Question

10．海水晒盐的卤水中还有氯化镁，以卤水为原料生产镁的一中工艺流程如图所示．

回答下列问题：
（1）脱硫槽、搅拌槽均用于脱除卤水中的SO₄^2-（填离子符号），M的主要成分是BaSO₄（填化学式）．
（2）除溴塔中主要的离子方程式为Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂．
（3）沸腾炉①和②的主要作用是脱除氯化镁晶体中的部分水．沸腾炉③通入热氯化氢的主要目的是防止氯化镁晶体进一步脱水过程中发生水解．
（4）电解槽中阴极的电极反应方程式为Mg²⁺+2e^-═Mg．
（5）电解槽中阳极产物为氯气，该产物可直接用于本工艺流程中的除溴塔（除溴工段）．

Answer 1

分析 卤水中含有Mg²⁺、Na⁺、Cl^-、SO₄^2-、Br^-等离子，卤水中加入CaO在脱硫槽除去SO₄^2-，生成CaSO₄，经过滤机①得到X为CaSO₄，经除溴塔，通入氯气，可除去Br^-，生成Z为Br₂，在搅拌槽中加入BaO，进一步除去SO₄^2-，M的主要成分是BaSO₄，经蒸发器、造粒塔，得到氯化镁晶体，再经沸腾炉①和②脱除氯化镁晶体中的部分水，沸腾炉③通入热的HCl气体，可防止发生水解，在电解槽中电解熔融的氯化镁，可得到镁锭，以此解答该题．

解答 解：卤水中含有Mg²⁺、Na⁺、Cl^-、SO₄^2-、Br^-等离子，卤水中加入CaO在脱硫槽除去SO₄^2-，生成CaSO₄，经过滤机①得到X为CaSO₄，经除溴塔，通入氯气，可除去Br^-，生成Z为Br₂，在搅拌槽中加入BaO，进一步除去SO₄^2-，M的主要成分是BaSO₄，经蒸发器、造粒塔，得到氯化镁晶体，再经沸腾炉①和②脱除氯化镁晶体中的部分水，沸腾炉③通入热的HCl气体，可防止发生水解，在电解槽中电解熔融的氯化镁，可得到镁锭，
（1）由以上分析可知脱硫槽、搅拌槽均用于脱除卤水中的 SO₄^2-，M的主要成分是BaSO₄，故答案为：SO₄^2-；BaSO₄；
（2）除溴塔中通入氯气，以除去Br^-，反应的离子方程式为Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂，故答案为：Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂；
（3）经沸腾炉①和②脱除氯化镁晶体中的部分水，因氯化镁易水解生成氢氧化镁，则沸腾炉③通入热的HCl气体，可防止发生水解，
故答案为：脱除氯化镁晶体中的部分水；防止氯化镁晶体进一步脱水过程中发生水解；
（4）电解氯化镁生成镁和氯气，阴极发生还原反应，电极方程式为Mg²⁺+2e^-═Mg，故答案为：Mg²⁺+2e^-═Mg；
（5）阳极生成氯气，可用于除溴塔，除去溴，故答案为：氯气；除溴塔（除溴工段）．

点评 本题考查物质的制备和分离，为2016年海南高考题，侧重于学生的分析、实验能力的考查，题目难度中等，注意根据物质的性质认真分析流程图的反应过程，正确判断各物质是解答该题的关键．