Question

【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。Br2和Mg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：

Ⅰ．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___________。

Ⅱ．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）加入试剂②后反应的离子方程式是_______________。

（3）步骤①包括加热、蒸发、冷却、结晶、____________。

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

Ⅲ．上述流程在生产溴和镁的同时还可以制得其他化工物质，比如制备耐火材料氧化镁和盐酸。生产方法是：

①将氯化镁晶体（MgCl26H2O）加热到523℃以上，该晶体可以分解得到耐火材料氧化镁和两种气态化合物，其中一种气体常温下为无色液体。

②将两种气体冷却至室温，再根据需要，加入不同量的水，就可得到不同浓度的盐酸．

（1）MgCl26H2O在523℃以上分解的化学方程式是___________。

（2）现用1molMgCl26H2O分解所得的非固体产物来制取密度为1.19g/cm3的盐酸溶液168mL，需加水_______g（精确到0.1），该盐酸中溶质的物质的量浓度是_________mol/L（精确到0.1）。

Answer 1

【答案】 2Br－＋Cl2＝2Cl－＋Br2 SO2＋2H2O＋Cl2＝4H＋＋2Cl－＋SO42－ Ca(OH)2（答NaOH也得分） Mg(OH)2＋2H＋＝Mg2＋＋2H2O 过滤 MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑ MgCl2·6H2O＝MgO＋2HCl↑＋5H2O↑（气体箭头不打或不全扣1分） 36.9 11.9

【解析】浓缩海水中主要含MgSO4、NaCl、NaBr，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氢氧化钠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。

I．(1)浓缩溴水与试剂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溴离子，其离子方程式是Cl2+2Br-═2 Cl-+Br2，故答案为：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+2H2O═2H2SO4+2HBr，即其离子方程式为Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2 Br-．在氧化还原反应中氧化剂的氧化性比氧化产物的氧化性强，根据Cl2+2Br-═2 Cl-+Br2得，氧化性Cl2＞Br2．根据得Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2 Br-，氧化性Br2＞S O2．即氧化性为Cl2＞Br2＞SO2，故答案为：Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2 Br-；

II．(1)浓缩溴水与试剂①反应得到氢氧化镁，则试剂①可以是氢氧化钠或氢氧化钙，故答案为：NaOH或Ca(OH)2；

(2)氢氧化镁与试剂②反应得到氯化镁，则试剂②必是盐酸，反应的化学方程式是Mg(OH)2+2 HCl═MgCl2+2 H2O，其离子方程式是Mg(OH)2+2 H+═Mg2++2H2O，故答案为：Mg(OH)2+2 H+═Mg2++2H2O；

(3)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，故答案为：过滤；

(4)电解熔融状态的无水氯化镁可以得到氯气和镁单质，即MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑，故答案为：MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑；

III．(1)根据题意MgCl26H2O在523℃以上分解，实际上是MgCl26H2O高温失水形成氯化镁溶液，氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢，然后氢氧化镁高温下分解得到氧化镁，即MgCl26H2O在523℃以上分解得到的应该是氧化镁、氯化氢和水，其化学方程式是MgCl26H2OMgO+2 HCl↑+5H2O↑，故答案为：MgCl26H2OMgO+2 HCl↑+5H2O↑；

(2)得到的盐酸的质量是1.19g/cm3×168mL═199.92g．根据MgCl26H2OMgO+2 HCl↑+5H2O↑可知，1molMgCl26H2O分解可得2mol氯化氢、5mol水，二者的质量共73g+90g=163g，则需要加水：199.92g-163g=36.92g，即需要加水36.9g；因为该盐酸中含有2molHCl，体积为0.168L，则c(HCl)═=11.9mol/L，即该盐酸中溶质的物质的量浓度是11.9mol/L，故答案为：36.9 g；11.9。