Question

海洋是生命的搖籃、資源的寶庫．中國要實(shí)施海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)由海洋大國向海洋強(qiáng)國邁進(jìn)的夢想．海洋經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為拉動我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，海水的綜合開發(fā)、利用是海洋經(jīng)濟(jì)的一部分，海水中可提取多種化工原料，如圖是工業(yè)上對海水的幾項(xiàng)綜合利用的流程示意圖．
（1）寫出鎂離子的結(jié)構(gòu)示意圖：

 

．在反應(yīng)①→⑤中屬于氧化還原反應(yīng)的是

 

．（填序號）
（2）粗鹽中含有Mg²⁺、Ca²⁺等雜質(zhì)，依次用NaOH、Na₂CO₃除去．寫出反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（3）某同學(xué)利用反應(yīng)①原理制備氯氣，將200mL 5mol?L^-1NaCl溶液進(jìn)行電解，其反應(yīng)方程式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，則理論上最多可制得標(biāo)準(zhǔn)狀況下氯氣體積為

 

L．
（4）實(shí)驗(yàn)室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作中都要用到玻璃棒，請分別指出玻璃棒在這三種情況下的作用：溶解時

 

；過濾時

 

；蒸發(fā)時

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：海水資源及其綜合利用,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）鎂離子質(zhì)子數(shù)為12，核外電子數(shù)為10，有2個電子層，各層電子數(shù)為2、8；有元素化合價(jià)發(fā)生變化的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，結(jié)合具體反應(yīng)判斷；
（2）鎂離子與氫氧根離子生成氫氧化鎂沉淀；鈣離子與碳酸根反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀；
（3）根據(jù)n=cV計(jì)算NaCl的物質(zhì)的量，結(jié)合方程式計(jì)算生成氯氣的體積；
（4）溶解時攪拌加快溶解，過濾時為防止液體外灑、沖破濾紙而引流，蒸發(fā)時為防止液體局部受熱濺出，要用玻璃棒攪拌．

解答： 解：（1）鎂離子質(zhì)子數(shù)為12，核外電子數(shù)為10，有2個電子層，各層電子數(shù)為2、8，鎂離子結(jié)構(gòu)示意圖為：；反應(yīng)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(yīng)，反應(yīng)②是溶液中鎂離子與石灰乳反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，屬于非氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)③是氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)，屬于非氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)④是氯化鎂晶體失去結(jié)晶水得到氯化鎂，屬于非氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)⑤是分解熔融氯化鎂生成鎂與氯氣，屬于氧化還原反應(yīng)，
故答案為：；①⑤；
（2）粗鹽中含有Mg²⁺、Ca²⁺等雜質(zhì)，依次用NaOH、Na₂CO₃除去，鎂離子與氫氧根離子生成氫氧化鎂沉淀，鈣離子與碳酸根反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，反應(yīng)離子方程式為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，
故答案為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
（3）200mL 5mol?L^-1NaCl溶液中NaCl的物質(zhì)的量=0.2L×5mol/L=1mol，由2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，可知生成氯氣為1mol×

1

2

=0.5mol，標(biāo)況下，生成氯氣的體積=0.5mol×22.4L/mol=11.2L，
故答案為：11.2L；
（4）溶解時攪拌加快溶解，過濾時為防止液體外灑、沖破濾紙而引流，蒸發(fā)時為防止液體局部受熱濺出，要用玻璃棒攪拌，
故答案為：攪拌；引流；攪拌．

點(diǎn)評：本題以海水資源開發(fā)利用為載體，考查核外電子排布、氧化還原反應(yīng)、離子方程式、化學(xué)計(jì)算、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作等，難度不大，需要學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)知識．