Question

【题目】海水中蕴藏着丰富的资源，海水综合利用的流程图如下：

（一）某化学研究小组用如图装置模拟步骤I电解食盐水（用铁和石墨做电极）。

（1）a电极材料是_____（填铁、石墨），其电极反应式为_________。

（2）当阴极产生11.2mL气体时（标准状况），该溶液的pH为______（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+。

下表是生成氢氧化物沉淀的pH：

物质	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Al(OH)3	Mg(OH)2
开始沉淀pH	2．7	8．1	3．8	9．5
完全沉淀pH	3．7	9．6	4．8	11．0

（3）把MgCl2粗产品的溶液中的Fe2+转化为Fe3+，可选用的物质是_____（填序号，下同），加入_____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：_________。

（三）制取工业溴：

（5）步骤Ⅳ中已获得Br2，步骤Ⅴ中又将Br2还原为Br－，其目的是_______。

（6）写出步骤Ⅴ用SO2水溶液吸收Br2的离子方程式：________。

Answer 1

【答案】（1）石墨 2Cl－－2e－==Cl2↑

（2）12 （3）b ；c

（4）将MgCl2·6H2O在干燥的HCl气流中加热

（5）富集溴元素 （6）Br2+SO2+2H2O=4H++SO42－+2Br－

【解析】

试题（1）在电解食盐水制氯气的装置中，Fe电极作阴极，石墨作阳极，则a电极为石墨；在阳极，溶液中的Cl－失电子生成氯气，电极反应为2Cl－－2e－==Cl2↑。

（2）在电解食盐水制氯气的装置中，阴极H＋得电子生成氢气，则阴极产生氢气的物质的量为0.0112L÷22.4L/mol=0.0005mol，根据化学反应2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，生成NaOH的物质的量为0.001mol，所以c(OH－)=0.001mol÷0.1L=0.01mol/L，pH=12。

（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，化学反应为2H＋+2Fe2＋+H2O2=2Fe3＋+2H2O，氧化亚铁离子为铁离子且不会引入杂质离子，调节溶液PH除去Fe3＋，加入的试剂不引入新的杂质应选择氧化镁，发生的反应为Fe3＋+3H2OFe(OH)3+3H＋,MgO+2H＋=Mg2＋+H2O；答案选b；c；

（4）如果直接在空气中加热MgCl26H2O，则Mg2+会水解的生成Mg(OH)Cl和HCl，通入HCl可以抑制其水解，则应将MgCl2·6H2O在干燥的HCl气流中加热；

（5）步骤I中已获得Br2，步骤II中又将Br2还原为Br-，步骤I中获取的溴浓度较小，所以其目的是富集溴元素；

（6）溴具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，二者能发生氧化还原生成硫酸和氢溴酸，离子反应方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++SO42－+2Br－。