Question

19．海水中有豐富的資源，多種多樣的海洋動物和植物，海底有豐富的礦藏、石油、天然氣等，此外，海水中還含有大量的電解質(zhì)，它們電離產(chǎn)生Cl^-、Br ^-、I^-、SO₄^2-、Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等，都是重要資源．開發(fā)和利用海水資源是當(dāng)前科學(xué)研究的一項重要任務(wù)，如圖是某化工廠對海水資源綜合利用的示意圖：

請根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）寫出步驟②、⑧分離提純的方法：
②過濾⑧蒸餾．
（2）步驟⑦分離提純過程中需要選用的玻璃儀器除燒杯外，還需要的儀器是分液漏斗．
（3）D具有殺菌消毒的作用，請寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
（4）初步提純后的粗鹽中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，精制時所用的試劑為：
①鹽酸    ②氯化鋇溶液  ③氫氧化鈉溶液  ④碳酸鈉溶液，
下列試劑添加順序合理的是AD．
A．②③④①B．③④②①C．④③②①D．③②④①
（5）若用來提取Br₂，反應(yīng)⑤所用的氧化劑的來源較合理的是C．
A．從外地購買      B．在當(dāng)?shù)匦陆ㄉ�產(chǎn)廠      C．從本廠生產(chǎn)燒堿處循環(huán)
（6）流程⑥將溴單質(zhì)從水溶液中分離出來是基于溴單質(zhì)具有揮發(fā)性，該方法對比有機溶劑萃取法的優(yōu)點是經(jīng)濟，環(huán)保，方便．

Answer 1

分析 海水中還含有大量的電解質(zhì)，它們電離產(chǎn)生Cl^-、Br ^-、I^-、SO₄^2-、Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等，通過蒸發(fā)濃縮得到粗鹽和鹵水為母液，粗鹽通過過濾除去泥沙得到初步提純的粗鹽，加入試劑除去雜質(zhì)離子精制得到精鹽，制成飽和溶液電解得到氫氧化鈉、氯氣、氫氣，D具有殺菌消毒的作用說明為次氯酸鈉，說明AB為氯氣和氫氧化鈉，C為氫氣，母液中含有溴離子、鎂離子等，加入氧化劑氯水氧化溴離子為溴單質(zhì)，利用溴單質(zhì)具有易揮發(fā)性用熱空氣吹出溴單質(zhì)，得到粗溴；海帶灼燒溶解得到含碘離子的水溶液，加入氧化劑氧化碘離子為碘單質(zhì)，加入有機萃取劑萃取碘單質(zhì)，分液后的有機層蒸餾得到碘單質(zhì)，
（1）利用所得到的物質(zhì)判斷使用操作方法，根據(jù)上述分析可知，操作②是分離溶液和固體，用過濾操作，操作⑧是從有機萃取劑中⑧過蒸餾的方法得到碘單質(zhì)；
（2）步驟⑦分離提純過程是萃取分液，需要選用主要玻璃儀器為分液漏斗、燒杯；
（3）D具有殺菌消毒的作用，說明為次氯酸鈉溶液，反應(yīng)④是氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸、氯化鈉和水，根據(jù)電子守恒、原子守恒書寫；
（4）鎂離子用氫氧根離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，鈣離子用碳酸根離子沉淀，過濾要放在所有的沉淀操作之后，加碳酸鈉要放在加氯化鋇之后，可以將過量的鋇離子沉淀最后再用鹽酸處理溶液中的碳酸根離子和氫氧根離子進行分析；
（5）電解飽和食鹽水生產(chǎn)燒堿時有氯氣生成，生產(chǎn)Na、Mg時也有氯氣生成；
（6）溴是易揮發(fā)的液體，流程⑥將溴單質(zhì)從水溶液中分離出來方法是利用熱空氣促使溴單質(zhì)揮出，對比有機溶劑萃取法，不需要試劑，無污染，操作和設(shè)備方便．

解答 解：（1）操作②是分離溶液和固體，用過濾操作，所以步驟②為過濾，粗鹽經(jīng)提純化學(xué)處理后過濾可得到氯化鈉溶液，⑦為碘的萃取和分液，⑧為從有機溶劑中提取碘單質(zhì)，需要蒸餾，
故答案為：過濾，蒸餾；
（2）步驟②分離提純方法為萃取，需要選用主要玻璃儀器為分液漏斗、燒杯，故答案為：分液漏斗；
（3）反應(yīng)④是氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸、氯化鈉和水，分液的化學(xué)方程式為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，故答案為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（4）因用蒸發(fā)結(jié)晶的方法可以從海水中獲得食鹽，鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過量的石灰乳可以將鎂離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀，至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都行，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀，但是加入的碳酸鈉要放在加入氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會除去反應(yīng)剩余的氯化鋇，離子都沉淀了，在進行過濾，最后再加入鹽酸除去反應(yīng)剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，所以添加試劑的順序為②③④①或③②④①，
故答案為：AD；
（5）若用來提取Br₂，反應(yīng)⑤所用的氣態(tài)氧化劑為氯氣，本廠生產(chǎn)燒堿為電解氯化鈉溶液，產(chǎn)物中有氯氣，本廠生產(chǎn)鎂單質(zhì)、鈉單質(zhì)，通過電解無水氯化鎂、氯化鈉得到的產(chǎn)物為鎂、鈉和氯氣，
故答案為：C；
（6）溴單質(zhì)具有揮發(fā)性，將溴單質(zhì)從混合物中分離出來是基于溴單質(zhì)的揮發(fā)性，該方法對比有機溶劑萃取法的優(yōu)點是不需要試劑，無污染，操作和設(shè)備方便，
故答案為：揮發(fā)，經(jīng)濟，環(huán)保，方便；

點評 本題考查了海水資源的綜合利用，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾�，體現(xiàn)化學(xué)來源于生產(chǎn)、生活，又服務(wù)于生產(chǎn)、生活的理念，題目難度中等．