Question

3．我国有丰富的海水资源，开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务．

（1）①从海水中得到的粗盐水中含有SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等杂质，欲将这些杂质除去，下列加入除杂试剂的顺序和操作错误的是c
a．NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃、过滤、盐酸
b．BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃、过滤、盐酸
c．NaOH、Na₂CO₃、BaCl₂、过滤、盐酸
d．BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH、过滤、盐酸
②工业上常以食盐为原料制备氯气，再用氯气制备漂白粉，请写出制备漂白粉的化学方程式2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．
（2）①步骤Ⅰ中已获得Br₂，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，其目的为富集溴元素，请写出步骤Ⅱ的化学方程式SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr．
②得到的工业溴仍残留少量的Cl₂，为除去Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是萃取分液．

Answer 1

分析 （1）①除去SO₄^2-选择BaCl₂，除去Ca²⁺选择Na₂CO₃，除去Mg²⁺选择NaOH，但碳酸钠一定在氯化钡之后；
②氯气与石灰乳反应制备漂白粉；
（2）①步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，二氧化硫与溴发生氧化还原反应；
②除去该产物中仍残留的少量Cl₂，加入NaBr溶液，和氯气反应生成氯化钠和溴单质，达到除去氯气的目的，充分反应后，用萃取分液的方法分离．

解答 解：（1）①从海水中得到的粗盐中含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质离子，可以用试剂BaCl₂溶液除去钡离子、用Na₂CO₃溶液除去钡离子、用NaOH除去镁离子、用HCl除去碳酸根离子，除杂时，应该先用氯化钡或氢氧化钠处于硫酸根离子或镁离子，加入这两种物质后再加入碳酸钠除去钙离子，过量的碳酸根离子用稀盐酸除去，所以加入试剂的合理顺序是BaCl₂或NaOH→Na₂CO₃→过滤、盐酸，或BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH、过滤、盐酸，只有c不符合，故答案为：c；
②氯气与石灰乳反应制备漂白粉，反应为2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，故答案为：2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
（2）①步骤Ⅰ中已获得Br₂，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，目的是低浓度的Br₂溶液在提取时消耗过多的原料和能源，转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质，用于富集溴元素，二氧化硫吸收溴单质发生反应的化学方程式为SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，故答案为：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；
②该产物中仍残留的少量Cl₂，加入NaBr溶液发生2NaBr+Cl₂=2NaCl+Br₂，可以除去氯气，生成的溴单质可以用萃取分液的方法分离，故答案为：NaBr；萃取分液．

点评 本题考查海水资源的综合应用，为高频考点，把握粗盐提纯、氧化还原反应、物质的性质为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度中等．