2018届一轮复习鲁科版氯碱生产学案

2018届一轮复习鲁科版氯碱生产学案

课题2　氯碱生产 ‎1．了解电解的概念和电解食盐水的原理，并能写出相应的电极反应式和总反应的化学方程式。(重点)‎ ‎2．知道电解槽的基本结构、作用及其主要类型，能说明离子膜电解槽的工作原理，知道离子膜法电解制烧碱的主要工艺流程，了解精制盐水的原理和方法。(重难点)‎ ‎3．能举例说明氯碱工业产品的主要用途。‎ 氯碱生产的核心技术——电解 ‎1.电解 ‎(1)定义：使电流通过电解质溶液或熔融态的电解质，在阴、阳两极分别发生还原反应和氧化反应的过程。‎ ‎(2)电解装置——电解槽 电解槽 ‎(3)电解原理 阴极：阳离子移向阴极，得电子，发生还原反应。‎ 阳极：阴离子移向阳极，失电子，发生氧化反应。‎ ‎2．电解饱和食盐水 ‎(1)离子移动方向 Na＋、H＋移向阴极，Cl－、OH－移向阳极。‎ ‎(2)电极反应及总反应 阴极：2H＋＋2e－===H2↑，‎ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，‎ 总反应：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。‎ ‎(3)现象 向溶液中滴入酚酞时，阴极变红色；阳极出现黄绿色气体，能使润湿的KI－淀粉试纸变蓝色。‎ ‎1．电解饱和食盐水时，如何检验阴极气体成分？‎ ‎【提示】　收集一小试管阴极产生的气体，靠近酒精灯火焰，产生淡蓝色火焰，并发出“噗噗”响声，证明有H2生成。‎ 氯碱生产的基本装置——电解槽 ‎1.如何有效地隔开电解产物 电解槽的阴极室和阳极室用阳离子膜隔开，精制饱和食盐水进入阳极室，去离子水进入阴极室。阳离子膜具有选择透过性，它只允许阳离子Na＋透过膜进入阴极室，而阴离子Cl－、OH－和气体则不能透过。‎ ‎2．选择什么样的电极材料 阳极材料：以钛为基体、其表面涂有钌和钛氧化物涂层的金属。‎ 阴极材料：低碳钢。‎ ‎2．阳离子膜和阴离子膜的作用有什么不同？‎ ‎【提示】　阳离子膜只允许阳离子透过，阴离子和分子不能透过；阴离子膜只允许阴离子透过，阳离子和分子不能透过。‎ 氯碱工业产品 电解产物的判断 ‎【问题导思】　‎ ‎①电解时，阴离子一定在阳极放电吗？‎ ‎【提示】　不一定。阳极材料为活性电极时，材料本身失电子而放电，溶液中阴离子不放电。‎ ‎②电解饱和食盐水时，向溶液中滴入酚酞试液，为什么阴极区溶液变红色？‎ ‎【提示】　阴极：2H＋＋2e－===H2↑，使阴极区溶液碱性增强。‎ ‎③你知道阳极、阴极上离子的放电顺序吗？‎ ‎【提示】　见要点1、2。‎ ‎1．阳极产物判断 首先看电极，如果是活性电极(金属活动性顺序中Ag以前的金属)，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要再看溶液中的离子的失电子能力。此时根据阴离子放电顺序加以判断。‎ 阴离子放电顺序：‎ S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根。‎ ‎2．阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：‎ Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>‎ K＋。‎ ‎　下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(　　)‎ ‎【解析】　电解食盐水时，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2在阴极产生，Cl2在阳极产生。由图可知每一装置左侧都是用来收集H2的，而右侧是用来检验Cl2(使淀粉KI溶液变蓝)。‎ ‎【答案】　D 电解槽中电子流向和电流方向：电子流向：阳极→正极→负极→阴极(直流电源相当于“电子泵”) 电流方向 ‎ ‎1．家用消毒液的发生器是以精盐和自来水为反应物，通电时，发生器电解槽的极板上产生大量气泡，切断电源后，生成液具有强烈的杀菌消毒能力。与该反应器工作原理直接有关的化学方程式是(　　)‎ A．2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O B．H2＋Cl22HCl C．2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑‎ D．2HClO===2HCl＋O2↑‎ ‎【解析】　根据发生器的反应物和反应条件，可以推测在发生器中电解食盐水，选项C符合题意。‎ ‎【答案】　C 粗盐的精制 ‎【问题导思】　‎ ‎①氯碱生产中，能否用粗盐水代替精制盐水？‎ ‎【提示】　不能，粗盐水中的泥沙，以及电解时生成的Ca(OH)2、Mg(OH)2沉淀，损坏离子交换膜。‎ ‎②除去粗盐中的SO、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋分别用什么试剂？‎ ‎【提示】　SO——BaCl2、Mg2＋、Fe3＋——NaOH、Ca2＋——Na2CO3。‎ ‎③粗盐提纯时，加入试剂的顺序中，Na2CO3能否排在BaCl2之前？为什么？‎ ‎【提示】　不能。过量的Ba2＋须用CO除去，故加入顺序中，Na2CO3一定排在BaCl2之后。‎ ‎1．粗盐的成分 粗盐中含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。‎ ‎2．杂质的危害 Ca2＋、Mg2＋等金属离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜；此外，杂质的存在会使得到的产品不纯。‎ ‎3．除杂质的过程 ‎(1)除杂质时所加试剂的顺序要求是：Na2CO3必须在BaCl2之后；加入盐酸在过滤之后。