Question

【题目】中国沿海某城市采用反渗透法将海水淡化，得到淡水供市民使用，剩余母液继续加工获得其他产品。母液中主要含有Cl-、Na+、K+、Mg2+ 、Ca2+、SO42-、Br-等离子。某实验小组同学模拟工业生产流程，进行如下实验．

（1）写出实验室制备氯气的化学方程式_____________________；

（2）海水淡化的方法还有____________（写出一种）；

（3）I中，电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业，写出该反应的离子方程式______；

（4）Cl2和Br2均为双原子分子，从原子结构的角度解释其原因_____________________；

（5）Ⅲ中，加入适量CaCl2固体的目的是_____________________；

（6）写出IV中反应的离子方程式_____________________；

（7）与过程II类似，工业上常用“空气吹出法”实现海水提溴，将1m3海水浓缩至1L，使用该法最终得到36g Br2，若提取率为60%，则原海水中溴的浓度为_________ mg/L。

Answer 1

【答案】MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O蒸馏法（或电渗析法、离子交换法）2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑氯、溴元素位于同一主族，最外层均为7e-，两个原子各提供1e-，形成共用电子对，两个原子都形成了8e-稳定结构除去SO42-Mg2++Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+Ca2+60

【解析】

（1）实验室制备氯气是利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（2）目前淡化海水的方法有多种，如：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，其中最常用的是蒸馏法，故答案为：蒸馏法（或电渗析法、离子交换法）；
（3）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-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑，故答案为：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑；
（4）由于氯、溴元素位于同一主族，最外层均为7e-，两个原子各提供1e-，形成共用电子对，两个原子都形成了8e-稳定结构，所以氯气和溴单质都是以双原子形式存在，故答案为：氯、溴元素位于同一主族，最外层均为7e-，两个原子各提供1e-，形成共用电子对，两个原子都形成了8e-稳定结构；
（5）硫酸根离子能够与钙离子反应生成硫酸钙沉淀，所以加入氯化钙溶液的目的是除去SO42-，故答案为：除去SO42-；
（6）氢氧化镁更难溶，IV中镁离子与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和钙离子，该反应的离子方程式为：Mg2++Ca（OH）2═Mg（OH）2+Ca2+，故答案为：Mg2++Ca（OH）2═Mg（OH）2+Ca2+；
（7）将1m3海水浓缩至1L，使用该法最终得到36gBr2，若提取率为60%，则1m3海水中含有的溴元素的质量为=60g，则该海水的中溴元素的浓度为 =60mg/L，故答案为：60。