaCO₃↓+H₂O，
答案为：Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-=CaCO₃↓+H₂O；

点评 本题考查了海水资源的分析应用，物质制备电解原理的分析应用图象分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．