Question

海水中蘊藏著豐富的資源。海水綜合利用的流程圖如下。

(1)用NaCl作原料可以得到多種產品。

①工業上由NaCl制備金屬鈉的化學方程式是_____________________________________。

②實驗室用惰性電極電解100 mL 0.1 mol·L^-1 NaCl溶液，若陰、陽兩極均得到112 mL氣體(標準狀況)，則所得溶液的pH為_________(忽略反應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，寫出相應的化學方程式：______________________________________________。

(2)分離出粗鹽后的鹵水中蘊含著豐富的鎂資源，經轉化后可獲得MgCl₂粗產品。

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

①粗產品的溶液中含有Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺，需將Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺轉化為沉淀除去。Fe(OH)₂呈絮狀，常將其轉化為Fe(OH)₃而除去(生成氫氧化物沉淀的pH見上表)。若只加一種上述(1)中得到的產品，該物質的化學式為_____________，控制溶液的pH為____________________。

②在家用電熱水器不銹鋼內膽表面鑲嵌鎂棒，利用電化學原理來防止內膽腐蝕，寫出正極的電極反應式：______________________________。

Answer 1

(1)①2NaCl2Na+Cl₂↑  ②13

③NaCl+H₂ONaClO+H₂↑

(2)①NaClO  9.8

②O₂+2H₂O+4e^-4OH^-

解析：(1)②

2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

                                 2 mol          22.4 L

                                n(OH^-)        0.112 L

n(OH^-)==0.01 mol，NaCl恰好完全電解，溶液的pH=13.

③2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂+Cl₂

Cl₂+2NaOHNaCl+NaClO+H₂O

將上述兩方程式相加可得NaCl+H₂ONaClO+H₂↑.

(2)加入的物質既要有氧化性，又能調節溶液pH，只能選擇NaClO，NaClO在將Fe²⁺氧化的同時生成OH^-，使Fe³⁺轉化為沉淀。要使Fe³⁺、Mn²⁺完全沉淀，應控制溶液的pH=9.8.