题目内容
海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg（以MgCl2形式存在）和Br2（以NaBr的形式存在）以及通过氯碱工业获得烧碱和氯气等化工原料的生产流程简图：
请回答：
（1）在粗盐中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO
2- 4 |
（2）氯碱工业为高耗能产业，一种用电解池燃料电池相结合的新工艺可节能30%．如图为工艺设计简图，根据图示回答以下问题：
a．写出燃料电池中负极的电极反应式
b．比较NaOH溶液的浓度a
（3）Mg（OH）2中加入盐酸后，要获得MgCl2?6H2O晶体，按所需的实验操作依次为
a．蒸馏 b．灼烧 c．过滤
d．在HCl气流中蒸发 e．冷却结晶
（4）母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等（其溶解度与温度的关系如图所示），可进一步加工制得一些重要的产品．若将母液加热升温到60℃以上，随着水分的蒸发，会逐渐析出晶体，此晶体的主要成分是
（5）在母液中通入足量的Cl2，然后用热空气将Br2吹出，再用SO2吸收，写出此过程发生反应的化学反应方程式
分析：（1）根据根据SO42-、Ca 2+、Mg2+等易转化为沉淀而被除去，以及根据不能产生新杂质的要求排序，前面加入的过量溶液应用后加入的溶液除去，最后加入适量的溶液；
（2）根据燃料电池的工作原理来回答；
（3）Mg（OH）2中加入盐酸后，要获得MgCl2?6H2O晶体，需要进行的实验操作为：蒸发浓缩，冷却结晶，然后过滤，如果要使该晶体变为无水氯化镁，一定要在HCl气氛中脱水，否则会水解；
（4）加热时析出晶体，说明该晶体溶解度随温度的升高而降低；降温时析出晶体，说明该晶体溶解度随温度的降低而降低以，用一定量的冷水洗涤该晶体，比较温度较低时两种物质的溶解度大小，溶解度小的物质就会析出；
（5）用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的．
（2）根据燃料电池的工作原理来回答；
（3）Mg（OH）2中加入盐酸后，要获得MgCl2?6H2O晶体，需要进行的实验操作为：蒸发浓缩，冷却结晶，然后过滤，如果要使该晶体变为无水氯化镁，一定要在HCl气氛中脱水，否则会水解；
（4）加热时析出晶体，说明该晶体溶解度随温度的升高而降低；降温时析出晶体，说明该晶体溶解度随温度的降低而降低以，用一定量的冷水洗涤该晶体，比较温度较低时两种物质的溶解度大小，溶解度小的物质就会析出；
（5）用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的．
解答：解：（1）SO42-、Ca2+、Mg2+等分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀，可再通过过滤除去，Na2CO3溶液能除去过量的BaCl2溶液，盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液，所以应先加BaCl2溶液再加Na2CO3溶液，最后加入盐酸，所以正确顺序为bdca或cbda或bcda等；
故答案为：bdca或cbda或bcda；
（2）燃料电池的工作原理：负极是燃料氢气发生失电子的氧化反应，即H2-2e-+2OH-=2H2O，在燃料电池中，氧气作正极，所以通入空气的极是正极，通入燃料的极是负极，即产生Y的极是阴极，所产生的是氢气，在X处产生的是氯气，氢氧燃料电池最后产生的是水，所以a小于b，故答案为：H2-2e-+2OH-=2H2O；＜；
（3）Mg（OH）2中加入盐酸后，要获得MgCl2?6H2O晶体，需要进行的实验操作为：蒸发浓缩，冷却结晶，然后过滤，如果要使该晶体变为无水氯化镁，一定要在HCl气氛中脱水，否则会水解；
故答案为：dec；
（4）察溶解度图象，当温度大于60℃，随着温度的升高，MgSO4的溶解度反而下降，NaCl的溶解度一直比较低．所以这两种物质就会结晶析出；降温时析出晶体，说明该晶体溶解度随温度的降低而降低，从图象可以看出，MgCl2和KCl随着温度的降低而下降，将母液R降温（降到30℃以下）析出晶体主要是MgCl2，KCl，从图象可以看出，在温度较低时，MgCl2的溶解度大于KCl的溶解度，所以冷水洗涤时较纯的KCl固体就会析出；
故答案为：NaCl和MgSO4；KCl；
（5）用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸，二氧化硫被氧化为硫酸，即Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，故答案为：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr．
故答案为：bdca或cbda或bcda；
（2）燃料电池的工作原理：负极是燃料氢气发生失电子的氧化反应，即H2-2e-+2OH-=2H2O，在燃料电池中，氧气作正极，所以通入空气的极是正极，通入燃料的极是负极，即产生Y的极是阴极，所产生的是氢气，在X处产生的是氯气，氢氧燃料电池最后产生的是水，所以a小于b，故答案为：H2-2e-+2OH-=2H2O；＜；
（3）Mg（OH）2中加入盐酸后，要获得MgCl2?6H2O晶体，需要进行的实验操作为：蒸发浓缩，冷却结晶，然后过滤，如果要使该晶体变为无水氯化镁，一定要在HCl气氛中脱水，否则会水解；
故答案为：dec；
（4）察溶解度图象，当温度大于60℃，随着温度的升高，MgSO4的溶解度反而下降，NaCl的溶解度一直比较低．所以这两种物质就会结晶析出；降温时析出晶体，说明该晶体溶解度随温度的降低而降低，从图象可以看出，MgCl2和KCl随着温度的降低而下降，将母液R降温（降到30℃以下）析出晶体主要是MgCl2，KCl，从图象可以看出，在温度较低时，MgCl2的溶解度大于KCl的溶解度，所以冷水洗涤时较纯的KCl固体就会析出；
故答案为：NaCl和MgSO4；KCl；
（5）用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸，二氧化硫被氧化为硫酸，即Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，故答案为：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr．
点评：本题考查学生氯碱工业的有关知识，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度较大．
练习册系列答案
相关题目
海水中含有丰富的化学元素，如图是某化工厂利用海水的生产镁的流程简图，请回答：
