题目内容

19.如图是从海水制盐和分离出的盐卤中提取Br2、Mg的某种流程:

回答下列问题:
(1)用惰性电极电解饱和食盐水的离子方程式是2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-
(2)已知盐卤中含有Na+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cl-、Br-等离子.
①盐卤呈酸性性.
②加入NaClO的目的是将Fe2+氧化成Fe3+,同时调pH使Fe3+全部沉淀.
(3)制备无水MgCl2时需持续加入的X是盐酸,用化学用语及简要文字解释其原因是Mg2++2H2O=Mg(OH)2+2H+_.
(4)若吸收塔中溴以Br-和BrO3-的形式存在,则n(Br-):n(BrO3-)是5:1.
(5)蒸馏塔中反应的离子方程式是5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O,加入H2SO4而不加入盐酸的原因是氯离子能被氧化,而稀硫酸不被氧化.

分析 海水晒盐得到粗盐和盐卤,盐卤中含有Na+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cl-、Br-等离子,加入NaClO氧化亚铁离子,调节溶液PH使铁离子全部沉淀,过滤得到滤液A中加入氨气沉淀镁离子,过滤得到滤液B和氢氧化镁沉淀,氢氧化镁加入盐酸溶解得到氯化镁溶液,通过蒸发浓缩,冷却结晶得到氯化镁晶体,加入盐酸抑制镁离子的水解,加热得到氯化镁固体,电解得到金属镁,滤液B通入氯化氢和氯气,氧化溴离子为溴单质,在吹出塔中通入热的空气得到溴蒸气.在吸收塔中加入碳酸钠溶液吸收溴单质,吸收塔中溴以Br-和BrO3-的形式存在,在蒸馏塔中加入硫酸使Br-和BrO3-在酸溶液中发生氧化还原反应得到溴单质;
(1)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气;
(2)①盐卤中含有弱碱阳离子铁离子、亚铁离子等水解溶液呈酸性;
②加入NaClO的目的是将Fe2+氧化成Fe3+,便于除去铁离子;
(3)为抑制镁离子水解,制备无水MgCl2时需持续加入盐酸;
(4)若吸收塔中溴以Br-和BrO3-的形式存在,依据电子守恒计算得到n(Br-):n(BrO3-);
(5)在蒸馏塔中加入硫酸使Br-和BrO3-在酸溶液中发生氧化还原反应得到溴单质,加入硫酸是难挥发性酸,盐酸是易挥发性酸;

解答 解:海水晒盐得到粗盐和盐卤,盐卤中含有Na+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cl-、Br-等离子,加入NaClO氧化亚铁离子,调节溶液PH使铁离子全部沉淀,过滤得到滤液A中加入氨气沉淀镁离子,过滤得到滤液B和氢氧化镁沉淀,氢氧化镁加入盐酸溶解得到氯化镁溶液,通过蒸发浓缩,冷却结晶得到氯化镁晶体,加入盐酸抑制镁离子的水解,加热得到氯化镁固体,电解得到金属镁,滤液B通入氯化氢和氯气,氧化溴离子为溴单质,在吹出塔中通入热的空气得到溴蒸气.在吸收塔中加入碳酸钠溶液吸收溴单质,吸收塔中溴以Br-和BrO3-的形式存在,在蒸馏塔中加入硫酸使Br-和BrO3-在酸溶液中发生氧化还原反应得到溴单质;
(1)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,反应的离子方程式为:2Cl-+2H2O $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$ Cl2↑+H2↑+2OH-
故答案为:2Cl-+2H2O $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$ Cl2↑+H2↑+2OH-
(2)①盐卤中含有弱碱阳离子铁离子、亚铁离子等水解溶液呈酸性,
故答案为:酸性;
②加入NaClO的目的是将Fe2+氧化成Fe3+,便于除去铁离子,
故答案为:将Fe2+氧化成Fe3+,同时调pH使Fe3+全部沉淀;
(3)溶液中镁离子水解,Mg2++2H2O=Mg(OH)2+2H+,为抑制镁离子水解,制备无水MgCl2时需持续加入的X为盐酸,
故答案为:盐酸,Mg2++2H2O=Mg(OH)2+2H+
(4)若吸收塔中溴以Br-和BrO3-的形式存在,溴单质在碱溶液中发生歧化反应,0价变化为+5价和-1价,依据电子守恒计算得到,n(Br-):n(BrO3-)=5:1,
故答案为:5:1;
(5)在蒸馏塔中加入硫酸使Br-和BrO3-在酸溶液中发生氧化还原反应得到溴单质,反应的离子方程式为:5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O,氯离子能被氧化,而硫酸根离子不被氧化;
故答案为:5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O;氯离子能被氧化而硫酸根离子不被氧化.

点评 本题考查了海水资源的应用,物质提纯方法和步骤分析判断,主要是海水提溴、海水提镁的生产流程分析应用,掌握基础是关键,提镁难度中等.

练习册系列答案
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