Question

20．海水中蘊(yùn)藏著豐富的資源．海水綜合利用的流程圖如圖．

（1）用NaCl做原料可以得到多種產(chǎn)品．
①工業(yè)上由NaCl制備金屬鈉的化學(xué)方程式是2NaCl（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑．
②實驗室用惰性電極電解100mL0.1mol/LNaCl溶液，若陰陽兩極均得到112mL所體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則所得溶液的pH為13（忽略反應(yīng)前后溶液的體積變化）．
③電解氯化鈉稀溶液可制備“84消毒液”，通電時氯氣被溶液完全吸收，若所得消毒液僅含一種溶質(zhì)，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式：NaCl+H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$NaClO+H₂↑．
（2）分離出粗鹽后的鹵水中蘊(yùn)含著豐富的鎂資源，經(jīng)轉(zhuǎn)化后可獲得MgCl₂粗產(chǎn)品．
①粗產(chǎn)品的溶液中含有Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺，需將Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺轉(zhuǎn)化為沉淀除去．Fe（OH）₂呈絮狀，常將其轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃而除去（生成氫氧化物沉淀的pH見表）．若只加一種上述（1）中得到的產(chǎn)品，該物質(zhì)的化學(xué)式為NaClO，控制溶液的pH為9.6≤PH＜9.8．
②在家用電熱水器不銹鋼內(nèi)膽表面鑲嵌鎂棒，利用電化學(xué)原理來防止內(nèi)膽腐蝕，寫出正極的電極反應(yīng)式：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-．

物質(zhì)	開始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）3	2.7	3.7
Fe（OH）2	7.6	9.6
Mn（OH）2	8.3	9.6
Mg（OH）2	9.8	11.1

Answer 1

分析 （1）活潑金屬的制取一般采取電解熔融鹽的方法；由電解方程式可計算出氫氧根的濃度，進(jìn)而算出PH；根據(jù)題給信息寫出反應(yīng)物和生成物，配平即得電解方程式；
（2）①將Fe（OH）₂轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃而除去應(yīng)加氧化劑，從圖中可看出將Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺轉(zhuǎn)化為沉淀除去，PH應(yīng)為9.6-9.8，PH=9.8時Mg²⁺開始沉淀；
②金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕，正極發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）①因鈉比較活潑，制取時只能采用電解的方法，方程式為：2NaCl（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑，故答案為：2NaCl（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑；
②電解飽和食鹽水在陰極得到氫氣，陽極得到氯氣，氯氣的物質(zhì)的量為：$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol；
由2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH 可知，Cl₂↑～H₂↑～2NaOH，則n（NaOH）=2n（Cl₂）=2×0.005mol=0.01mol，c（NaOH）═0.1mol/L，所以pH=13，
故答案為：13；
③“84”消毒液為次氯酸鈉溶液，電解氯化鈉溶液制取次氯酸鈉的方程式為：NaCl+H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$NaClO+H₂↑，故答案為：NaCl+H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$NaClO+H₂↑；
（2）①將Fe（OH）₂轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃而除去應(yīng)加氧化劑，該物質(zhì)為NaClO，從圖中可看出將Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺轉(zhuǎn)化為沉淀除去，PH最低應(yīng)該為9.6，PH=9.8時Mg²⁺開始沉淀，所以PH值最大應(yīng)小于9.8；
故答案為：NaClO；9.6≤PH＜9.8；
②金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-．

點評 本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)分離提純、電解等知識，題目綜合度較高，難度較大，學(xué)習(xí)中注重相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累．