Question

【题目】海水是一个巨大的化学资源宝库，利用海水可以获得很多化工产品。

（1）海水中制得的氯化钠可用于生产烧碱及氯气。反应的离子方程式是______________。

（2）利用制盐后的盐卤提取溴的工艺流程如下(部分操作和条件已略去)：

将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整：_________

（3）盐卤蒸发冷却后析出卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe2＋、Fe3＋、Mn2＋等离子。以卤块为原料制得镁的工艺流程如下(部分操作和条件已略去)：

生成氢氧化物沉淀的pH

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)3	2．7	3．7
Fe(OH)2	7．6	9．6
Mn(OH)2	8．3	9．8
Mg(OH) 2	9．6	11．1

①步骤②中需控制pH=9.8，其目的是________________________________。

②用NaClO 氧化Fe2＋得到Fe(OH)3沉淀的离子反应方程式是______________________。

③步骤③需在HCl保护气中加热进行，请用化学平衡移动原理解释原因________。

④NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2，生成盐和能参与大气循环的物质。除去0．1mol CO(NH2)2时消耗NaClO_______g。

Answer 1

【答案】2Cl－+2H2OCl2 ↑+H2↑+ 2OH－3Br2+ 3Na2CO3=NaBrO3+ 5NaBr +3CO2除去溶液中含有的Fe2＋、Fe3＋、Mn2＋杂质，使之完全生成沉淀而除去ClO－+2Fe2+ +5H2O=2Fe(OH)3+ Cl－+4H+Mg2+ +2H2OMg(OH)2+2H+，温度升高，水解程度增大，通入 HCl，增加c(H+)，使平衡逆向移动，抑制Mg2+水解，HCl还能带出水分，最终得到无水MgCl222．35

【解析】

（1）.通过电解食盐水生产烧碱及氯气；（2）. Br2与Na2CO3反应生成NaBrO3、NaBr和CO2，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式；（3）. ①.控制pH=9.8，可以将溶液中的Fe2＋、Fe3＋、Mn2＋杂质形成氢氧化物沉淀而除去；②. NaClO 具有氧化性，将Fe2＋氧化得到Fe3＋，再调节pH=9.8除去杂质离子；③. 在HCl保护气中加热可以抑制Mg2＋的水解；④. NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2，生成盐和能参与大气循环的物质，其反应为3NaClO+ CO(NH2)2=3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O，结合化学方程式计算。

（1）.电解氯化钠溶液在阴极生成氢氧化钠和氢气，阳极生成氯气，其电解反应的离子方程式是2Cl－+2H2OCl2 ↑+H2↑+ 2OH－，故答案为：2Cl－+2H2OCl2 ↑+H2↑+ 2OH－；

（2）.Br2与Na2CO3反应生成NaBrO3、NaBr和CO2，Br元素部分由0价升高到+5价，另一部分从0价降低到-1价，则生成的NaBrO3与NaBr的物质的量之比为1:5，配平后的反应方程式为3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2，故答案为：3Br2+ 3Na2CO3=NaBrO3+ 5NaBr +3CO2；

（3）.盐卤加水溶解，加NaClO将Fe2+氧化成Fe3+，然后加入NaOH调节pH为9.8，使Fe2+、Fe3+、Mn2+转化为氢氧化物沉淀，过滤，滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到氯化镁晶体，在HCl气流中加热得到无水氯化镁，电解熔融的氯化镁得到Mg。

①.步骤②中需控制pH=9.8在于使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀，以便通过过滤而除去，即控制pH=9.8的目的是除去溶液中含有的Fe2+、Fe3+、Mn2+杂质，使之完全生成沉淀而除去，故答案为：除去溶液中含有的Fe2＋、Fe3＋、Mn2＋杂质，使之完全生成沉淀而除去；

②.加入次氯酸钠会将亚铁离子氧化为三价铁离子，则次氯酸钠与Fe2+、H2O反应生成Fe(OH)3、Cl－和H+，反应的离子方程式为：ClO－+2Fe2+ +5H2O=2Fe(OH)3+ Cl－+4H+，故答案为：ClO－+2Fe2+ +5H2O=2Fe(OH)3+ Cl－+4H+；

③.镁离子水解生成氢氧化镁和氢离子，Mg2+ +2H2OMg(OH)2+2H+，水解反应属于吸热反应，加热温度升高，水解程度增大，通入HCl时，能使水解平衡逆向移动，抑制Mg2+水解，且HCl还能带出水分，最终得到无水MgCl2，故答案为：Mg2+ +2H2OMg(OH)2+2H+，温度升高，水解程度增大，通入 HCl，增加c(H+)，使平衡逆向移动，抑制Mg2+水解，HCl还能带出水分，最终得到无水MgCl2；

④.NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2，生成盐和能参与大气循环的物质，其反应为3NaClO+ CO(NH2)2=3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O，由各物质之间的关系可知，0.1mol CO(NH2)2消耗NaClO的物质的量为0.3mol，则m（NaClO）=n×M=0.3mol×74.5g/mol=22.35g，故答案为：22.35。