Question

19．海水是巨大的资源宝库，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源．如图是海水综合利用的部分流程示意图：


回答下列问题：
（1）海水淡化是沿海缺水地区获取淡水的方法之一，列举出海水淡化的两种方法：蒸馏法、、离子交换法．
（2）电解氯化钠稀溶液可制备“84”消毒液，通电时氯气被电解后的溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出相应的化学方程式：NaCl+H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NaClO+H₂↑
（3）工业制得的纯碱中常含有NaCl杂质，用下述方法可以测定纯碱样品中NaCl的质量分数：

样品ag$→_{溶解}^{H_{2}O}$ 溶液$→_{过滤}^{过量BaCl_{2}溶液}$ 沉淀$→_{洗涤}^{H_{2}O}$  $\stackrel{低温烘干、冷却、称量}{→}$ 固体bg，则检验沉淀是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液少量于试管中，加入稀H₂SO₄（或硝酸酸化的A_gNO₃溶液），若产生白色沉淀，则沉淀没有洗涤干净；若无白色沉淀出现，则沉淀已洗涤干净
（4）用海水提镁流程中得到的MgCl₂电解冶炼镁时往往阳极上产生两种气体，可能的原因是原料中混有杂质C（填化学式）
（5）采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br₂，并用纯碱吸收．写出反应的离子方程式为：3Br₂+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑；吸收0.5molBr₂时转移的电子为$\frac{5}{6}$mol．
（6）若某海水中含c（Br^-）=0.09mol/L，从海水中提取工业液溴过程中，溴的损失率为30%；现有1m³这种海水，按上述流程提取的工业液溴中含少量Cl₂，加入10.3gNaBr恰好将氯气完全除去，经蒸馏得到纯溴（蒸馏过程中不计损失），则得到的溴的质量为（写出计算式即可）$\frac{1000L×0.09mol/L×（1-30%）+\frac{10.3g}{103g/mol}}{2}$．

Answer 1

分析 （1）淡化海水，应降低水中的离子浓度，可用蒸馏法、离子交换法、电渗析法等；
（2）由题意可知电解氯化钠溶液生成次氯酸钠和氢气；
（3）检验沉淀是否洗涤干净，可检验最后一次的洗涤液是否含钡离子或氯离子；
（4）电解氯化镁阳极生成氯气，若生成两种气体，可能含有碳杂质，生成二氧化碳；
（5）用Na₂CO₃溶液吸收吹出的Br₂，生成溴化钠和溴酸钠，同时放出CO₂，NaBr化合价降低1，生成NaBrO₃化合价升高5，根据化合价升降总数相等和质量守恒配平；
（6）纯溴为溴水中的有效溴和加入的溴化钠中的溴，根据溴原子守恒解答．

解答 解：（1）常见淡化海水的方法有蒸馏法、离子交换法、电渗析法等，
故答案为：蒸馏法；离子交换法；
（2）根据题意可知，氯气和氢氧化钠溶液反应生成物中只有一种溶质，所以该溶质是次氯酸钠，则反应的化学方程式是NaCl+H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NaClO+H₂↑，
故答案为：NaCl+H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NaClO+H₂↑；
（3）测定样品中NaCl的质量分数，由流程可知，固体bg为碳酸钡的质量，检验沉淀是否洗涤干净的方法为：取最后一次洗涤液少量于试管中，加入稀H₂SO₄（或硝酸酸化的A_gNO₃溶液），若产生白色沉淀，则沉淀没有洗涤干净；若无白色沉淀出现，则沉淀已洗涤干净，
故答案为：取最后一次洗涤液少量于试管中，加入稀H₂SO₄（或硝酸酸化的A_gNO₃溶液），若产生白色沉淀，则沉淀没有洗涤干净；若无白色沉淀出现，则沉淀已洗涤干净；
（4）电解熔融的MgCl₂，氯离子移向阳极失电子生成氯气，镁离子在阴极得到电子生成镁，阳极的电极反应为；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；阴极电极反应是：Mg²⁺+2e^-=Mg，阳极上产生两种气体，可能的原因是原料中混有杂质C被氧化成二氧化碳，
故答案为：C；
（5）用Na₂CO₃溶液吸收吹出的Br₂，生成溴化钠和溴酸钠，同时放出CO₂，该反应中Br元素化合价由0价变为-1价、+5价，其最小公倍数是5，再结合原子守恒得方程式为：3Br₂+3Na₂CO₃═NaBrO₃+5NaBr+3CO₂↑，离子方程式为：3Br₂+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑，3molBr₂参与反应，则转移5mol电子，吸收0.5molBr₂时转移的电子为$\frac{5}{6}$mol，
故答案为：$\frac{5}{6}$；
（6）1m³这种海水体积为1000L，含n（Br^-）=0.09mol/L×1000L，溴的损失率为30%；n（Br^-）=0.09mol/L×1000L×（1-30%），加入10.3gNaBr物质的量为n=$\frac{m}{M}$=$\frac{10.3g}{103g/mol}$
所以m（Br₂）=$\frac{1000L×0.09mol/L×（1-30%）+\frac{10.3g}{103g/mol}}{2}$，
故答案为：$\frac{1000L×0.09mol/L×（1-30%）+\frac{10.3g}{103g/mol}}{2}$．

点评 本题考查较综合，涉及海水资源利用、含量测定及计算、混合物分离提纯等，侧重分析、推断、计算能力的综合考查，为高考中常见的考查方式，题目难度中等．