Question

研究小组欲进行从海水中获取淡水、食盐并提取镁和溴等物质的实验探究．
（1）无需经过化学变化就能从海水中获得的一组物质是

 

（填序号）．
①Cl₂、Br₂、I₂      ②Na、Mg     ③烧碱、氢气       ④食盐、淡水
（2）在生产过程中，从海水中提取镁的流程如图所示：

贝壳中的主要成分是：

 

（填化学式）；上述各步反应中属于氧化还原反应的是

 

（填序号）．反应⑤的化学方程式为

 

．
（3）实验室从海水样品中提取溴的主要步骤是：向海水样品中通入适量氯气将溴离子氧化，该反应的离子方程式为

 

；从反应后的溶液中提取溴单质的实验操作是

 

（填实验操作名称）．

Answer 1

考点：物质的分离、提纯的基本方法选择与应用,海水资源及其综合利用

专题：实验设计题

分析：（1）从海水制备物质的原理可知，金属单质与非金属单质需要利用化学反应来制取，而食盐可利用蒸发原理，淡水利用蒸馏原理来得到；
（2）贝壳通过反应生成CaO，碳酸钙在高温下分解生成CaO，所以贝壳的主要成分是CaCO₃，CaO和H2O反应生成Ca（OH）₂，Ca（OH）₂和镁离子反应生成Mg（OH）₂，Mg（OH）₂和HCl反应生成MgCl₂，采用电解熔融氯化镁的方法制取Mg和氯气；
（3）氯气具有强氧化性，能和溴离子发生置换反应生成溴，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．

解答： 解：（1）①通过氯气将溴离子和碘离子氧化为溴单质和碘单质，有新物质生成属于化学变化，故错误；
②从海水中获得氯化钠、氯化镁，电解熔融氯化钠得到钠和氯气属于化学变化，可从海水中获得氯化镁，通过电解熔融的氯化镁得到镁和氯气属于化学变化，故错误；
③电解饱和氯化钠溶液得到烧碱、氢气，有新物质生成属于化学变化，故错误；
④把海水用蒸馏等方法可以得到淡水，把海水用太阳暴晒，蒸发水分后即得食盐，不需要化学变化就能够从海水中获得，故正确；
故选④；
（2）贝壳通过反应生成CaO，碳酸钙在高温下分解生成CaO，所以贝壳的主要成分是CaCO₃，CaO和H2O反应生成Ca（OH）₂，Ca（OH）₂和镁离子反应生成Mg（OH）₂，Mg（OH）₂和HCl反应生成MgCl₂，采用电解熔融氯化镁的方法制取Mg和氯气，
通过以上分析知，贝壳的主要成分是CaCO₃，有元素化合价变为的为氧化还原反应，则属于氧化还原反应的是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）

电解  .

Cl₂↑+Mg，
故答案为：CaCO₃；⑤；MgCl₂（熔融）

电解  .

Cl₂↑+Mg；
（3）氯气具有强氧化性，能和溴离子发生置换反应生成溴，离子方程式为：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，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：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；萃取．

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，题目难度不大．