Question

【題目】海洋經濟已經成為拉動我國國民經濟發展的重要引擎，海水的綜合開發、利用是海洋經濟的一部分，海水中可提取多種化工原料，下面是工業上對海水的幾項綜合利用的示意圖。其流程如下圖所示：

(1)寫出鎂原子的結構示意圖：_________________。在反應①→⑤中屬于氧化還原反應的是___________(填序號)；

(2)粗鹽中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性雜質，為制得純凈的NaCl晶體，操作如下：①溶解；②依次加入過量的BaCl2溶液、NaOH溶液、________溶液；③_________；④濾液中加適量鹽酸；⑤__________(請補全缺少的實驗步驟或試劑)；

(3)某同學利用反應①原理制備氯氣，將200 mL 5.0 mol·L－1NaCl溶液進行電解，則理論上最多可制得標準狀況下氯氣的體積為__________L；

(4)實驗室模擬Mg的制取流程時，用11.3 mol·L－1的濃鹽酸配置反應③所需要的0.5 mol·L―1稀鹽酸100 mL，需要用量筒量取濃鹽酸________mL，接下來的配制過程除了玻璃棒和燒杯外，還需要用到的玻璃儀器有___________________。

Answer 1

【答案】 ①⑤ Na2CO3 過濾 蒸發結晶 11.2 4.4 膠頭滴管、100mL容量瓶

【解析】

（1）鎂離子質子數為12，核外電子數為10，有2個電子層，各層電子數為2、8；有元素化合價發生變化的反應屬于氧化還原反應，結合具體反應判斷；

（2）Ca2＋用碳酸鈉除去，Mg2＋用氫氧化鈉除去，SO42－用氯化鋇除去，據此判斷；

（3）根據n=cV計算NaCl的物質的量，結合方程式計算生成氯氣的體積；

（4）根據稀釋過程中溶質的物質的量不變計算，結合物質的量濃度溶液的配制原理和步驟判斷需要的儀器。

（1）鎂離子質子數為12，核外電子數為10，有2個電子層，各層電子數為2、8，鎂離子結構示意圖為；反應①是電解食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣與氫氣，屬于氧化還原反應，反應②是溶液中鎂離子與石灰乳反應生成氫氧化鎂沉淀，屬于非氧化還原反應，反應③是氫氧化鎂與鹽酸反應，屬于非氧化還原反應，反應④是氯化鎂晶體失去結晶水得到氯化鎂，屬于非氧化還原反應，反應⑤是分解熔融氯化鎂生成鎂與氯氣，屬于氧化還原反應，故答案為①⑤；

（2）粗鹽中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性雜質，Ca2＋用碳酸鈉除去，Mg2＋用氫氧化鈉除去，SO42－用氯化鋇除去，最后過濾，向濾液加入鹽酸酸化。但由于過量的氯化鋇要用碳酸鈉來除，所以碳酸鈉必需放在氯化鋇的后面，而氫氧化鈉可以隨意調整，因此為制得純凈的NaCl晶體，操作如下：①溶解；②依次加入過量的BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液；③過濾；④濾液中加適量鹽酸；⑤蒸發結晶；

（3）200mL 5molL-1NaCl溶液中NaCl的物質的量=0.2L×5mol/L=1mol，由2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑可知生成氯氣為1mol×1/2=0.5mol，標況下，生成氯氣的體積=0.5mol×22.4L/mol=11.2L；

（4）由于稀釋過程中溶質的物質的量不變，則需要用量筒量取濃鹽酸的體積為100mL×0.5 mol·L－1/11.3 mol·L－1≈4.4mL；用濃鹽酸配制稀鹽酸的一般步驟分別是計算、量取、稀釋、冷卻、轉移、洗滌、定容、搖勻等，需要的儀器除了量筒、玻璃棒和燒杯外，還需要用到的玻璃儀器有膠頭滴管、100mL容量瓶。