Question

海水占地球总储水量的97.2%．若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源．
（1）多级闪蒸法是目前“海水淡化”的主要技术．该法是在一定条件下将海水变成蒸汽，蒸汽经过冷却而得高纯度淡水．由此可判断多级闪蒸法是

 

（填“物理变化”或“化学变化”）．
（2）利用海水晒盐的原理是

 

；分离食盐晶体后的母液中含有KCl、MgCl₂，经过分离、提纯后，可用于

 

．
（3）“氯碱工业”利用电解饱和食盐水制得重要化工产品．在氯碱工业中，隔膜法电解（如图甲所示）工艺逐渐被离子交换膜电解（如图乙所示）技术取代．

①写出两电极的反应式：阳极

 

，阴极

 

．
②石棉隔膜的作用是

 

．离子交换膜电解槽中⑥、⑦分别是

 

、

 

．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用,常见化学电源的种类及其工作原理

专题：电化学专题,元素及其化合物

分析：（1）根据蒸馏法的原理；
（2）食盐的溶解度受温度影响变化不大，利用海水晒盐，就是把海水引入海滩，借助日光和风力使水分蒸发，得到分离食盐晶体后的母液中含有KCl、MgCl₂，经过分离、提纯后可以冶炼金属，据此进行分析判断；
（3）①用惰性电极电解氯化钠溶液，阳极是氯离子放电生成氯气，阴极是氢离子放电生成氢气；
②Cl₂和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，石棉隔膜的作用阻止气体通过；离子膜电解槽只允许阳离子和水分子通过；⑥为氢氧化钠，⑦为钠离子；

解答： 解：（1）在一定条件下将海水变成蒸汽，蒸汽经过冷却而得高纯度淡水，操作方法是蒸馏方法，蒸馏是利用物质的沸点不同进行分离，沸点属于物理性质，故答案为：物理变化；
（2）食盐的溶解度受温度的影响小，从食盐溶液中获得食盐主要利用阳光和风蒸发水分，使海水中的水分蒸发掉，使氯化钠结晶出来；分离食盐晶体后的母液中含有KCl、MgCl₂，经过分离、提纯后，可用于工业上冶炼金属钾和镁；
故答案为：蒸发、结晶； 工业上冶炼金属钾和镁；
（3）①用惰性电极电解饱和食盐时，阳极阴离子Cl^-、OH^-放电，Cl^-的放电能力强于OH^-，阳极氯离子失去电子，发生氧化反应，发生的方程式为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，阴极是氢离子放电生成氢气，阴极发生的方程式为：2H⁺+2e^-═H₂↑，
故答案为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；2H⁺+2e^-═H₂↑；
②Cl₂和NaOH溶液接触，发生反应2NaOH+Cl₂═NaClO+NaCl+H₂O，防止Cl₂和NaOH反应，石棉隔膜的作用是阻止气体通过；
电解饱和食盐水，电解槽离子膜，允许阳离子（或Na⁺）和水分子通过，不允许阴离子通过；阴极是氢离子放电生成氢气，同时生成氢氧化钠，所以⑥为氢氧化钠，⑦为Na⁺，
故答案为：分成阴、阳两极室，阻止气体通过；NaOH溶液；Na⁺；

点评：本题主要考查了食盐制备、氯碱工业和金属镁的制备，掌握电解饱和食盐水的反应原理和海水中镁的提取方法是解答的关键，题目难度中等．