Question

海水中含有豐富的化學元素，下面是某化工廠從海水中提取NaCl、Mg（以MgCl₂形式存在）和Br₂（以NaBr的形式存在）及綜合利用的生產流程簡圖（如圖1）：

請回答下列問題：
（1）向Mg（OH）₂中加入鹽酸后，要獲得MgCl₂?6H₂O晶體，需要進行的實驗操作依次為

DEC

（填序號）．
A．蒸餾    B．灼燒    C．過濾
D．蒸發    E．冷卻結晶
（2）目前工業上主要采用隔膜法電解飽和食鹽水，下列關于隔膜電解槽的敘述錯誤的是

D

（填序號）．
A．隔膜的作用，防止氯氣和氫氧化鈉、氯氣和氫氣接觸而發生反應
B．電解之前應除去Ca、Mg，以防止電解時生成Ca（OH）₂、Mg（OH）₂，從而堵塞隔膜
C．陰極產物為氫氧化鈉和氫氣
D．電解槽的陽極用金屬鐵網制成
（3）母液中常含有MgCl₂、NaCl、MgSO₄、KCl等（其溶解度曲線如圖2所示），可進一步加工制得一些重要的產品．若將母液加熱升溫到60℃以上，隨著水分的蒸發，會逐漸析出晶體，此晶體的主要成分是

NaCl和MgSO₄

；過濾上述晶體后，將濾液降溫到30℃以下，又逐漸析出晶體，用一定量的冷水洗滌該晶體，最后可得到比較純凈的

KCl

晶體．

Answer 1

分析：（1）Mg（OH）₂中加入鹽酸后，要獲得MgCl₂?6H₂O晶體，需要進行的實驗操作為：蒸發濃縮，冷卻結晶，然后過濾，如果要使該晶體變為無水氯化鎂，一定要在HCl氣氛中脫水，否則會水解；
（2）A．用隔膜法電解食鹽水時，電解槽分隔為陽極區和陰極區，防止Cl₂和NaOH反應，Cl₂和氫氣接觸而發生反應；
B．電解后溶液中有堿生成，能與鈣離子、鎂離子生成Ca（OH）₂、Mg（OH）₂沉淀，從而堵塞隔膜
C．陰極是氫離子得到電子生成氫氣發生還原反應，陰極附近水電離平衡破壞，氫氧根離子濃度增大結合鈉離子生成氫氧化鈉，
D．若用用金屬鐵網制成，則鐵是電子發生氧化反應，生成的亞鐵離子和氫氧根離子形成沉淀，得不到氯氣和燒堿；
（3）加熱時析出晶體，說明該晶體溶解度隨溫度的升高而降低；降溫時析出晶體，說明該晶體溶解度隨溫度的降低而降低以，用一定量的冷水洗滌該晶體，比較溫度較低時兩種物質的溶解度大小，溶解度小的物質就會析出；

解答：解：（1）Mg（OH）₂中加入鹽酸后，要獲得MgCl₂?6H₂O晶體，需要進行的實驗操作為：蒸發濃縮，冷卻結晶，然后過濾，如果要使該晶體變為無水氯化鎂，一定要在HCl氣氛中脫水，否則會水解；
故答案為：DEC；
（2）A．用隔膜法電解食鹽水時，電解槽分隔為陽極區和陰極區，防止Cl₂和NaOH反應，Cl₂和氫氣接觸而發生反應，故A正確；
B．電解后溶液中有堿生成，能與鈣離子、鎂離子生成Ca（OH）₂、Mg（OH）₂沉淀，從而堵塞隔膜，故B正確；
C．陰極是氫離子得到電子生成氫氣發生還原反應，陰極附近水電離平衡破壞，氫氧根離子濃度增大結合鈉離子生成氫氧化鈉，所以陰極產物為氫氧化鈉和氫氣，故C正確；
D．電解槽的陽極是石墨電極，溶液中的氯離子失電子生成氯氣，若用用金屬鐵網制成，則鐵是電子發生氧化反應，生成的亞鐵離子和氫氧根離子形成沉淀，得不到氯氣和燒堿，故D錯誤；
故選：D．
（3）觀察溶解度圖象，當溫度大于60℃，隨著溫度的升高，MgSO₄的溶解度反而下降，NaCl的溶解度一直比較低．所以這兩種物質就會結晶析出；
降溫時析出晶體，說明該晶體溶解度隨溫度的降低而降低，從圖象可以看出，MgCl₂和KCl隨著溫度的降低而下降，將母液R降溫（降到30℃以下）析出晶體主要是MgCl₂，KCl，從圖象可以看出，在溫度較低時，MgCl₂的溶解度大于KCl的溶解度，所以冷水洗滌時較純的KCl固體就會析出；
故答案為：NaCl和MgSO₄；KCl；

點評：本題考查學生氯堿工業的有關知識，要求學生具有分析和解決問題的能力，難度較大．