Question

通过海水能获得淡水、食盐、镁等，食盐可进一步用于氯碱工业．请回答下列问题．
（1）列举两种海水淡化的方法：

 

、

 

．
（2）氯碱工业通过电解饱和食盐水能获得烧碱和氯气等物质，该反应的化学方程式为

 

，如图是用离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图．其中石墨接电源

 

极，电解时铁电极的电极反应式为

 

．电解过程中通过离子交换膜的主要离子是

 

．
（3）侯氏制碱法中，首先向饱和食盐水中通入CO₂和NH₃制备NaHCO₃，其化学方程式为

 

；先通入的是

 

（填化学式），其理由是

 

；再利用NaHCO₃受热分解可制备纯碱．
（4）目前世界上60%以上的镁都是从海水中提取的，已知：MgO和MgCl₂的熔点分别为2852℃和714℃．分析说明工业上采用电解熔融MgCl₂而不是电解熔融Mg0的理由

 

．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用,原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）淡化海水，应降低水中的离子浓度，可用蒸馏法、离子交换法、电渗析法等；
（2）电解饱和食盐水，阳极生成氯气，阴极生成氢气，图中铁应为阴极，应用阳离子交换膜；
（3）氨气易溶于水，而二氧化碳微溶，应先通入氨气；
（4）氧化镁和氯化镁在熔融状态下都能导电，电解时应考虑节约能源．

解答： 解：（1）常见淡化海水的方法有蒸馏法、离子交换法、电渗析法等，故答案为：蒸馏法；离子交换法；
（2）工业电解饱和食盐水，生成氢氧化钠、氢气和氯气，电解方程式为2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，电解饱和食盐水时，如用铁为电解，铁应连接电源负极，否则铁被氧化，则石墨为阳极，连接电源正极，电解池工作时，阴极发生还原反应，电极方程式为2H⁺+2e^-═H₂↑，由离子的移动方向可知图中交换膜为阳离子交换膜，可通过的离子为Na⁺和H⁺，
故答案为：2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；正；2H⁺+2e^-═H₂↑；Na⁺和H⁺；
（3）氨气极易溶于水，而二氧化碳微溶于水，先通入氨气，溶液呈碱性，再通入二氧化碳气体可之更多地转化为HCO₃^-，反应的方程式为NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃+NH₄Cl，
故答案为：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃+NH₄Cl；NH₃；NH₃极易溶于NaCl溶液，而CO₂在NaCl溶液中溶解度很小；
（4）MgO比MgCl₂熔点高，电解MgO比电解MgCl₂的电能多，浪费资源，
故答案为：由于熔点MgO＞MgCl₂，电解MgO耗费电多，而电解MgCl₂耗电较少．

点评：本题考查较为综合，涉及食盐的工业应用，注意把握工业制备原理和操作方法，结合物质的性质解答该题，牢固把握相关基础知识是解答该类题目的关键，题目难度不大．