Question

Ⅰ海水中蘊(yùn)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(chǎn)品．
①工業(yè)上由NaCl制備金屬鈉的化學(xué)方程式是

2NaCl

電解  .

2Na+Cl₂↑

．
②實(shí)驗(yàn)室用惰性電極電解500mL0.1mol/LNaCl溶液，若陰陽(yáng)兩極共得到112mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則所得溶液的pH為

12

（忽略反應(yīng)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(shí)產(chǎn)生的氯氣被溶液完全吸收，若所得消毒液僅含一種溶質(zhì)，寫出該電解的總化學(xué)方程式：

NaCl+H₂O

電解  .

NaClO+H₂↑

．
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(dòng)）測(cè)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(guò)產(chǎn)生的氣體體積計(jì)算樣品中金屬鋁的含量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理回答下列問(wèn)題：

（1）裝置中導(dǎo)管a所起的作用是

平衡氣壓，使分液漏斗中的液體順利滴下

．
（2）為了較準(zhǔn)確測(cè)量產(chǎn)生的氣體體積，在反應(yīng)前后讀取甲管液面的讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意

AD

．
A．反應(yīng)前后讀取甲管液面數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)使甲、乙中液面保持水平
B．反應(yīng)后讀取甲管液面數(shù)據(jù)時(shí)，甲、乙兩管液面無(wú)須保持水平
C．反應(yīng)后立即讀取甲管液面數(shù)據(jù)，防止液面變動(dòng)
D．反應(yīng)后靜置一會(huì)，需待反應(yīng)器恢復(fù)原來(lái)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

NaOH溶液

，不選擇另一種試劑的理由是

由于樣品中含有SiO₂，不與硫酸反應(yīng)，有部分鋁可能會(huì)包裹在SiO₂中，不能確定鋁是否反應(yīng)完全，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定誤差

．

Answer 1

分析：I．（1）①根據(jù)電解原理書寫；
②根據(jù)電解方程式和pH的計(jì)算思考；
③根據(jù)電解飽和食鹽水的方程式和氯氣的性質(zhì)思考；
II．（1）從燒瓶和分液漏斗的壓強(qiáng)考慮；
（2）從測(cè)量體積的溫度和壓強(qiáng)思考；
（3）從能否使鋁完全反應(yīng)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(tài)的氯化鈉，生成鈉和氯氣，即為2NaCl

電解  .

2Na+Cl₂↑，故答案為：2NaCl

電解  .

2Na+Cl₂↑；
②用惰性電極電解食鹽水，陰極生成氫氣，陽(yáng)極生成氯氣，化學(xué)方程式為：2NaCl+2HO

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．生成的氯氣和氫氣共

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，則根據(jù)化學(xué)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

0.005mol

0.5L

=0.01mol/L，則氫離子濃度為

10-14

0.01

=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(xù)發(fā)生反應(yīng)，將兩個(gè)化學(xué)方程式：2NaCl+2HO=2NaOH+H₂↑+Cl₂↑、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O左右加和得總反應(yīng)式：
NaCl+H₂O

電解  .

NaClO+H₂↑，故答案為：NaCl+H₂O

電解  .

NaClO+H₂↑；
II．（1）導(dǎo)管a把燒瓶和分液漏斗連通，使其壓強(qiáng)一致，始終使分液漏斗與燒瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)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(yīng)前后應(yīng)注意使左右兩管液面相平，即使燒瓶中的壓強(qiáng)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(cuò)誤．
在反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)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(cuò)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(huì)與鋁、Al₂O₃和SiO₂發(fā)生反應(yīng)，即能使鋁完全反應(yīng)，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確；若選用硫酸，由于硫酸不與SiO₂發(fā)生反應(yīng)，可能會(huì)使硫酸不能與SiO₂包裹的鋁反應(yīng)，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確．即答案為：NaOH溶液；由于樣品中含有SiO₂，不與硫酸反應(yīng)，有部分鋁可能會(huì)包裹在SiO₂中，不能確定鋁是否反應(yīng)完全，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定誤差．選用硫酸，其理由因?yàn)椋耗芘c硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣，可以給一半的分?jǐn)?shù)．
故答案為：NaOH溶液；由于樣品中含有SiO₂，不與硫酸反應(yīng)，有部分鋁可能會(huì)包裹在SiO₂中，不能確定鋁是否反應(yīng)完全，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定誤差．

點(diǎn)評(píng)：本題把海水提煉金屬鎂、pH的計(jì)算、測(cè)定鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)等結(jié)合起來(lái)，其綜合性非常強(qiáng)，對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力要求較高，是一則經(jīng)典題目，值得細(xì)心研究．