Question

如图1是氯碱工业的流程及产物的部分转化关系，其中A、B、C、D、E分别表示一种或多种物质．
请回答下列问题：
（1）离子膜电解槽中发生反应的化学方程式为：

 

．
（2）C产生在离子膜电解槽的

 

（填“阴极室”或“阳极室”），写出A的一种用途

 

．
（3）反应④的离子方程式为：

 

．
（4）粗盐水中含有泥沙、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质，必须除去杂质后使用．已知：K_SP[Mg（OH）₂]=5.61×10^-12； K_SP[MgCO₃]=6.82×10^-6，为了尽可能除去Mg²⁺，你选用纯碱还是烧碱：

 

； 粗盐水精制的过程中可能用到①盐酸、②烧碱、③纯碱、④氯化钡、⑤过滤，添加试剂及操作的合理顺序是

 

（填序号）．
（5）氯碱工业的产品都有广泛的用途．如图2是从海水中提取镁的流程，其中步骤③的操作是

 

，步骤④需要用到D，原因是

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,无机物的推断

专题：实验设计题

分析：图1中粗盐水经分离、提纯得到精盐水，电解生成氢气、氯气和氢氧化钠，由A和B反应以及B和C的反应可知A为H₂，B为Cl₂，C为NaOH，则D为HCl，E为NaCl和NaClO混合物；
图2海水经浓缩后加入氧化钙可生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁，结晶生成氯化镁晶体，在盐酸酸性环境中蒸发结晶生成氯化镁，电解熔融的氯化镁可生成镁，以此解答该题．

解答： 解：（1）电解氯化钠溶液生成氢气、氯气和氢氧化钠，方程式为2NaCl+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，故答案为：2NaCl+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
（2）C为氢氧化钠，在电解槽的阴极生成，A为氢气，可用作燃料等，故答案为：阴极室；做燃料；
（3）反应④为氯气与氢氧化钠溶液的反应，方程式为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）已知：K_SP[Mg（OH）₂]=5.61×10^-12； K_SP[MgCO₃]=6.82×10^-6，说明Mg（OH）₂溶解度更小，为了尽可能除去Mg²⁺，应生成Mg（OH）₂，则加入烧碱，要除去粗盐中含有的杂质，可以加过量的氯化钡溶液除去硫酸镁，加过量的NaOH溶液除去镁离子，加过量的Na₂CO₃溶液除去氯化钙，通过过滤把不溶于水的物质除去，加适量的盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，为保证杂质全部除去，所加试剂要过量，且碳酸钠放在氯化钡后面加，这样碳酸钠既可以除去杂质还可以除去过量的钡离子，盐酸加在最后，除去氢氧根离子以及过量的碳酸根离子，顺序为；④②③⑤①或④③②⑤①或②④③⑤①，
故答案为：烧碱；④②③⑤①或④③②⑤①或②④③⑤①；
（5）图2海水经浓缩后加入氧化钙可生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁，结晶生成氯化镁晶体，在盐酸酸性环境中蒸发结晶生成氯化镁，防止MgCl₂?H₂O水解，无法得到MgCl₂，电解熔融的氯化镁可生成镁，则步骤③的操作是蒸发结晶，
故答案为：蒸发结晶；防止MgCl₂?H₂O水解，无法得到MgCl₂．

点评：本题考查了海水资源的综合利用，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，体现化学来源于生产、生活，又服务于生产、生活的理念，题目难度中等．