题目内容

【题目】海水中化学资源的综合开发利用,已受到各国的高度重视。Br2Mg等两种单质都可以从海水中提取,如图为提取它们的主要步骤:

请回答:

.从海水中提取的溴占世界溴年产量的三分之一,主要方法就是上述流程中的空气吹出法。

(1)制取Br2时第一次通入Cl2时发生反应的离子方程式是_________

(2)吸收塔中反应的离子方程式是_______,工业生产1mol Br2,理论上需要Cl2的物质的量为______

(3)10L海水经过提纯浓缩,向吸收塔吸收后的溶液中加入0.100mol/L AgNO3溶液8.0mL恰好完全反应,则海水中含溴的含量为______ mg/L(不考虑提纯过程中溴的损失)

.镁及其合金是用途很广的金属材料,而目前世界上60%的镁就是从海水中按上述流程提取的。

(1)上述流程中为了使MgSO4完全转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用__________ (写化学式)

(2)步骤①包括加热、蒸发、冷却、结晶、____________

(3)通电时无水MgCl2在熔融状态下反应的化学方程式是_______________

【答案】2BrCl22ClBr2 SO22H2OBr 24H2 BrSO42 2mol 6.4 Ca(OH)2 过滤 MgCl2(熔融)MgCl2

【解析】

浓缩海水中主要含MgSO4NaClNaBr,加入试剂氢氧化钙或氢氧化钠沉淀镁离子,过滤得到混合溶液中通入氯气,得到低浓度的溴单质,进入吸收塔用二氧化硫吸收得到溴化氢,再通入氯气得到高浓度的溴单质,氢氧化镁沉淀中加入盐酸溶液溶解得到氯化镁溶液,加热、蒸发、冷却、结晶、过滤得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热失去结晶水得到氯化镁固体,电解熔融氯化镁得到镁和氯气。

由上述分析可知:

I.(1)浓缩海水与试剂①反应得到氢氧化镁,剩余混合液中含有的是溴离子,通入氯气后,氯气与溴离子反应生成单质溴和氯离子,其离子方程式是Cl2+2Br-2 Cl-+Br2;答案为:Cl2+2Br-2 Cl-+Br2

2)单质溴经过空气吹出法后被富集在吸收塔,通入的二氧化硫与单质溴反应生成硫酸和氢溴酸,其化学方程式是:Br2+SO2+2H2O2H2SO4+2HBr,即其离子方程式为Br2+SO2+2H2O4H++SO42-+2 Br-;由①Cl2+2Br-2 Cl-+Br2,②Br2+SO2+2H2O4H++SO42-+2 Br-,③Cl2+2Br-2 Cl-+Br2,可知工业生产1mol Br2,需要2molCl2;答案为Br2+SO2+2H2O4H++SO42-+2 Br-2mol

3)由反应Ag++Cl-=AgCl↓,Cl2+2Br-2 Cl-+Br2,可知n(Ag+)~n(Cl-)~n(Br-),由银元素的物质的量为0.1mol/L×8×10-3L=0.8×10-3mol,则溴元素的物质的量也为0.8×10-3mol,溴元素的质量为0.8×10-3mol×80g/mol=64×10-3g=64mg,则海水中含溴的含量为=6.4mg/L;答案为6.4mg/L

II.(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,从经济理念出发,试剂①可以选用由海洋中的贝壳得到的固体Ca(OH)2使MgSO4完全转化为沉淀;答案为Ca(OH)2

2)要从氯化镁溶液得到含结晶水的氯化镁,就需要蒸发、冷却、结晶,并通过过滤把固体从溶液中分离出来;答案为过滤。

3)氯化镁电解为分解反应,产物为镁和氯气,所以电解方程式为:MgCl2(熔融)MgCl2;答案为MgCl2(熔融)MgCl2

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