‎ ‎(2)试剂加入顺序有多种选择：‎ ‎①BaCl2、NaOH、Na2CO3、过滤、盐酸 ‎②BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、盐酸 ‎③NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、盐酸 ‎　为了除去粗盐中Ca2＋、Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、SO及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作，正确的操作顺序是(　　)‎ ‎①过滤　②加过量NaOH溶液　③加适量盐酸 ‎④加过量Na2CO3溶液　⑤加入过量的BaCl2溶液 A．①④②⑤③　　　　　　 B．④①②⑤③‎ C．②④⑤①③ D．⑤②④①③‎ ‎【解析】　按除杂的基本要求，为了保证杂质离子完全除去，所用试剂一般应稍过量，但又不能引入新杂质，而且方法要尽可能简单。解题时，要弄清每加一种试剂的作用以及过量的试剂如何在下一步除去。过量的NaOH溶液是为了使粗盐水中的Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋等离子形成沉淀，多加的NaOH溶液最后可用HCl溶液中和；加BaCl2可除去SO；加过量的Na2CO3溶液是为了使粗盐水中的Ca2＋以及上一步中过量的Ba2＋形成沉淀而除去。从以上分析可以知道Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后才能加入，以保证过量的Ba2＋不致引入新杂质；而盐酸应该在过滤操作后加入，以防止在加入酸调节溶液pH时，某些沉淀会溶解或部分溶解。至于NaOH溶液和BaCl2溶液加入的先后顺序，则没有原则性的差别。根据上述分析可知D选项符合题意。‎ ‎【答案】　D 除杂原则：(1)除杂试剂需过量；(2)过量试剂需除尽；(3)除去多种杂质要考虑加入试剂的顺序；(4)选择最佳的除杂途径。‎ ‎2．氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程如图所示。 ‎ ‎【导学号：28920021】‎ 依据图，完成下列填空。‎ ‎(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为______________________；与电源负极相连的电极附近，溶液pH______________(填“不变”、“升高”或“下降”)。‎ ‎(2)工业食盐含Ca2＋、Mg2＋等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为 ‎_______________________________________________________________；‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(3)如果精盐中SO含量较高，必须添加钡试剂除去SO，该钡试剂可以是__________。‎ a．Ba(OH)2　　b．Ba(NO3)‎2　‎　c．BaCl2‎ ‎(4)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过______________、冷却、______________(填操作名称)除去NaCl。‎ ‎(5)用隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；在用离子交换膜法电解食盐水时，阳离子交换膜将电解槽分隔为阳极室和阴极室的目的是____________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ 采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2O，相应的化学方程式为_____________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎【解析】　与电源正极相连的极是电解池阳极，阴离子在电极上放电。而阴极上H＋放电后导致OH－富集，碱性增强。除杂时以不引入难除去离子为宗旨，尽量避免加入杂质离子，故除Ca2＋用Na2CO3，除Mg2＋用NaOH，钡盐可选用Ba(OH)2、BaCl2‎ ‎。利用溶解度的差异可以用蒸发结晶法除去NaOH中NaCl。而不采用隔膜时Cl2与NaOH直接接触生成NaClO。‎ ‎【答案】　(1)2Cl－－2e－===Cl2↑　升高 ‎(2)Ca2＋＋CO===CaCO3↓　Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓　(3)ac　(4)蒸发　过滤 ‎(5)防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2混合而引起爆炸并避免Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO而影响烧碱的质量 ‎2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑、‎ Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O ‎1．食盐水中的4种离子：Na＋、Cl－、H＋、OH－。‎ ‎2．电解饱和食盐水的3个反应式：‎ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑‎ 阴极：2H＋＋2e－===H2↑‎ 总反应：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑‎ ‎3．阳离子膜的特点：允许阳离子通过，不允许阴离子、分子通过。‎ ‎4．氯碱工业的3种主要产品：烧碱、氯气、氢气。‎ ‎1．下列物质不属于氯碱工业产品的是(　　)‎ A．液氯　 B．盐酸 C．乙烯 D．漂白粉 ‎【解析】　由2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑可知，液氯是氯碱工业产品，则含氯物质(盐酸、漂白粉)也属于氯碱工业产品。