Question

（一）下圖是工業(yè)開(kāi)發(fā)海水的某工藝流程．

（1）電解飽和食鹽水常用離子膜電解槽和隔膜電解槽，離子膜和隔膜均允許通過(guò)的分子或離子是

 

；電解槽中的陽(yáng)極材料為

 

．
（2）本工藝流程中先后制得Br₂、CaSO₄和Mg（OH）₂，能否按Br₂、Mg（OH）₂、CaSO₄順序制備？
答：

 

；原因是

 

．
（3）溴單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳與水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工藝中卻不用四氯化碳，原因是

 

．
（二）為配制某培養(yǎng)液需要NaH₂PO₄和Na₂HPO₄（物質(zhì)的量比為3：1）的混合液，每升混合液中含磷元素3.1g．現(xiàn)用4.0mol?L^-1 H₃PO₄溶液和固體NaOH配制2.0L該混合液．
（1）寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

、

 

．
（2）需取NaOH的質(zhì)量為

 

克．

Answer 1

考點(diǎn)：海水資源及其綜合利用,鎂、鋁的重要化合物,粗鹽提純

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（一）（1）電解飽和食鹽水，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)用石墨為電解，陽(yáng)極生成氯氣，陰極生成氫氣和氫氧化鈉，則應(yīng)用陽(yáng)離子交換膜；
（2）苦鹵中加入硫酸，如先加入石灰水，則可生成硫酸鈣和氫氧化鎂沉淀；
（3）如用四氯化碳萃取，然后還要進(jìn)行蒸餾操作，操作復(fù)雜，且污染環(huán)境；
（二）（1）H₃PO₄可與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaH₂PO₄或Na₂HPO₄；
（2）2.0L該混合液含有磷元素6.2g，n（P）=

6.2g

31g/mol

=0.2mol，則反應(yīng)后n（NaH₂PO₄）+n（Na₂HPO₄）=0.2mol，而NaH₂PO₄和Na₂HPO₄物質(zhì)的量比為3：1，則n（NaH₂PO₄）=0.15mol，n（Na₂HPO₄）=0.05mol，以此計(jì)算n（NaOH）的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算質(zhì)量．

解答： 解：（一）（1）電解飽和食鹽水，電解槽離子膜或隔膜，允許陽(yáng)離子（或Na⁺）和水分子通過(guò)，不允許陰離子通過(guò)；陽(yáng)極生成氯氣，用石墨或鈦?zhàn)鲭姌O，
故答案為：陽(yáng)離子（Na⁺）；鈦（或石墨）；
（2）工藝流程中先后制得Br₂、CaSO₄和Mg（OH）₂，不能先生成沉淀Mg（OH）₂，硫酸鈣為微溶物，如果先生成沉淀Mg（OH）₂，則沉淀中會(huì)夾雜有CaSO₄沉淀，使產(chǎn)品不純，
故答案為：否；如果先沉淀Mg（OH）₂，則沉淀中會(huì)夾雜有CaSO₄沉淀，產(chǎn)品不純；
（3）因?yàn)殇鍐钨|(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，而且四氯化碳與水不互溶，因此可用于萃取，但也有缺點(diǎn)，如四氯化碳萃取法工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大；經(jīng)濟(jì)效益低、環(huán)境污染嚴(yán)重，
故答案為：四氯化碳萃取法工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大，經(jīng)濟(jì)效益低、環(huán)境污染嚴(yán)重；
（二）（1）H₃PO₄可與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaH₂PO₄或Na₂HPO₄，反應(yīng)的方程式為NaOH+H₃PO₄=NaH₂PO₄+H₂O、2NaOH+H₃PO₄=Na₂HPO₄+2H₂O，
故答案為：NaOH+H₃PO₄=NaH₂PO₄+H₂O；2NaOH+H₃PO₄=Na₂HPO₄+2H₂O；
（2）2.0L該混合液含有磷元素6.2g，n（P）=

6.2g

31g/mol

=0.2mol，則反應(yīng)后n（NaH₂PO₄）+n（Na₂HPO₄）=0.2mol，而NaH₂PO₄和Na₂HPO₄物質(zhì)的量比為3：1，則n（NaH₂PO₄）=0.15mol，n（Na₂HPO₄）=0.05mol，由鈉元素守恒可知需要n（NaOH）=n（NaH₂PO₄）+2n（Na₂HPO₄）=0.15mol+0.1mol=0.25mol，
則m（NaOH）=0.25mol×40g/mol=10g，
故答案為：10．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及海水的綜合利用以及溶液的配制等知識(shí)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于元素化合物知識(shí)的綜合理解和運(yùn)用的考查以及學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、�?jì)算能力的考查，注意把握海水的提取、冶煉原理，把握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的積累和學(xué)習(xí)，難度不大．