题目内容

15．综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁、溴等物质，其流程如图所示：

（1）利用海水可制备C12，为便于储存，可将C12液化，应采取的措施之一是降温 （或加压）．
（2）粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等可溶性杂质，为除去这些杂质而得精盐，进行如下操作：①溶解  ②加过量的BaCl2溶液  ③加过量的NaOH溶液  ④加过量的Na2CO3溶液  ⑤过滤（填操作名称，下同）  ⑥加适量的盐酸  ⑦蒸发结晶．
（3）气体X为NH3．溶液b中发生反应的化学方程式是NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl．
（4）步骤I中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为富集溴元素．步骤Ⅱ中通入空气吹出Br2，用SO2水溶液进行吸收，得到溶液c，反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2Br-．在实验室中，从工业溴中提取溴单质的实验操作名称是萃取．
（5）工业上制取金属镁的化学方程式为MgCl2（熔融）$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+Mg．

分析 （1）将氯气液化，可降低温度或压强；
（2）粗盐提纯是通过溶解把不溶物与食盐初步分离、过滤把不溶物彻底除去、蒸发把食盐从溶液中分离出来而得到食盐的过程；
（3）氨气易溶于水，二氧化碳在水中的溶解度小，先向饱和食盐水中通入氨气，再通入二氧化碳即可生成碳酸氢钠固体，碳酸氢钠受热分解即可得到碳酸钠；
（4）根据流程分析可知：海水通过一定方法淡化得到淡水和卤水，卤水加入氧化剂氯气氧化溴离子为单质溴，通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用的是溴单质的易挥发性，再利用氯气氧化得到溴单质．步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低，步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是富集溴元素；溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢，反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，据此书写离子方程式；溴在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度，所以可以采用萃取的方法提取溴；
（5）镁为活泼金属，采用电解熔融氯化镁的方法制取Mg和氯气．

解答 解：（1）常温下，氯气为气体，降温 （或加压）可液化，转化为液体便于运输和储存，
故答案为：降温 （或加压）；
（2）将生成的硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁沉淀从溶液中除去用过滤的方法；氯化钠和盐酸的混合溶液得到氯化钠晶体，可以用蒸发结晶的方法，除去溶液中的氯化氢和水；故答案为：过滤；蒸发结晶；
（3）相同条件下，氨气的溶解度大于二氧化碳，为了提高二氧化碳的溶解度，先向饱和食盐水中通入氨气，所以溶液b中为氯化钠和氨水的混合液，气体X为氨气，Y为二氧化碳，NaCl、NH3、CO2等发生反应生成NaHCO3和NH4Cl，反应为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，
故答案为：NH3；NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；
（4）步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低，如果直接蒸馏，生产成本较高，不利于工业生产，步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是富集溴元素，降低成本，二氧化硫吸收溴单质发生反应，生成强酸HBr和H2SO4，离子反应为：Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2Br-，溴在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度，且有机溶剂和水不互溶，所以可以采用萃取的方法提取溴，
故答案为：富集溴元素；Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2Br-；萃取；
（5）在熔融状态下电解氯化镁冶炼镁，电解反应方程式为：MgCl2（熔融）$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+Mg，
故答案为：MgCl2（熔融）$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+Mg．

点评 本题考查了海水资源的综合运用，根据化学反应的概念及流程图中物质的性质来分析解答，知道流程图中每一步的反应，会书写相应的化学方程式，知道混合物分离的常见方法，侧重于学生的分析能力、实验能力和元素化合物知识的综合理解和运用的考查，有利于培养学生的良好的科学素养，题目难度中等．

练习册系列答案
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A．AB．BC．CD．D
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FeSO4•7H2O（NH4）2SO4FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O
20℃487537
60℃1018838
②溶液pH＞4时，Fe2+容易被氧化．
请回答：
（1）过滤所用的主要玻璃仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯．
（2）溶液1中的主要溶质为FeSO4、H2SO4（填化学式）．
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