Question

（13分）海水是巨大的化学资源宝库。Ⅰ．从海水中可以提取氯、溴、碘等卤族元素。（1）Cl 2 的电子式是

（13分）海水是巨大的化学资源宝库。Ⅰ．从海水中可以提取氯、溴、碘等卤族元素。（1）Cl 2 的电子式是 。（2）已知：X 2 (g)+H 2 (g) 2HX(g) (X 2 表示Cl 2 、Br 2 和I 2 )。 下图表示平衡常数K与温度t的关系。 ①ΔH 表示X 2 与H 2 反应的焓变，ΔH 0。（填“＞”、“＜”或“＝”）② 曲线a表示的是 （填“Cl 2 ”、“Br 2 ”或“I 2 ”）与H 2 反应时K与t的关系。Ⅱ．海水淡化具有广泛的应用前景，淡化前需对海水进行预处理。（1）通常用明矾［K 2 SO 4 ·Al 2 (SO 4 ) 3 ·24H 2 O］作混凝剂，降低浊度。明矾水解的离子方程式是 。（2）用下图所示NaClO的发生装置对海水进行消毒和灭藻处理。 ① 装置中由NaCl转化为NaClO的化学方程式是 。② 海水中含有Ca 2+ 、Mg 2+ 、HCO 3 － 等杂质离子，处理过程中装置的阴极易产生水垢，其主要成分是Mg(OH) 2 和CaCO 3 。生成CaCO 3 的离子方程式是 。③ 若每隔5-10 min倒换一次电极电性，可有效地解决阴极的结垢问题。试用电极反应式并结合必要的文字进行解释 。

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Answer 1

（13分）    Ⅰ．（1）             （1分）； （2）① ＜（2分）；         ② Cl 2 （2分）。 Ⅱ．（1）Al 3+ +3H 2 O Al(OH) 3 +3H +       （2分）； （2）①  2NaCl+2H 2 O  2NaOH+Cl 2 +H 2 ↑  （1分）； 2NaOH+Cl 2 =NaClO+NaCl+H 2 O       （1分）； ②  Ca 2+ ＋HCO 3 - ＋OH - ＝CaCO 3 ↓＋H 2 O    （2分）； ③阴极结垢后倒换电极电性，阴极变为阳极，其电极反应为：2Cl - -2e - =Cl 2 ↑，产生的氯气与水发生反应：Cl 2 +H 2 O=HCl+HClO，使该电极附近溶液呈酸性，从而将Mg(OH) 2 和CaCO 3 溶解而达到除垢的目的。 （2分）

试题分析：Ⅰ．（1）氯气分子中的Cl原子之间形成1对共用电子对，所以电子式为 （2）①由图可知，每条曲线都是随温度升高，K值减小，所以升高温度，平衡逆向移动，正反应是放热反应，ΔH<0； ②同一温度时，a曲线的K值最大，说明卤素单质与氢气化合的能力最强，Cl 2 、Br 2 和I 2 中Cl 2 的氧化性最强，所以最易与氢气化合的是氯气，所以a曲线表示Cl 2 与H 2 反应时K与t的关系。 Ⅱ．（1）明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，具有较大的吸附面积，降低浊度。水解的离子方程式为Al 3+ +3H 2 O Al(OH) 3 +3H +  ； （2）① 此装置是电解装置，海水中的氯化钠电解生成氯气、氢气、氢氧化钠，装置中不存在隔气装置，使生成的氯气与氢氧化钠反应生成了次氯酸钠，化学方程式为2NaCl+2H 2 O 2NaOH+Cl 2 +H 2 ↑，2NaOH+Cl 2 =NaClO+NaCl+H 2 O； ②装置的阴极是氢离子放电，导致阴极的OH - 离子浓度增大，与海水中的HCO 3 - 反应生成CO 3 2- ，再与Ca 2+ 结合生成碳酸钙沉淀，化学方程式为：Ca 2+ ＋HCO 3 - ＋OH - ＝CaCO 3 ↓＋H 2 O； ③每隔5-10 min倒换一次电极电性，则阴极变阳极，阳极是氯离子放电生成氯气，2Cl - -2e - =Cl 2 ↑，氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，Cl 2 +H 2 O=HCl+HClO，使该电极附近溶液呈酸性，从而将Mg(OH) 2 和CaCO 3 溶解而达到除垢的目的。

Answer 2

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