Question

【題目】海水中蘊藏著豐富的資源，海水綜合利用的流程圖如下：

（一）某化學(xué)研究小組用如圖裝置模擬步驟I電解食鹽水（用鐵和石墨做電極）。

（1）a電極材料是_____（填鐵、石墨），其電極反應(yīng)式為_________。

（2）當(dāng)陰極產(chǎn)生11.2mL氣體時（標準狀況），該溶液的pH為______（忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化）。

（二）鹵水中蘊含著豐富的鎂資源，就MgCl2粗產(chǎn)品的提純、鎂的冶煉過程回答下列問題：已知MgCl2粗產(chǎn)品的溶液中含有Fe2+、Fe3+和Al3+。

下表是生成氫氧化物沉淀的pH：

物質(zhì)	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Al(OH)3	Mg(OH)2
開始沉淀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粗產(chǎn)品的溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，可選用的物質(zhì)是_____（填序號，下同），加入_____調(diào)節(jié)溶液的pH，充分反應(yīng)后過濾，可得MgCl2溶液。

a．KMnO4 b．H2O2 c．MgO d．NaOH

（4）步驟Ⅲ由MgCl2·H2O獲得MgCl2的操作是：_________。

（三）制取工業(yè)溴：

（5）步驟Ⅳ中已獲得Br2，步驟Ⅴ中又將Br2還原為Br－，其目的是_______。

（6）寫出步驟Ⅴ用SO2水溶液吸收Br2的離子方程式：________。

Answer 1

【答案】（1）石墨 2Cl－－2e－==Cl2↑

（2）12 （3）b ；c

（4）將MgCl2·6H2O在干燥的HCl氣流中加熱

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

【解析】

試題（1）在電解食鹽水制氯氣的裝置中，Fe電極作陰極，石墨作陽極，則a電極為石墨；在陽極，溶液中的Cl－失電子生成氯氣，電極反應(yīng)為2Cl－－2e－==Cl2↑。

（2）在電解食鹽水制氯氣的裝置中，陰極H＋得電子生成氫氣，則陰極產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量為0.0112L÷22.4L/mol=0.0005mol，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，生成NaOH的物質(zhì)的量為0.001mol，所以c(OH－)=0.001mol÷0.1L=0.01mol/L，pH=12。

（3）把MgCl2粗產(chǎn)品的溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，可選用的物質(zhì)是過氧化氫，化學(xué)反應(yīng)為2H＋+2Fe2＋+H2O2=2Fe3＋+2H2O，氧化亞鐵離子為鐵離子且不會引入雜質(zhì)離子，調(diào)節(jié)溶液PH除去Fe3＋，加入的試劑不引入新的雜質(zhì)應(yīng)選擇氧化鎂，發(fā)生的反應(yīng)為Fe3＋+3H2OFe(OH)3+3H＋,MgO+2H＋=Mg2＋+H2O；答案選b；c；

（4）如果直接在空氣中加熱MgCl26H2O，則Mg2+會水解的生成Mg(OH)Cl和HCl，通入HCl可以抑制其水解，則應(yīng)將MgCl2·6H2O在干燥的HCl氣流中加熱；

（5）步驟I中已獲得Br2，步驟II中又將Br2還原為Br-，步驟I中獲取的溴濃度較小，所以其目的是富集溴元素；

（6）溴具有強氧化性，二氧化硫具有還原性，二者能發(fā)生氧化還原生成硫酸和氫溴酸，離子反應(yīng)方程式為Br2+SO2+2H2O=4H++SO42－+2Br－。