Question

10．海水中有取之不盡的化學資源，從海水中可提取多種化工原料．圖是某工廠對海水資源的綜合利用的示意圖．

（1）粗鹽中含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，精制時所用試劑為：①鹽酸；②BaCl₂溶液；③NaOH溶液；④Na₂CO₃溶液．加入試劑順序是B
A．②③①④B．②③④①C．③②①④D．②④③①
（2）如圖電解飽和食鹽水時，與電源正極相連的電極上發(fā)生反應生成Cl₂氣體，檢驗該氣體可采用的方法是濕潤的淀粉KI試紙．與電源負極相連的電極附近溶液pH變大（填“變大”、“不變”或“變小”），電解飽和食鹽水的化學方程式2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH．
（3）從海水（含NaBr）中提取Br₂的第一步反應的化學方程式：Cl₂+2NaBr=Br₂+2NaCl．要使最終生成的Br₂從水溶液中分離，常先加入B，再E（選擇下面選項填空），振蕩后靜置，所得混合液體上層為無層，下層溶液呈橙紅色．
A．水B．四氯化碳C．酒精D．過濾E．分液
（4）寫出（3）題中選擇分離試劑的依據(jù)是兩種溶劑互不相溶；溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度；溶質(zhì)與萃取劑不反應．

Answer 1

分析 （1）先加入過量氯化鋇除去硫酸根離子，然后加入NaOH溶液，使鎂離子轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂，加入Na₂CO₃溶液，使溶液中鋇離子、鈣離子轉(zhuǎn)化為CaCO₃，為了除盡雜質(zhì)，最后加入鹽酸除去過量的碳酸鈉、氫氧化鈉；
（2）電解飽和食鹽水溶液時，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時陰極上有氫氧根離子生成，根據(jù)氫氧根離子濃度的變化判斷溶液PH的變化；
（3）從海水中獲得溴，第一步通入氯氣生成溴，然后用二氧化硫還原，以達到富集的目的，最后再通入氯氣生成溴；可用萃取的方法分離溴，用到的萃取劑為四氯化碳；
（4）萃取劑必須具備下列條件：兩種溶劑互不相溶；溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度；溶質(zhì)與萃取劑不反應．

解答 解：（1）加入過量②氯化鋇除去硫酸根離子，然后加入③NaOH溶液，使鎂離子轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂，加入④Na₂CO₃溶液，使溶液中鋇離子、鈣離子轉(zhuǎn)化為BaCO₃、CaCO₃，過濾后，最后加入①鹽酸除去過量的碳酸鈉、氫氧化鈉，所以正確順序為：②③④①，
故答案為：B；
（2）如圖電解飽和食鹽水時，與電源正極相連的電極為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應成氯氣，可用濕潤的淀粉KI試紙檢驗，電解飽和食鹽水時，與電源正極相連的電極上氯離子失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：發(fā)生的反應為2Cl^--2e→Cl₂，陰極上氫離子得電子生成氫氣，同時陰極附近生成氫氧根離子，溶液呈堿性，pH變大，電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，同時溶液中生成氫氧化鈉，所以反應方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，
故答案為：Cl₂；濕潤的淀粉KI試紙；變大；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
（3）由于氯氣具有氧化性，能氧化溴化鈉生成單質(zhì)溴：Cl₂+2NaBr=Br₂+2NaCl，要使最終生成的Br₂從水溶液中分離，常先加入有機溶劑四氯化碳，使溶液分層，然后通過分液操作，獲得溴的四氯化碳溶液，最后分餾獲得溴單質(zhì)，振蕩后靜置，所得混合液體上層為無色，下層為橙紅色，
故答案為：Cl₂+2NaBr=Br₂+2NaCl；B；E；無；橙紅；
（4）要使最終生成的Br₂從水溶液中分離，先加入有機溶劑四氯化碳，使溶液分層，然后通過分液操作，獲得溴的四氯化碳溶液，最后分餾獲得溴單質(zhì)，萃取劑必須具備下列條件：兩種溶劑互不相溶；溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度；溶質(zhì)與萃取劑不反應，
故答案為：兩種溶劑互不相溶；溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度；溶質(zhì)與萃取劑不反應．

點評 本題考查綜合考查物質(zhì)的分離、提純，為高考常見題型，涉及原電池原理和電解池原理、除雜等知識點，題目難度中等，注意燃料電池中電極反應式的書寫要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性，即使燃料和氧化劑相同，電解質(zhì)溶液不同則電極反應式也不同，為易錯點．