Question

6．将海水淡化后，从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程可以生产其他产品．
（1）Cl₂可以氧化浓海水中的Br^-，用空气吹出Br₂，并用纯碱吸收．纯碱吸收溴的主要反应是Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃（化学方程式未配平），则吸收1mol Br₂时，该反应转移的电子为$\frac{5}{3}$mol．
（2）精制浓海水可以得到纯净的饱和食盐水，向其中加入碳酸氢铵可制备碳酸氢钠．
①NaCl的电子式是．
②上述制备碳酸氢钠的化学方程式是NaCl+NH₄HCO₃═NaHCO₃↓+NH₄Cl．
③为测定制得的碳酸氢钠的纯度，可称量a g碳酸氢钠样品（含少量NaCl）溶于足量盐酸，蒸干溶液后灼烧，剩余固体质量为b g．样品碳酸氢钠的质量分数是$\frac{84（a-b）}{25.5a}$×100%（用含a、b的代数式表示）．
（3）海水提取镁的一段工艺流程如图：
浓海水中的有关成分如下：

离子	Na+	Mg2+	Cl-	SO42-
浓度/（g•L-1）	63.7	28.8	144.6	46.4

①脱硫阶段主要反应的离子方程式为Ca²⁺+SO₄^2-═CaSO₄↓；
②产品2的化学式为Mg（OH）₂；1L浓海水最多可得到产品2的质量为69.6 g．

Answer 1

分析 （1）一般用氯气或过氧化氢氧化Br^-，反应Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃中，Br元素化合价分别由0价变化为-1价、+5价，结合化合价的变化计算；
（2）①氯化钠是离子化合物，钠离子和氯离子形成离子键；
②纯净的饱和食盐水，利用溶解度的不同，向其中加入碳酸氢铵可制备碳酸氢钠．
③称量a g碳酸氢钠样品（含少量NaCl）溶于足量盐酸，蒸干溶液后灼烧，剩余固体质量为b g，设碳酸氢钠物质的量为x，含氯化钠物质的量为y，依据元素守恒列式计算，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，
84x+58.5y=a
（x+y）×58.5=b
计算得到xy，碳酸氢钠的质量分数等于碳酸氢钠质量除以混合物总质量；
（3）工艺流程合成步骤中加入石灰乳，沉降后，将过滤后的滤液进行脱硫，应是用钙离子沉淀硫酸根离子生成硫酸钙沉淀，产品1为硫酸钙，合成得到氢氧化镁沉淀，故过滤后干燥的产品2为氢氧化镁，计算1L溶液中Mg²⁺的质量，根据Mg²⁺～Mg（OH）₂计算氢氧化镁的质量；

解答 解：（1）一般用氯气或过氧化氢氧化Br^-，反应Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃中，Br元素化合价分别由0价变化为-1价、+5价，反应中Br₂起氧化剂、还原剂作用，根据电子转移守恒可知，2×n_氧化剂（Br₂）=2×5×n_还原剂（Br₂），故n_氧化剂（Br₂）：n_还原剂（Br₂）=5：1，故吸收1mol Br₂时，转移的电子数为1mol×2×$\frac{1}{1+5}$×5=$\frac{5}{3}$mol，
故答案为：$\frac{5}{3}$；
（2）①氯化钠是离子化合物，是钠离子和氯离子通过静电作用形成的，其电子式为，
故答案为：；

②纯净的饱和食盐水，利用溶解度的不同，向其中加入碳酸氢铵可制备碳酸氢钠，反应的化学方程式为：NaCl+NH₄HCO₃═NaHCO₃↓+NH₄Cl，
故答案为：NaCl+NH₄HCO₃═NaHCO₃↓+NH₄Cl；
③量a g碳酸氢钠样品（含少量NaCl）溶于足量盐酸，蒸干溶液后灼烧，剩余固体质量为b g，设碳酸氢钠物质的量为x，含氯化钠物质的量为y，依据元素守恒列式计算，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，
84x+58.5y=a
（x+y）×58.5=b
x=$\frac{a-b}{25.5}$mol
样品碳酸氢钠的质量分数=$\frac{\frac{a-b}{25.5}mol×84g/mol}{ag}$×100%=$\frac{84（a-b）}{25.5a}$×100%，
故答案为：$\frac{84（a-b）}{25.5a}$×100%，
（3）①工艺流程合成步骤中加入石灰乳，沉降后，将过滤后的滤液进行脱硫，用Ca²⁺沉淀SO₄^2-生成CaSO₄沉淀，离子方程式为：Ca²⁺+SO₄^2-=CaSO₄↓，
故答案为：Ca²⁺+SO₄^2-═CaSO₄↓：
②采用过滤的方法得到产品1为CaSO₄，滤液中加入石灰乳，发生反应为Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，合成中应得到Mg（OH）₂沉淀，过滤、干燥的产品2为Mg（OH）₂，
溶液中m（Mg²⁺）=1L×28.8g/L=28.8g，
Mg²⁺～Mg（OH）₂
24g     58g
28.8g  m[Mg（OH）₂]
m[Mg（OH）₂]=28.8g×$\frac{58g}{24g}$=69.6g，
故答案为：Mg（OH）₂；69.6；

点评 本题考查了物质性质的分析应用，主要是氧化还原反应电子转移的计算，化学方程式计算，混合物成分的纯度计算应用，掌握物质性质和计算方法是解题关键，题目难度中等．