Question

1．將海水淡化與濃海水資源結(jié)合起來是綜合利用海水的重要途徑．
（1）先把濃海水中溴離子氧化成Br₂，再利用“空氣吹出法”從濃海水中吹出Br₂，用純堿來吸收，Br₂又變成化合態(tài)溴，這樣做的目的是使Br₂富集．利用純堿吸收溴單質(zhì)的主要反應(yīng)式是：Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃則純堿吸收了6molBr₂時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子為10mol
（2）從濃海水中生產(chǎn)鎂單質(zhì)的一段工藝流程如圖：

又知濃海水的主要成分如下表：

離子	Na+	Mg2+	Cl-	SO42-
濃度/（g/L）	63.7	28.8	144.6	46.4

①該工藝過程中，產(chǎn)品1中一定含有的離子是鈣離子和硫酸根離子，產(chǎn)品2的化學(xué)式為Mg（OH）₂．
②1m³濃海水最多可得產(chǎn)品2的質(zhì)量為69.60 kg．
（3）工業(yè)生產(chǎn)鎂單質(zhì)的化學(xué)方程式為MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．
（4）從海水中提取出的氯化鈉可用于氯堿工業(yè)，則氯堿工業(yè)主要反應(yīng)原理的離子方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）吹出Br₂，用SO₂吸收，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和HBr，Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃中Br由0降低為-1，由0升高為+5價(jià)，可知吸收3mol溴轉(zhuǎn)移5mol電子；
（2）①工藝流程合成步驟中加入石灰乳，沉降后，將過濾后的濾液進(jìn)行脫硫，應(yīng)是用鈣離子沉淀硫酸根離子生成硫酸鈣沉淀，產(chǎn)品1為硫酸鈣，合成得到氫氧化鎂沉淀，故過濾后干燥的產(chǎn)品2為氫氧化鎂；
②計(jì)算1L溶液中Mg²⁺的質(zhì)量，根據(jù)Mg²⁺～Mg（OH）₂計(jì)算氫氧化鎂的質(zhì)量；
（3）電解熔融氯化鎂得到Mg與氯氣；
（4）從海水中提取出的氯化鈉可用于氯堿工業(yè)，氯堿工業(yè)是電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉溶液、氯氣和氫氣的反應(yīng)．

解答 解：（1）吹出Br₂，用SO₂吸收，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和HBr，其目的是使Br₂富集；Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃中Br由0降低為-1，由0升高為+5價(jià)，可知吸收3mol溴轉(zhuǎn)移5mol電子，則吸收6mol Br₂時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子為6mol×$\frac{5}{3}$=10mol，
故答案為：使Br₂富集；10；
（2）①工藝流程合成步驟中加入石灰乳，沉降后，將過濾后的濾液進(jìn)行脫硫，用Ca²⁺沉淀SO₄^2-生成CaSO₄沉淀，離子方程式為：Ca²⁺+SO₄^2-=CaSO₄↓，采用過濾的方法得到產(chǎn)品1為CaSO₄，含鈣離子和硫酸根離子，濾液中加入石灰乳，發(fā)生反應(yīng)為Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，合成中應(yīng)得到Mg（OH）₂沉淀，過濾、干燥的產(chǎn)品2為Mg（OH）₂，
故答案為：鈣離子和硫酸根離子，Mg（OH）₂，
②溶液中m（Mg²⁺）=1000L×28.8g/L=28800g，
Mg²⁺～Mg（OH）₂
24g      58g
28800g   m[Mg（OH）₂]
m[Mg（OH）₂]=28800g×$\frac{58}{24}$=69600g=69.60kg，
故答案為：Ca²⁺+SO₄^2-=CaSO₄↓；Mg（OH）₂；69.60；
（3）電解熔融氯化鎂得到Mg與氯氣，電解反應(yīng)方程式為：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案為：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
（4）從海水中提取出的氯化鈉可用于氯堿工業(yè)，則氯堿工業(yè)主要反應(yīng)原理的離子方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了海水資源開發(fā)利用、氧化還原反應(yīng)計(jì)算、電解原理等，是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．