Question

【化學--選修化學與技術】
下圖是某工廠對海水資源進行綜合利用的示意圖．

請回答下列問題：
（1）請列舉一種海水淡化的方法

 

．；
（2）工業上常用離子交換膜電解槽生產NaOH，電解過程中大量通過離子交換膜的離子是

 

，NaOH在電解槽的

 

室生成，由飽和食鹽水制取NaOH的化學方程式為

 

；
（3）侯氏制堿法中首先向飽和食鹽水中通入CO₂和NH₃制得NaHCO₃，先通入

 

（填化學式），理由是

 

．再由NaHCO₃制得純堿，化學方程式為

 

．
（4）鎂是一種用途很廣泛的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取．已知有關物質的熔沸點數據如下：

	MgO	MgCl2
熔點/℃	2852	714
沸點/℃	3600	1412

結合表中數據和實際生產情況說明，工業上生產鎂采用電解MgCl₂而不是電解MgO的理由

 

．

Answer 1

分析：（1）海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水的過程，常見的方法有：蒸餾法、膜法、冷凍法、離子交換法等；
（2）陽離子交換膜只允許陽離子通過，而陰離子不能通過；陰極上的電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，氫離子的量的減少，破壞水的電離平衡，則氫氧根離子增加；電解氯化鈉溶液的生成物有氯氣、氫氣和氫氧化鈉；
（3）從制取碳酸氫鈉時先要得到含氨的飽和食鹽水，以及氨氣易溶于水分析判斷；NaHCO₃加熱分解得到純堿Na₂CO₃；
（4）由表可知，MgO比MgCl₂熔點高，消耗的電能多；

解答：解：（1）海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水的過程，常見的方法有：蒸餾法、膜法、冷凍法、離子交換法等，故答案為：蒸餾法（或膜法、冷凍法、離子交換法等）； 
（2）陽離子交換膜只允許陽離子鈉離子通過，而陰離子氫氧根和氯離子均不能通過；
陰極上的電極反應式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，氫離子的量的減少，破壞水的電離平衡，則氫氧根離子增加，生成NaOH，即NaOH在電解槽的陰極室生成；
電解氯化鈉溶液的生成物有氯氣、氫氣和氫氧化鈉，方程式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂ ↑；
故答案為：Na⁺；陰極；2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂ ↑；
（3）制取碳酸氫鈉時先要得到含氨的飽和食鹽水，所以應先通入氨氣，氨氣極易溶解于水，能形成較大濃度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氫銨；NaHCO₃加熱分解得到純堿Na₂CO₃，方程式為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
故答案為：NH₃；氨氣極易溶解于水，能形成較大濃度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氫銨；2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
（4）MgO比MgCl₂熔點高，電解MgO比電解MgCl₂的電能多，浪費資源．
故答案為：MgO比MgCl₂熔點高，電解MgO比電解MgCl₂的電能多．

點評：本題是一道綜合性試題，涉及知識點比較多，要求學生有完整的知識結構和分析問題的能力并對課本知識能夠牢固的掌握．