题目内容

15．海水中蕴藏着丰富的资源，海水综合利用的流程图如图1：

（一）某化学研究小组用图装置2模拟步骤I电解食盐水 （用铁和石墨做电极）．
（1）a电极材料是石墨（填铁、石墨），其电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑．
（2）当阴极产生11.2mL气体时（标准状况），该溶液的pH为12（忽略反应前后溶液体积的变化）．
（二）卤水中蕴含着丰富的镁资源，就MgCl2粗产品的提纯、镁的冶炼过程回答下列问题：已知MgCl2粗产品的溶液中含有Fe2+、Fe3+和Al3+． 表是生成氢氧化物沉淀的pH：
物质Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3Mg（OH）2
开始沉淀pH2.78.13.89.5
完全沉淀pH3.79.64.811.0
（3）把MgCl2粗产品的溶液中的Fe2+转化为Fe3+，最适宜选用的物质是b（填序号，下同），加入c调节溶液的pH，充分反应后过滤，可得MgCl2溶液．
a．KMnO4      b．H2O2      c．MgO       d．NaOH
（4）步骤Ⅲ由MgCl2•H2O获得MgCl2的操作是：将MgCl2•6H2O在干燥的HCl气流中加热．

分析 海水淡化得到粗盐、卤水、和淡水，粗盐精，制得到饱和食盐水，电解食盐水得到氯气、氢气和氢氧化钠，卤水可以蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到氯化镁晶体，氯化氢气流中失去结晶水得到固体氯化镁，电解熔融氯化镁生成金属镁，卤水中通入氯气氧化溴离子生成溴单质，通入热空气吹出溴单质yoga二氧化硫水溶液吸收，得到HBr的溶液，再通入氯气氧化HBr生成溴单质，起到富集作用，
（一）某化学研究小组用图2装置模拟步骤I电解食盐水（用铁和石墨做电极），铁应为阴极，发生还原反应生成氢气，石墨为阳极，阳极发生氧化反应生成氯气；
（二）氯化镁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶可得到氯化镁晶体，由晶体得到氯化镁固体，应防止氯化镁的水解，以防止生成氢氧化镁，电解熔融的氯化镁，可得到镁，把MgCl2粗产品的溶液中的Fe2+转化为Fe3+，可选用的物质是过氧化氢或氯气，氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液PH除去，加入的试剂不引入新的杂质．

解答 解：海水淡化得到粗盐、卤水、和淡水，粗盐精，制得到饱和食盐水，电解食盐水得到氯气、氢气和氢氧化钠，卤水可以蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到氯化镁晶体，氯化氢气流中失去结晶水得到固体氯化镁，电解熔融氯化镁生成金属镁，卤水中通入氯气氧化溴离子生成溴单质，通入热空气吹出溴单质yoga二氧化硫水溶液吸收，得到HBr的溶液，再通入氯气氧化HBr生成溴单质，起到富集作用，
（一）（1）装置图中与直流电源正极连接的电极a为阳极，溶液中氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑；
故答案为：石墨；2Cl--2e-=Cl2↑；
（2）阴极发生2H++2e-=H2↑，22.4mL为0.5×10-3mol氢气，则生成0.001molOH-，则c（OH-）=$\frac{0.001mol}{0.1L}$=0.01mol/L，溶液pH=12，故答案为：12；
（二）（3）把MgCl2粗产品的溶液中的Fe2+转化为Fe3+，可选用的物质是过氧化氢、氯气，氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液PH除去，加入的试剂不引入新的杂质应选择氧化镁，可用碳酸镁；
故答案为：b；c；
（4）如果直接在空气中加热MgCl2•6H2O则Mg2+会水解的生成Mg（OH）Cl和HCl，通入HCl可以抑制其水解，应在氯化氢气流中失水获得氯化镁晶体；
故答案为：将MgCl2•6H2O在干燥的HCl气流中加热；

点评 本题考查物质的制备以及分离，为高考常见题型，侧重考查海水资源的开发和利用，涉及电解原理等知识点，根据金属的活动性强弱与冶炼方法的选取、电解原理、物质的性质等知识点来分析解答，注意由带结晶水的氯化镁制取氯化镁的条件，为易错点，题目难度中等．

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