Question

化工生产必须遵循科学原理．请根据下列工艺生产流程回答问题．
（1）某化学课外活动小组以海带为原料获得少量碘水，并以CCl₄为溶剂将碘从碘水中提取出来．具体过程如下图所示：

则：操作①的名称是

 

，在操作过程中使用到的玻璃仪器有

 

．操作②中发生反应的化学方程式为

 

．操作③为萃取，为什么不能用酒精代替CCl₄作为萃取剂？

 

．
（2）海水的综合利用可以制备金属钠和镁，其流程如下图所示：

①若在空气中加热MgCl₂?6H₂O生成的是Mg（OH）Cl或MgO，而MgO的熔沸点非常高，达到熔融状态需要消耗很多能源．所以，用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁．写出用电解法制取金属镁的化学方程式

 

．
②Mg（OH）₂沉淀和盐酸反应的离子方程式为

 

．
③实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明这三种情况下使用玻璃棒的目的：
溶解时：

 

；过滤时：

 

；蒸发时：

 

．
④工业上把电解饱和食盐水称为“氯碱工业”．电解食盐水不能得到金属钠单质．请你写出电解饱和食盐水的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用,电解原理,金属冶炼的一般原理,海带成分中碘的检验

专题：电化学专题,卤族元素

分析：流程分析，海带灼烧溶于水过滤得到碘化钾的溶液通入氯气氧化碘离子为单质碘，加入四氯化碳萃取分液得到碘单质；
（1）将海带烧成灰，向灰中加水搅拌；分离固体和液体用过滤；
过滤操作用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗；氯气将碘离子氧化；萃取实验萃取剂的选取标准是：溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取剂和原溶剂不互溶，萃取剂和溶质不反应；
流程分析贝壳加热分解得到氧化钙，溶于水生成氢氧化钙加入母液沉淀镁离子，过滤出沉淀加盐酸溶解富集，得到氯化镁溶液，蒸发浓缩得到氯化镁晶体，失去结晶水得到氯化镁固体，电解熔融氯化镁得到镁；
（2）①电解熔融的氯化镁得到Mg与氯气；
②根据氢氧化镁溶解于盐酸反应生成氯化镁和水；
③粗盐提纯过程中溶解用玻璃棒搅拌加速溶解，过滤引流，蒸发过程中搅拌作用，避免局部受热液体飞溅；
④以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”；饱和食盐水在直流电的条件下生成氢氧化钠、氯气和氢气．

解答： 解：（1）过滤适用于分离不溶于水的固体和液体，海带灰难溶于水，碘元素以碘离子的形式存在于溶液中，所以将海带烧成灰，向灰中加水搅拌用过滤分离它们；过滤操作中需要的仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗、铁架台等，其中用到的三种玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒；烧杯用来盛放液体，漏斗用于过滤，玻璃棒用来引流和搅拌；氯气能氧化碘离子得到氯离子和单质碘：2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-；根据萃取剂的选取标准知，酒精和水任意比互溶，所以不能作萃取剂，
故答案为：过滤；漏斗、玻璃棒、烧杯；Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；酒精和水任意比互溶；
（2）①电解熔融的氯化镁得到Mg与氯气，反应方程式为：MgCl₂

通电  .

Mg+Cl₂↑，
故答案为：MgCl₂

通电  .

Mg+Cl₂↑；      
②将沉淀物与盐酸反应生成氯化镁和水，反应的化学方程式：Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，故答案为：Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O；
③粗盐提纯过程中溶解用玻璃棒搅拌加速溶解，过滤操作中玻璃棒起到引流作用，蒸发操作主要是起到搅拌作用，避免局部受热液体飞溅；
④“氯碱工业”是指饱和食盐水在直流电的条件下生成氢氧化钠、氯气和氢气，反应为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．

点评：本题考查较综合，涉及过滤操作、氧化还原反应、金属钠和镁的制备等，为高考常见题型，利用所学知识结合流程图信息是解答本题的关键，题目难度中等．