Question

Ⅰ海水中蘊藏著豐富的資源．海水綜合利用的流程圖如下．


用NaCl做原料可以得到多種產品．
①工業上由NaCl制備金屬鈉的化學方程式是    ．
②實驗室用惰性電極電解500mL0.1mol/LNaCl溶液，若陰陽兩極共得到112mL氣體（標準狀況），則所得溶液的pH為    （忽略反應前后溶液的體積變化）
③電解NaCl稀溶液可制備“84消毒液”，通電時產生的氯氣被溶液完全吸收，若所得消毒液僅含一種溶質，寫出該電解的總化學方程式：    ．
Ⅱ鋁粉是鋁熱劑的主要成份之一，常用鋁錠制得的鋁粉中含有少量的Al₂O₃和SiO₂，用如圖所示的裝置（甲、乙管用橡皮管連接可上下移動）測定鋁粉中金屬鋁的含量，其方法是：用稀硫酸或氫氧化鈉溶液與樣品作用，通過產生的氣體體積計算樣品中金屬鋁的含量，根據實驗原理回答下列問題：

（1）裝置中導管a所起的作用是    ．
（2）為了較準確測量產生的氣體體積，在反應前后讀取甲管液面的讀數時應注意    ．
A．反應前后讀取甲管液面數據時應使甲、乙中液面保持水平
B．反應后讀取甲管液面數據時，甲、乙兩管液面無須保持水平
C．反應后立即讀取甲管液面數據，防止液面變動
D．反應后靜置一會，需待反應器恢復原來溫度
（3）若從稀硫酸和氫氧化鈉溶液中挑選一種試劑，你選擇的試劑是    ，不選擇另一種試劑的理由是    ．

Answer 1

【答案】分析：I．（1）①根據電解原理書寫；
②根據電解方程式和pH的計算思考；
③根據電解飽和食鹽水的方程式和氯氣的性質思考；
II．（1）從燒瓶和分液漏斗的壓強考慮；
（2）從測量體積的溫度和壓強思考；
（3）從能否使鋁完全反應的角度分析．
解答：解：I（1）①用氯化鈉制取金屬鈉，采用電解熔融狀態的氯化鈉，生成鈉和氯氣，即為2NaCl 2Na+Cl₂↑，故答案為：2NaCl 2Na+Cl₂↑；
②用惰性電極電解食鹽水，陰極生成氫氣，陽極生成氯氣，化學方程式為：2NaCl+2HO2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．生成的氯氣和氫氣共=0.005mol，則根據化學方程式，生成0.5mol氫氣和氯氣則生成0.5mol氫氧化鈉，即氫氧化鈉的濃度為=0.01mol/L，則氫離子濃度為=其10^-12，pH為12，故答案為：12；
③電解氯化鈉制取“84消毒液”，是讓生成的氯氣與氫氧化鈉繼續發生反應，將兩個化學方程式：2NaCl+2HO=2NaOH+H₂↑+Cl₂↑、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O左右加和得總反應式：
NaCl+H₂ONaClO+H₂↑，故答案為：NaCl+H₂ONaClO+H₂↑；
II．（1）導管a把燒瓶和分液漏斗連通，使其壓強一致，始終使分液漏斗與燒瓶內的壓強一致，維持一段液柱差，讓液體能夠順利滴下，即平衡氣壓，使分液漏斗中的液體順利滴下．
故答案為：平衡氣壓，使分液漏斗中的液體順利滴下；
（2）在反應前后應注意使左右兩管液面相平，即使燒瓶中的壓強與外界大氣壓相等，使讀取的氣體體積為外界大氣壓下的體積，即A正確，B錯誤．
在反應結束后，應先冷卻氣體的溫度至室溫，這樣讀取的氣體的體積才是常溫下的氣體體積，即C錯誤，D正確．
故答案為：AD；
（3）由于鋁粉中含有少量的Al₂O₃和SiO₂，選用氫氧化鈉會與鋁、Al₂O₃和SiO₂發生反應，即能使鋁完全反應，測定結果準確；若選用硫酸，由于硫酸不與SiO₂發生反應，可能會使硫酸不能與SiO₂包裹的鋁反應，導致測定結果不準確．即答案為：NaOH溶液；由于樣品中含有SiO₂，不與硫酸反應，有部分鋁可能會包裹在SiO₂中，不能確定鋁是否反應完全，使實驗結果產生一定誤差．選用硫酸，其理由因為：能與硫酸反應，產生氫氣，可以給一半的分數．
故答案為：NaOH溶液；由于樣品中含有SiO₂，不與硫酸反應，有部分鋁可能會包裹在SiO₂中，不能確定鋁是否反應完全，使實驗結果產生一定誤差．
點評：本題把海水提煉金屬鎂、pH的計算、測定鋁的質量分數的實驗等結合起來，其綜合性非常強，對學生知識、能力要求較高，是一則經典題目，值得細心研究．