‎ ‎【答案】　C ‎2．精制食盐水时，下列物质中不必用到的有(　　)‎ ‎①NaOH溶液　②盐酸　③K2CO3溶液　④BaCl2溶液　⑤硫酸　⑥Na2CO3溶液　‎ ‎⑦Ba(NO3)2溶液 A．③④⑤　　　　　　 B．③⑤⑦‎ C．②⑤⑥ D．②④⑤⑦‎ ‎【解析】　精制食盐水时，不必用到的试剂是K2CO3溶液、硫酸和Ba(NO3)2溶液，若选用这些试剂时，将会分别引入钾盐、硫酸盐和硝酸盐等杂质。‎ ‎【答案】　B ‎3．“粗盐提纯”实验中，蒸发时，正确的操作是(　　)‎ A．把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热 B．开始析出晶体后用玻璃棒搅拌 C．待水分完全蒸干后停止加热 D．蒸发皿中出现较多量固体时即停止加热 ‎【解析】　“粗盐的提纯”实验涉及溶解、过滤、蒸发结晶等基本操作内容，三项操作从始至终均要使用玻璃棒(加速溶解、引流、防迸溅)。为达到提纯目的，过滤后要对澄清滤液进行蒸发，加热至蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干(最后用玻璃棒把固体转移到纸上，称量后回收)。‎ ‎【答案】　D ‎4．下列关于用离子膜电解槽电解饱和食盐水的叙述不正确的是 ‎(　　) 【导学号：28920022】‎ A．精制饱和食盐水注入阳极室 B．Cl－和OH－透过阳离子膜进入阳极室 C．阴极区溶液使酚酞试液显红色 D．阳极产生使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体 ‎【答案】　B ‎5．氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠，我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。‎ ‎(1)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极，其原因是 ‎_______________________________________________________________。‎ 阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是_____________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(2)为使电解氯化钠的速率加快，下列措施可行的是__________。(填字母)‎ a．增大阴极碳钢网的面积 b．提高饱和氯化钠溶液的温度 c．加大阴极与阳极间的距离 d．提高电解时电源电压 ‎【解析】　电解时H＋、Cl－分别在阴、阳两极上得失电子，产生H2和Cl2，阳极材料必须选择不易被Cl2腐蚀的材料；增大面积、提高温度、增大电压都有利于加快电解食盐水的速率。‎ ‎【答案】　(1)阴极产生的Cl2不易腐蚀钛　既能防止H2、Cl2混合爆炸，又能避免Cl2与NaOH反应 ‎(2)abd 学业分层测评(五)‎ ‎(建议用时：45分钟)‎ ‎[学业达标]‎ ‎1．关于电解NaCl的水溶液，下列叙述正确的是(　　)‎ A．电解时阳极得到Cl2，阴极得到钠 B．在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞，溶液呈无色 D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 ‎【解析】　电解时阴极：2H＋＋2e－===H2↑(H＋由H2O提供后剩余OH－显碱性)，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(Cl2有一部分溶于水，呈强氧化性，滴入KI后生成I2)。‎ ‎【答案】　B ‎2．下列关于离子交换膜电解槽的叙述，错误的是(　　)‎ A．精制的饱和食盐水进入阳极室 B．纯水(加少量NaOH)进入阴极室 C．阴极产物为NaOH和氢气 D．电解槽的阳极用金属铁网制成 ‎【解析】　离子交换膜电解槽阳极产物为Cl2，阴极为NaOH和H2。阳极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，若是铁做阳极，则Fe原子失去电子，阳极不会得到Cl2；阴极发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，需补充H2O，Na＋自阳极室进入阴极室后，与OH－形成NaOH。‎ ‎【答案】　D ‎3．目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是(　　)‎ A．硬水的软化 B．电解饱和食盐水制造NaOH C．电渗析淡化海水 D．海水中提取金属Mg ‎【解析】　海水中提取金属Mg的基本过程为：海水氢氧化镁氯化镁溶液氯化镁晶体无水氯化镁金属镁。‎ ‎【答案】　D ‎4．下列说法错误的是(　　)‎ A．电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸 B．电解饱和食盐水在阴极区有NaOH生成 C．用离子交换膜法制烧碱不会对环境造成污染 D．氯碱工业产品可用于造纸、金属冶炼等行业 ‎【解析】　氯碱工业会产生三废(废气、废水、废渣)，故必对环境造成污染。‎ ‎【答案】　C ‎5．氯碱工业的电解槽使用的交换膜是(　　)‎ A．阴离子交换膜 B．阳离子交换膜 C．滤纸 D．塑料薄膜 ‎【解析】　氯碱工业的电解槽中，使用阳离子交换膜，防止Cl2和H2混合。‎ ‎【答案】　B ‎6．在氯碱工业中，原料盐中的杂质离子危害很高，能破坏离子膜，以下对Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO除去顺序不合理的是(　　) 【导学号：28920023】‎ A．BaCl2、NaOH、Na2CO3‎ B．BaCl2、Na2CO3、NaOH C．NaOH、BaCl2、Na2CO3‎ D．