题目内容
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．
（1）Cl2的电子式是
（2）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
②曲线a表示的是
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[K2SO4?Al2（SO4）3?24H2O]作混凝剂，降低浊度．明矾水解的离子方程式是
（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
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
③若每隔5-10min倒换一次电极电性，可有效地解决阴极的结垢问题．试用电极反应式并结合必要的文字进行解释
考点：海水资源及其综合利用,化学平衡建立的过程
专题：元素及其化合物,化学应用
分析：Ⅰ、（1）氯气是非金属单质，氯原子间形成共价键；
（2）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、（1）明矾中含有铝离子，铝离子在水中水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性而净水；
（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；
③阴极结垢后倒换电极电性，阴极变为阳极，其电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，产生的氯气与水发生反应：Cl2+H2O=HCl+HClO，酸溶解沉淀；
（2）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、（1）明矾中含有铝离子，铝离子在水中水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性而净水；
（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；
③阴极结垢后倒换电极电性，阴极变为阳极，其电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，产生的氯气与水发生反应：Cl2+H2O=HCl+HClO，酸溶解沉淀；
解答：
解：Ⅰ．（1）Cl2的电子式是
；
故答案为：；
（2）①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，△H＜0；
故答案为：＜；
②Cl2、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，曲线a表示的是I2；
故答案为：I2；
Ⅱ．（1）明矾中含有铝离子，铝离子在水中水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性而净水，水解方程式为Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+；
故答案为：Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+；
（2）①装置中由NaCl转化为NaClO的化学方程式是2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑；2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O；
故答案为：2NaCl+2H2O
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；
③阴极电解原理分析可知，阴极结垢后倒换电极电性，阴极变为阳极，其电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，产生的氯气与水发生反应：Cl2+H2O=HCl+HClO，使该电极附近溶液呈酸性，从而将Mg（OH）2和CaCO3溶解而达到除垢的目的；
故答案为：阴极结垢后倒换电极电性，阴极变为阳极，其电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，产生的氯气与水发生反应：Cl2+H2O=HCl+HClO，使该电极附近溶液呈酸性，从而将Mg（OH）2和CaCO3溶解而达到除垢的目的；
；故答案为：
；（2）①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，△H＜0；
故答案为：＜；
②Cl2、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，曲线a表示的是I2；
故答案为：I2；
Ⅱ．（1）明矾中含有铝离子，铝离子在水中水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性而净水，水解方程式为Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+；
故答案为：Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+；
（2）①装置中由NaCl转化为NaClO的化学方程式是2NaCl+2H2O
| ||
故答案为：2NaCl+2H2O
| ||
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；
③阴极电解原理分析可知，阴极结垢后倒换电极电性，阴极变为阳极，其电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，产生的氯气与水发生反应：Cl2+H2O=HCl+HClO，使该电极附近溶液呈酸性，从而将Mg（OH）2和CaCO3溶解而达到除垢的目的；
故答案为：阴极结垢后倒换电极电性，阴极变为阳极，其电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，产生的氯气与水发生反应：Cl2+H2O=HCl+HClO，使该电极附近溶液呈酸性，从而将Mg（OH）2和CaCO3溶解而达到除垢的目的；
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．
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