Question

17．海水是巨大的资源宝库．如图是人类从海水资源获取某些重要化工原料的流程示意图．

回答下列问题：
（1）操作A是蒸发结晶（填实验基本操作名称）．
（2）操作B需加入下列试剂中的一种，最合适的是c．
a．氢氧化钠溶液 b．澄清石灰水c．石灰乳d．碳酸钠溶液
（3）工业上制取金属镁时是电解熔MgCl₂电解反应方程式为MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ Mg+Cl₂↑．
（4）图中虚线框内流程的主要作用是富集Br₂．写出溴水中通入SO₂时反应的离子方程式Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-．
（5）图中虚线框内流程也可用：低浓度Br₂$\stackrel{Na_{2}CO_{3}}{→}$溶液1$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$Br₂   替代，请写出Br₂与Na₂O₃反应（其中一种产物为NaBrO₃）的化学方程式3Br₂+3Na₂CO₃=NaBrO₃+5NaBr+3CO₂．

Answer 1

分析 海水晒盐过滤得到苦卤和粗盐，粗盐精制得到饱和食盐水，苦卤中加入石灰乳沉淀镁离子形成氢氧化镁沉淀，过滤得到氢氧化镁沉淀中加入盐酸溶解得到氯化镁溶液，蒸发浓缩，冷却结晶得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中加热得到氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁；苦卤中通入氯气氧化溴离子为单质溴，用二氧化硫水溶液吸收溴单质，得到HBr，再通入氯气氧化溴化氢得到溴单质，富集溴元素，用水蒸气吹出蒸馏得到液溴．
（1）对于溶解度受温度影响大的物质可以通过降温结晶的方法得到晶体，对溶解度受温度影响小的物质可以通过蒸发结晶的方法得到晶体；
（2）根据工业制镁的原理从原料的成本以及性质来分析；
（3）电解熔融氯化镁生成镁和氯气；
（4）氯气氧化溴离子得到单质溴，溴易挥发，热空气可以吹出生成的溴单质，根据起初有溴最终也有溴，考虑物质的富集；二氧化硫具有还原性被溴单质氧化生成硫酸；
（5）氯化钠、氯化镁的富集Br₂与Na₂CO₃反应生成NaBrO₃、NaBr和CO₂，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式；

解答 解：（1）食盐的溶解度受温度变化影响较小，可以通过蒸发结晶的方法得到氯化钠，
故答案为：蒸发结晶；
（2）工业制镁：把海边的贝壳制成生石灰：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，在海水中加入生石灰：CaO+H₂O═Ca（OH）₂，在引入的海水中加入石灰乳，发生反应：MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂，这样原料的成本低，且能将镁离子全部沉淀下来，所以最合适的是石灰乳，
故答案为：c；
（3）电解熔融状态的氯化镁生成镁和氯气，反应的化学方程式为：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ Mg+Cl₂↑，故答案为：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ Mg+Cl₂↑；
（4）氯气氧化溴离子得到单质溴，离子方程式为：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；因溴易挥发，溶液中通入热空气可以使溴挥发出来，起初有溴最终也有溴，所以这一步为溴的富集，二氧化硫和溴单质发生氧化还原反应生成硫酸和溴化氢，反应的离子方程式为：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，
故答案为：富集Br₂；Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
（5）Br₂与Na₂CO₃反应生成NaBrO₃、NaBr和CO₂，Br元素部分由0价升高到+5价，另一部分从0价降低到-1价，则生成的NaBrO₃与NaBr的物质的量之比为1：5，所以配平方程式为：3Br₂+3Na₂CO₃=NaBrO₃+5NaBr+3CO₂↑，
故答案为：3Br₂+3Na₂CO₃=NaBrO₃+5NaBr+3CO₂；

点评 本题考查海水的综合利用，侧重对学生基础知识的巩固与训练，同时也注重对学生答题能力的培养和方法指导，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，题目难度中等．