Question

4．海水中蘊(yùn)藏著豐富的資源，人類需要的很多材料都來(lái)源于海水的綜合利用．
（1）下列有關(guān)海水綜合利用的說(shuō)法中正確的是C
A．只需通過(guò)物理變化，可從海水中得到鉀單質(zhì)
B．海水通過(guò)蒸發(fā)可得到淡水，通過(guò)蒸餾可得到粗鹽
C．從海水中可制取溴及其化工產(chǎn)品
D．利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
（2）海水中豐富的氯化鈉是重要的化工原料，寫出工業(yè)上用NaCl制備金屬鈉的化學(xué)方程式2NaCl（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑
（3）若用石墨作電極電解飽和食鹽水，陽(yáng)極電極反應(yīng)式2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極電極反應(yīng)式2H⁺+2e^-=H₂↑，電解的總反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，用平衡的原理解釋在陰極區(qū)溶液顯堿性的原因因?yàn)镠⁺在陰極放電，使H⁺濃度減少，破壞了水的電離平衡，水的電離平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，使OH^-濃度增大，溶液顯堿性
（4）若用石墨作電極電解氫氧化鈉溶液，則電解池的陰極電極反應(yīng)式為4H⁺+4e^-=2H₂↑，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 （1）A．可從化合價(jià)的變化思考；
B．海水中通過(guò)蒸發(fā)提取粗鹽；
C．自然界中溴元素主要存在海水中；
D．根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的方式分析；
（2）工業(yè)上用電解熔融的NaCl制備金屬鈉，電解熔融的氯化鈉生成鈉與氯氣；
（3）氯離子在陽(yáng)極放電生成氯氣，氫離子在陰極放電生成氫氣；陰極陽(yáng)離子放電，結(jié)合溶液中的陽(yáng)離子分析；
（4）惰性電極電解氫氧化鈉溶液，陰極陽(yáng)離子得電子，陽(yáng)極陰離子失電子．

解答 解：（1）A．海水中含有的鉀元素是以K⁺的形式存在，要轉(zhuǎn)化為鉀單質(zhì)，鉀元素必然降價(jià)，要發(fā)生還原反應(yīng)，即只經(jīng)過(guò)物理變化不能從海水中得到鉀單質(zhì)，故A正確；
B．海水中含有氯化鈉，經(jīng)過(guò)海水蒸發(fā)制得氯化鈉，不是蒸餾，故B錯(cuò)誤；
C．自然界中溴元素主要存在海水中，所以從海水中可制取溴及其化工產(chǎn)品，故C正確；
D．利用朝汐發(fā)電是朝汐能轉(zhuǎn)化為電能，沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能必須要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；
故選C；
2）工業(yè)上用電解熔融的NaCl制備金屬鈉，電解熔融的氯化鈉生成鎂與氯氣，反應(yīng)化學(xué)方程式為2NaCl（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑，
故答案為：2NaCl（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑；
（3）陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氯離子在陽(yáng)極放電生成氯氣，電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氫離子在陰極得電子生成氫氣，電極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，電解的總反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；陰極陽(yáng)離子放電，溶液中的陽(yáng)離子有鈉離子和氫離子，氫離子得電子能力大于鈉離子，在氫離子在陽(yáng)極得電子，溶液中的氫離子由水電離，H⁺在陰極放電，使H⁺濃度減少，破壞了水的電離平衡，水的電離平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，使OH^-濃度增大，溶液顯堿性；
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H⁺+2e^-=H₂↑；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；因?yàn)镠⁺在陰極放電，使H⁺濃度減少，破壞了水的電離平衡，水的電離平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，使OH^-濃度增大，溶液顯堿性；
（4）惰性電極電解氫氧化鈉溶液，陰極陽(yáng)離子得電子，即氫離子在陰極得電子生成氫氣，其電極方程式為：4H⁺+4e^-=2H₂↑，陽(yáng)極陰離子失電子，即氫氧根離子在陰極上失電子生成氧氣，則陰極的電極方程式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
故答案為：4H⁺+4e^-=2H₂↑；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查海水資源的綜合利用、電解原理的應(yīng)用等，題目難度中等，注意根據(jù)氧化還原反應(yīng)理解電解池原理以及電極反應(yīng)方程式的書寫方法．