Question

图是以海水为原料制取金属镁和溴（以NaBr的形式存在）以及其它几种化工产品的综合生产流程图，其中E是一种化肥，N是一种常见的金属单质．

试填写下列空白：
（1）写出反应①②的化学方程式

 

，

 

．
（2）由沉淀H与K反应得到的溶液中如何得到纯净的C固体？

 

．
（3）在工业上反应②主要采用离子交换膜法，下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是

 

（填序号）
A．精制饱和固体B溶液进入阳极室
B．纯水（加少量NaOH）进入阴极室
C．阴极产物为氢氧化钠和氢气D．电解槽的阳极用金属铁网制成
（4）工业上制取单质溴，通常是向混合物I中通入热的空气再用SO₂吸收，然后经过氯化、蒸馏、分液等操作，简述工业上为什么不用CCl₄萃取的方法得到单质溴？

Answer 1

分析：（1）利用NaHCO₃在溶液中溶解度较小反应制得NaHCO₃；固体B是氯化钠，根据电解的原理解答；
（2）根据流程图知氢氧化镁H，盐酸K，C为无水MgCl₂ 固体，镁离子会水解，据此解答；
（3）工业上反应②为电解饱和食盐水，根据离子交换膜电解槽的工作原理解答；
（4）从用CCl₄萃取法的工艺的效率，消耗能源多少，成本角度考虑．

解答：解：（1）根据框图信息知：海水蒸发结晶得B为氯化钠，E是一种化肥，利用NaHCO₃在溶液中溶解度较小反应制得NaHCO₃，D是CO₂，氨气与水和二氧化碳反应生成碳酸氢铵，碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀，反应为：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl；电解饱和氯化钠溶液，能生成氢氧化钠、氯气和氢气，
故答案为：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl；2NaCl+2H₂O 

电解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（2）氢氧化钙与母液中的镁离子反应生成氢氧化镁H，氢氧化镁与盐酸K反应得到氯化镁，镁离子会水解，须在HCl气体中进行蒸发、结晶、干燥制得纯净的无水MgCl₂ 固体，从而电解熔融状态的氯化镁得到镁单质N，
故答案为：沉淀H与K反应得到MgCl₂溶液必须在HCl气体中进行蒸发、结晶、干燥制得纯净的固体MgCl₂；
（3）工业上反应②为电解饱和食盐水，电解饱和氯化钠溶液，能生成氢氧化钠、氯气和氢气，
A．根据电解的工作原理：阳极放电的是氯离子，生成氯气，阴极放电的是氢离子，生成氢气，氢氧根和钠离子结合生成氢氧化钠，精制饱和固体B溶液，进入阳极室为氯离子，故A正确；
B．阴极放电的是氢离子，生成氢气，氢氧根和钠离子结合生成氢氧化钠，所以进入阴极室的是水，故B正确；
C．根据电解的工作原理：阴极放电的是氢离子，生成氢气，氢氧根和钠离子结合生成氢氧化钠，故C正确；
D．根据电解原理，当阳极为金属铁时，电解时，铁优先失去电子，所以电解槽的阳极用金属铁网制成，阳极是铁失去电子，不是氯离子失去电子，得不到氯气，故D错误；
故答案为：D；
（4）工业上制取单质溴，氯化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，产量低，经过“空气吹出、SO₂吸收、氯化”的过程进行富集，然后蒸馏、分液得到单质溴，如果用CCl₄萃取，须投资设备，增加成本，且会产生环境污染，
答：用CCl₄萃取法的工艺复杂、设备投资大、经济效益低、环境污染严重．

点评：本题考查了海水的利用，利用所学知识结合框图信息抓住已知物质去逐步分析，是解答本题的关键，难度中等．