Question

海水是巨大的資源寶庫，海水淡化及其綜合利用具有重要意義．

（1）氯堿工業(yè)主要以食鹽為原料．為了除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進行下列操作，正確的操作順序是

 

．
①過濾；    
②加過量的NaOH溶液；    
③加適量的鹽酸；   
④加過量的Na₂CO₃溶液；
⑤加過量的BaCl₂溶液．
a．②⑤④①③b．①④②⑤③c．④②⑤③①d．⑤②④①③
（2）在實驗室中可以用萃取的方法提取溴，可選用的試劑是

 

，所用主要儀器的名稱是

 

．
（3）步驟Ⅰ中用硫酸酸化可提高Cl₂利用率的原因是

 

．
（4）步驟Ⅱ反應的離子方程式

 

．
（5）海水提溴蒸餾過程中，溫度應控制在80～90℃，溫度過高或過低都不利于生產，請解釋原因

 

．
（6）Mg（OH）₂沉淀中混有Ca（OH）₂，可選用

 

溶液進行洗滌除去．如直接加熱Mg（OH）₂得到MgO，再電解熔融MgO制金屬鎂，這樣可簡化實驗步驟，你

 

（選填“同意”，“不同意”）該說法，理由是

 

．

Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用,物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：（1）Ca²⁺用碳酸鈉轉化為沉淀、Mg²⁺用NaOH轉化為沉淀、SO₄^2-用氯化鋇溶液轉化為沉淀，然后再利用過濾方法除去所有沉淀，必須先除去Mg²⁺或SO₄^2-，然后再除去Ca²⁺，過濾后再加鹽酸除去過量的、NaOH和碳酸鈉；
（2）萃取劑的選取標準：溴在萃取劑中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取劑和溴不反應，萃取劑和原溶劑不能互溶，萃取時所用儀器為分液漏斗；
（3）Cl₂、Br₂與水反應存在可逆反應，向溶液中加入稀硫酸時能抑制Cl₂、Br₂與水反應；
（4）二氧化硫和溴能發(fā)生氧化還原反應；
（5）溴、水都易被蒸發(fā)，溫度越高促進水的蒸發(fā)，溫度過低導致溴不能完全被蒸發(fā)；
（6）溶解度大的物質能轉化為溶解度小的物質；氧化鎂熔點較高，電解熔融氧化鎂耗能較大．

解答： 解：（1）Ca²⁺用碳酸鈉轉化為沉淀、Mg²⁺用NaOH轉化為沉淀、SO₄^2-用氯化鋇溶液轉化為沉淀，然后再利用過濾方法除去所有沉淀，必須先除去Mg²⁺或SO₄^2-，然后再除去Ca²⁺，因為碳酸鈉中碳酸根離子易被鹽酸除去，所以在 氫氧化鈉或氯化鋇之后再加碳酸鈉溶液，過濾后再加鹽酸除去過量的、NaOH和碳酸鈉，所以除雜順序是②⑤④①③或⑤②④①③，故選ad；
（2）溴在CCl₄或苯中的溶解度大于在水溶液中的溶解度，這兩種物質和溴都不反應，和水不互溶，所以選取萃取劑為CCl₄或苯，萃取使用儀器為分液漏斗，
故答案為：CCl₄或苯；分液漏斗；
（3）Cl₂+H₂O?HCl+HClO、Br₂+H₂O?HBr+HBrO，用酸酸化時，溶液中氫離子濃度增大抑制Cl₂、Br₂與水反應，所以用硫酸酸化可提高Cl₂利用率，
故答案為：酸化可抑制Cl₂、Br₂與水反應；
（4）溴具有強氧化性，二氧化硫具有還原性，二者在水溶液里發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和氫溴酸，離子反應方程式為Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
（5）在溴水中，溴的沸點是58.5°C，水的是100°C，溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率低，
故答案為：溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率低；
（6）Ca（OH）₂屬于微溶物、Mg（OH）₂屬于難溶物，Mg（OH）₂沉淀中混有Ca（OH）₂，用MgCl₂溶液進行洗滌，使Ca（OH）₂轉化為難溶物Mg（OH）₂從而除去Ca（OH）₂；
MgO熔點很高，電解熔融氧化鎂需要消耗較高的能量，從而增加成本，工業(yè)上用電解熔融氯化鎂冶煉Mg，
故答案為：MgCl₂；不同意；MgO熔點很高，熔融時耗能高，增加生產成本．

點評：本題考查了海水資源及其利用，涉及金屬的冶煉、物質的分離和提純、氧化還原反應等知識點，能從總體上分析工藝流程圖，知道每一步發(fā)生的反應或操作方法，熟悉常見物質的分離方法，注意（1）中除雜劑滴加順序，為學習易錯點．