Na2CO3、BaCl2、NaOH ‎【解析】　除杂原则是每一种试剂必须过量，不能引入杂质离子，或者引入的杂质离子利用后加试剂能除去。而D选项加入BaCl2后，再加NaOH时不能将过多的钡离子除去，从而引入新的杂质。‎ ‎【答案】　D ‎7．用惰性电极电解未精制的食盐水，食盐水装在U形管内。结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是(　　)‎ A．碳酸镁 B．硫酸钡 C．氢氧化镁 D．碳酸钡 ‎【解析】　未精制的食盐水中含Ca2＋、Mg2＋，电解时产生的NaOH与Mg2＋反应生成Mg(OH)2沉淀。‎ ‎【答案】　C ‎8．取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯做电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是(　　)‎ A．b电极是阴极 B．a电极与电源的正极相连 C．电解过程中，水是氧化剂 D．b电极附近溶液的pH变小 ‎【解析】　a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色，说明a极产生了Cl2，所以a极与电源的正极相连，即a为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，b为阴极，2H＋＋2e－===H2↑，电解促进水的电离，所以b极附近的pH增大。‎ ‎【答案】　D ‎9．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质(见下图)。下列说法正确的是(　　)‎ A．‎25℃‎，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂 C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应 D．图中所示转化反应都是氧化还原反应 ‎【解析】　A项Na2CO3比NaHCO3的溶解度大；C项不是二者不反应，而是类似钝化作用，反应产物的覆盖和隔离作用阻碍了反应的进一步进行；D项制取Na2CO3、NaHCO3的过程不涉及氧化还原反应。‎ ‎【答案】　B ‎10.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2‎ 被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是(　　)‎ A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl B．a为负极，b为正极：NaClO和NaCl C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl ‎【解析】　电解饱和食盐水生成Cl2、H2和NaOH，同时在电解池内制得消毒液，则该消毒液的有效成分是Cl2和NaOH反应生成的NaClO。在图示的电解池中，要使Cl2和NaOH充分反应，应使Cl2生成于下方、NaOH生成于上方。在饱和食盐水的电解池中，Cl2生成于阳极、NaOH生成于阴极。 电解池的阳极连接电源的正极，阴极连接电源的负极。则a是负极，b是正极。‎ ‎【答案】　B ‎11．某兴趣小组设计如下图所示微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是(　　)‎ A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：‎ ‎2H＋＋2Cl－Cl2↑＋H2↑‎ B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红 C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：‎ Cl2＋2e－===2Cl－‎ D．断开K1，闭合K2时，石墨电极做正极 ‎【解析】　断开K2，闭合K1时，构成电解池，反应的离子方程式为2H2O＋2Cl－H2↑＋Cl2↑＋2OH－，石墨电极为阳极，发生反应：2Cl－－2e－===Cl2↑；铜电极为阴极，发生反应：2H＋＋2e－===H2↑‎ ‎，所以铜电极附近溶液变红。断开K1，闭合K2时，构成原电池，其中石墨电极为正极。‎ ‎【答案】　D ‎[能力提升]‎ ‎12．为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)：‎ 称取粗盐滤液精盐 ‎(1)判断BaCl2已过量的方法是_______________________________________‎ ‎_________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(2)第④步中，相关的离子方程式是__________________________________‎ ‎_________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(3)若先用盐酸调pH再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是___________‎ ‎_________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(4)为检测精盐纯度，需配制250 mL 0.2 mol·L－1 NaCl(精盐)溶液，如右图是该同学转移溶液的示意图，图中的错误是_________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________。‎ ‎【解析】　加入BaCl2、NaOH、Na2CO3等沉淀剂后，产生BaSO4、Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3沉淀，还有过量Na2CO3和NaOH，需加入盐酸使它们转变成NaCl。