Question

17．海洋是巨大的化学资源宝库．下面是海水化学资源综合利用的部分流程图：

回答：（1）由海水晒制的粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等离子，为了除去这些离子，需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃  （填试剂化学式），然后过滤（填操作名称）．在溶液中再加适量盐酸或HCl（填试剂），加热蒸干溶液即得到精盐．
（2）某同学在实验室模拟氯碱工业的生产原理电解饱和食盐水．用玻璃棒蘸浓氨水检验阳极产生的气体，发现产生大量白烟．阳极生成的气体是Cl₂或氯气，白烟的主要成分是NH₄Cl．
（3）制取MgCl₂的过程中涉及反应：MgCl₂•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgCl₂+6H₂O，该反应要在HCl气流中进行，原因是MgCl₂容易水解，MgCl₂+2H₂O?Mg（OH）₂+2HCl，在HCl 气流中，可以抑制MgCl₂水解，同时带走水分．
（4）苦卤中通入Cl₂置换出Br₂，吹出后用SO₂吸收转化为Br^-，反复多次，以达到富集溴的目的．由海水提溴过程中的反应可得出Cl^-、SO₂、Br^-还原性由强到弱的顺序是SO₂＞Br^-＞Cl^-
（5）工业上也可以用Na₂CO₃溶液吸收吹出的Br₂，生成溴化钠和溴酸钠，同时有CO₂放出．最后再用H₂SO₄处理得到Br₂，最后一步反应的离子方程式是5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O．

Answer 1

分析 海水晒盐得到氯化钠溶液和卤水，氯化钠溶液电解得到氢氧化钠溶液、氢气和氯气，氢气和氯气反应生成氯化氢气体，氯化氢溶于水得到盐酸，卤水中加入氧化钙沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到沉淀中加入盐酸溶解得到氯化镁溶液，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到氯化镁晶体，在氯化氢气体中加热失去结晶水得到固体氯化镁，卤水中通入氯气，氧化溴离子为溴单质，被二氧化硫吸收生成溴化氢，富集溴元素后再通入氯气氧化溴离子为溴单质，
（1）根据镁离子会与氢氧根离子、碳酸根离子生成沉淀，钙离子会与碳酸根离子生成沉淀，硫酸根离子会与钡离子生成沉淀，过滤后加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠等进行分析；粗盐中的镁离子可以加入氢氧化钠来除去；加Na₂CO₃溶液既可以除去溶液中的钙离子还可以出去溶液中多余的钡离子；
（2）依据电解饱和食盐水阳极是氯离子是失电子发生氧化反应生成氯气；氯气可以氧化氨气生成氯化氢遇到氨气生成的氯化铵固体；
（3）抑制镁离子水解生成氢氧化镁沉淀；
（4）依据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物，结合反应过程中的离子方程式分析判断；
（5）生成溴化钠和溴酸钠，在酸溶液中会反应归中反应．

解答 解：（1）镁离子会与氢氧根离子、碳酸根离子生成沉淀，钙离子会与碳酸根离子生成沉淀，硫酸根离子会与钡离子生成沉淀，过滤后加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠，需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl₂ 、Na₂CO₃、过滤、在滤液中加入盐酸至不再有气体生成，将所得溶液加热浓缩、冷却结晶，得到精盐，
故答案为：Na₂CO₃；过滤；盐酸或HCl；
（2）在实验室模拟氯碱工业的生产原理电解饱和食盐水．用玻璃棒蘸浓氨水检验阳极产生的气体，解饱和食盐水阳极是氯离子是失电子发生氧化反应生成氯气；氯气可以氧化氨气生成氯化氢遇到氨气生成的氯化铵固体，
故答案为：Cl₂或氯气；NH₄Cl；
（3）MgCl₂容易水解生成氢氧化镁沉淀，MgCl₂+2H₂O?Mg（OH）₂+2HCl，在HCl 气流中，可以抑制MgCl₂水解，同时带走水分；
故答案为：MgCl₂容易水解，MgCl₂+2H₂O?Mg（OH）₂+2HCl，在HCl 气流中，可以抑制MgCl₂水解，同时带走水分；
（4）苦卤中通入Cl₂置换出Br₂，吹出后用SO₂吸收转化为Br^-，反复多次，以达到富集溴的目的．由海水提溴过程中的反应中还原剂的还原性大于还原产物，2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；反应中还原剂Br^-的还原性大于还原产物Cl^-；Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；反应中还原剂SO₂的还原性大于还原产物Br^-；可得出Cl^-、SO₂、Br^-还原性由强到弱的顺序是SO₂＞Br^-＞Cl^-，故答案为：SO₂＞Br^-＞Cl^-；
（5）生成溴化钠和溴酸钠，最后再用H₂SO₄处理得到Br₂，说明溴离子和溴酸根离子在酸溶液中发生氧化还原反应生成溴单质，反应的离子方程式为：5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O；
故答案为：5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O．

点评 本题考查了离子性质的应用，混合物除杂的实验方案分析，氧化还原反应的强弱规律应用，归中反应的分析判断，离子方程式的书写方法，题目难度中等．