Question

圖是以海水為原料制取金屬鎂和溴（以NaBr的形式存在）以及其它幾種化工產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)流程圖，其中E是一種化肥，N是一種常見的金屬單質(zhì)．

試填寫下列空白：
（1）寫出反應(yīng)①②的化學(xué)方程式

 

，

 

．
（2）由沉淀H與K反應(yīng)得到的溶液中如何得到純凈的C固體？

 

．
（3）在工業(yè)上反應(yīng)②主要采用離子交換膜法，下列關(guān)于離子交換膜電解槽的敘述錯誤的是

 

（填序號）
A．精制飽和固體B溶液進入陽極室
B．純水（加少量NaOH）進入陰極室
C．陰極產(chǎn)物為氫氧化鈉和氫氣D．電解槽的陽極用金屬鐵網(wǎng)制成
（4）工業(yè)上制取單質(zhì)溴，通常是向混合物I中通入熱的空氣再用SO₂吸收，然后經(jīng)過氯化、蒸餾、分液等操作，簡述工業(yè)上為什么不用CCl₄萃取的方法得到單質(zhì)溴？

Answer 1

分析：（1）利用NaHCO₃在溶液中溶解度較小反應(yīng)制得NaHCO₃；固體B是氯化鈉，根據(jù)電解的原理解答；
（2）根據(jù)流程圖知氫氧化鎂H，鹽酸K，C為無水MgCl₂ 固體，鎂離子會水解，據(jù)此解答；
（3）工業(yè)上反應(yīng)②為電解飽和食鹽水，根據(jù)離子交換膜電解槽的工作原理解答；
（4）從用CCl₄萃取法的工藝的效率，消耗能源多少，成本角度考慮．

解答：解：（1）根據(jù)框圖信息知：海水蒸發(fā)結(jié)晶得B為氯化鈉，E是一種化肥，利用NaHCO₃在溶液中溶解度較小反應(yīng)制得NaHCO₃，D是CO₂，氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫銨，碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成氯化銨和碳酸氫鈉沉淀，反應(yīng)為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl；電解飽和氯化鈉溶液，能生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，
故答案為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl；2NaCl+2H₂O 

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（2）氫氧化鈣與母液中的鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂H，氫氧化鎂與鹽酸K反應(yīng)得到氯化鎂，鎂離子會水解，須在HCl氣體中進行蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥制得純凈的無水MgCl₂ 固體，從而電解熔融狀態(tài)的氯化鎂得到鎂單質(zhì)N，
故答案為：沉淀H與K反應(yīng)得到MgCl₂溶液必須在HCl氣體中進行蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥制得純凈的固體MgCl₂；
（3）工業(yè)上反應(yīng)②為電解飽和食鹽水，電解飽和氯化鈉溶液，能生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，
A．根據(jù)電解的工作原理：陽極放電的是氯離子，生成氯氣，陰極放電的是氫離子，生成氫氣，氫氧根和鈉離子結(jié)合生成氫氧化鈉，精制飽和固體B溶液，進入陽極室為氯離子，故A正確；
B．陰極放電的是氫離子，生成氫氣，氫氧根和鈉離子結(jié)合生成氫氧化鈉，所以進入陰極室的是水，故B正確；
C．根據(jù)電解的工作原理：陰極放電的是氫離子，生成氫氣，氫氧根和鈉離子結(jié)合生成氫氧化鈉，故C正確；
D．根據(jù)電解原理，當(dāng)陽極為金屬鐵時，電解時，鐵優(yōu)先失去電子，所以電解槽的陽極用金屬鐵網(wǎng)制成，陽極是鐵失去電子，不是氯離子失去電子，得不到氯氣，故D錯誤；
故答案為：D；
（4）工業(yè)上制取單質(zhì)溴，氯化后的海水雖然含有溴單質(zhì)，但濃度低，產(chǎn)量低，經(jīng)過“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過程進行富集，然后蒸餾、分液得到單質(zhì)溴，如果用CCl₄萃取，須投資設(shè)備，增加成本，且會產(chǎn)生環(huán)境污染，
答：用CCl₄萃取法的工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大、經(jīng)濟效益低、環(huán)境污染嚴重．

點評：本題考查了海水的利用，利用所學(xué)知識結(jié)合框圖信息抓住已知物質(zhì)去逐步分析，是解答本題的關(guān)鍵，難度中等．