但如果先加盐酸再过滤，Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3都可能溶解，造成产品纯度不高。‎ ‎【答案】　(1)取第②步后的上层清液1～2滴于点滴板上，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊则表明BaCl2已过量 ‎(2)Ca2＋＋CO===CaCO3↓；‎ Ba2＋＋CO===BaCO3↓‎ ‎(3)先加盐酸会有少量CaCO3、BaCO3等溶解，从而影响制得精盐的纯度 ‎(4)未用玻璃棒引流；未采用250 mL容量瓶 ‎13．电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；‎ X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：‎ ‎(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则 ‎①电解池中X极上的电极反应式为_________________________________，‎ 在X极附近观察到的现象是_______________________________________。‎ ‎②Y电极上的电极反应式为_______________________________________，‎ 检验该电极反应产物的方法是______________________________________。‎ ‎(2)如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则 ‎①X电极的材料是________________，电极反应式为___________________。‎ ‎②Y电极的材料是________________，电极反应式为___________________。‎ ‎(说明：杂质发生的电极反应不必写出)‎ ‎【解析】　(1)用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑。与电源正极相连的为阳极，反之为阴极。所以X为阴极，Y为阳极。X极在反应过程中消耗了H2O电离出的H＋，溶液呈碱性，加入酚酞试液变成红色；Y极产生Cl2，能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色。‎ ‎(2)电解精炼Cu时，用含杂质的Cu为阳极，纯Cu为阴极。反应过程中阳极上的Cu以及比Cu活泼的金属失去电子，成为离子，进入溶液，活泼性比Cu差的金属形成阳极泥；在阴极只有Cu2＋能得电子成为单质，其他较活泼金属对应的离子不能得电子。根据装置图，X为阴极，Y为阳极。所以，X电极的材料是纯铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；Y电极的材料是粗铜，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋。‎ ‎【答案】　(1)①2H＋＋2e－===H2↑　放出气体，溶液变红　②2Cl－－2e－===Cl2↑　把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色　(2)①纯铜　Cu2＋＋2e－===Cu　②粗铜　Cu－2e－===Cu2＋‎ ‎14．海水是取之不尽的化工原料资源库，从海水中可提取各种化工原料。下列是工业上对海水的几项综合利用的示意图： 【导学号：28920024】‎ 试回答下列问题：‎ ‎(1)粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质，精制时所用试剂为：A.盐酸；B.BaCl2溶液；C.NaOH溶液；D.Na2CO3溶液。加入试剂的顺序是_____________________。‎ ‎(2)电解饱和食盐水时，与电源正极相连的电极上发生的反应为______________。与电源负极相连的电极附近溶液pH________(填“变大”、“不变”或“变小”)。若1 mol 电子的电量为96 ‎500 C，则用电流强度为‎100 A的稳恒电流持续电解3分13秒，则在两极上共可收集到气体______mL(STP)。若保证电解后饱和食盐水的浓度不变，则可采取的方法是___________________。‎ ‎(3)由MgCl2·6H2O晶体脱水制无水MgCl2时，MgCl2·6H2O晶体在________气氛中加热脱水，该气体的作用是________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(4)电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列________气体中冷却。‎ A．H2　　　 B．N2　　　‎ C．CO2　　　 D．O2‎ ‎【解析】　(1)该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去Ca2＋、Mg2＋、SO时，不能带入杂质离子。所以，解此题的关键是把握好加入离子的顺序：①Ba2＋必须在CO之前加入；②CO、OH－必须在H＋之前加入，所以B、C不分先后，而D、A本身既分前后，又必须放在B、C之后才能满足条件。‎ ‎(2)电解饱和食盐水时，与正极相连的阳极发生的反应是：2Cl－－2e－===Cl2↑，与负极相连的阴极发生的反应是：2H＋＋2e－===H2↑。H＋不断消耗，使得溶液中c(OH－)增大，pH变大。电解中外逸的是Cl2、H2，所以要确保原溶液浓度不变，只能向体系中通入一定量的HCl气体以补足损失的氢、氯。易错处是加入盐酸，使溶液浓度变小。‎ ‎(3)抑制水解平衡MgCl2＋H2OMg(OH)Cl＋HCl正向移动。‎ ‎(4)镁蒸气可以与氮气、氧气和二氧化碳反应，所以只能用氢气来冷却。‎ ‎【答案】　(1)BCDA(或CBDA)‎ ‎(2)2Cl－－2e－===Cl2↑　变大　4 480　向电解液中通入一定量的HCl气体 ‎(3)HCl　抑制Mg2＋水解 ‎(4)A