Question

海水綜合利用的工藝流程圖如下：

（l）電解NaCl溶液，在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品有H₂

 

、

 

或H₂、

 

．
（2）步驟I中已獲得Br₂，步驟II中又將Br₂還原為Br^-，其目的是

 

．
（3）步驟II用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可達95%，有關(guān)反應的離子方程式為

 

，反應可知，除環(huán)境保護外，在工業(yè)生產(chǎn)中應解決的主要問題是

 

．
（4）分離出粗鹽后的海水中蘊含著豐富的鎂資源，經(jīng)轉(zhuǎn)化后可獲得MgCl₂粗產(chǎn)品．從海水中提取鎂的步驟為：
a．將海邊大量存在的貝殼鍛燒成石灰，并將石灰制成石灰乳；
b．將石灰乳加人海水沉淀池中經(jīng)過濾得到Mg（OH）₂沉淀；
c．在Mg（OH）₂沉淀中加人鹽酸得到MgCl₂溶液，再經(jīng)蒸發(fā)結(jié)品得到MgCl₂?6H₂O；
d．將MgCl₂?6H₂O在一定條件下加熱得到無水MgCl₂．電解熔融的氯化鎂可得到Mg．
①步驟d中的“一定條件”指的是

 

，目的是

 

；
②有同學認為：步驟b后可加熱Mg（OH）₂得到MgO，再電解熔融的MgO制金屬鎂，這樣可簡化生產(chǎn)步驟，體現(xiàn)簡約性原則：你是否同意該同學的想法并說明理由：

 

．

Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用

專題：化學應用

分析：海水淡化后得到NaCl、母液、淡水，電解氯化鈉溶液得到氯氣，2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，將氯氣通入母液中發(fā)生反應2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，溴和二氧化硫發(fā)生反應Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，再向含有HBr的溶液中通入適量氯氣蒸餾得到溴單質(zhì)，再結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)解答．

解答： 解：海水淡化后得到NaCl、母液、淡水，電解氯化鈉溶液得到氯氣，2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，將氯氣通入母液中發(fā)生反應2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，溴和二氧化硫發(fā)生反應Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，再向含有HBr的溶液中通入適量氯氣蒸餾得到溴單質(zhì)，
（1）電解NaCl溶液，2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品有H₂和Cl₂、NaOH，或H₂和NaClO，故答案為：Cl₂；NaOH；NaClO；    
（2）步驟I中已獲得Br₂，步驟II中又將Br₂還原為Br^-，步驟I中獲取的溴濃度較小，所以其目的是富集溴元素，故答案為：富集溴元素；
（3）溴具有強氧化性，二氧化硫具有還原性，二者能發(fā)生氧化還原生成硫酸和氫溴酸，離子反應方程式為：，生成的兩種酸都是強酸，對設(shè)備腐蝕較嚴重，所以要解決的主要問題是設(shè)備被腐蝕問題，故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；強酸對設(shè)備的嚴重腐蝕；
（4）①氯化鎂易水解生成氫氧化鎂和氯化氫，且氯化氫易揮發(fā)，導致直接加熱帶結(jié)晶水的晶體時得不到氯化鎂，為防止氯化鎂水解，需要將帶結(jié)晶水的氯化鎂在氯化氫氛圍中加熱，所以步驟d中的“一定條件”指的是在HCl氣氛中，其目的是抑制氯化鎂水解，
故答案為：在HCl氣氛中；抑制MgCl₂水解；
②氧化鎂熔點較高，電解熔融氧化鎂會耗費大量能量而增加成本，工業(yè)上采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，故答案為：不同意，因為MgO的熔點很高，熔融時會耗費大量的能量而增加成本．

點評：本題考查了海水資源的開發(fā)和利用，涉及金屬的冶煉、電解原理、氧化還原反應等知識點，根據(jù)金屬的活動性強弱與冶煉方法的選取、電解原理、物質(zhì)的性質(zhì)等知識點來分析解答，注意由帶結(jié)晶水的氯化鎂制取氯化鎂的條件，為易錯點．