Question

6．中国沿海某城市采用反渗透法将海水淡化，得到淡水供市民使用，剩余母液继续加工获得其他产品．母液中主要含有Cl^-、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-、Br^-等离子．某实验小组同学模拟工业生产流程，进行如下实验．

（1）海水淡化的方法还有蒸馏法（或电渗析法、离子交换法）（写出一种）．
（2）Ⅰ中，电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业，写出该反应的离子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑．
（3）Cl₂和Br₂均为双原子分子，从原子结构的角度解释其原因：氯、溴元素位于同一主族，最外层均为7e^-，两个原子各提供1e^-，形成共用电子对，两个原子都形成了8e^-稳定结构．
（4）Ⅲ中，加入适量CaCl₂固体的目的是除去SO₄^2-．
（5）写出IV中反应的离子方程式Mg²⁺+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂+Ca²⁺．

Answer 1

分析 母液中主要含有Cl^-、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、SO₄^2-、Br^-等离子，通过蒸发浓缩析出氯化钠得到粗盐和母液苦卤，粗盐加入试剂除杂精制得到精盐，电解饱和食盐水或电解熔融氯化钠应用于烧碱工业和钠的制备，反应过程中都有氯气生成，把氯气通入苦卤氧化其中的溴离子为溴单质，溴单质易挥发，溶液A通过热空气吹出溴单质，得到溶液B主要为镁离子、SO₄^2-等离子，加入氯化钙溶液目的是沉淀硫酸根离子，过滤得到溶液D中加入石灰乳沉淀镁离子，过滤得到氢氧化镁沉淀，通过加入盐酸溶解，浓缩蒸发，冷却结晶，过滤洗涤，得到氯化镁晶体，失水后得到固体氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁，
（1）海水淡化水，应将水与盐分离，可用蒸馏、电渗析或离子交换法等；
（2）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，据此写出反应的离子方程式；
（3）Cl、Br原子最外层都含有7个电子，两个原子各提供一个电子形成共用电子对，使最外层均得到8电子稳定结构；
（4）溶液B中含有硫酸根离子，加入氯化钙溶液可以反应生成硫酸钙，从而除去硫酸根离子；
（5）氢氧化镁比氢氧化钙更难溶，则IV中镁离子与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和钙离子．

解答 解：（1）目前淡化海水的方法有多种，如：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，其中最常用的是蒸馏法，
故答案为：蒸馏法（或电渗析法、离子交换法）；
（2）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，反应的离子方程式为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，
故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；
（3）由于氯、溴元素位于同一主族，最外层均为7e^-，两个原子各提供1e^-，形成共用电子对，两个原子都形成了8e^-稳定结构，所以氯气和溴单质都是以双原子形式存在，
故答案为：氯、溴元素位于同一主族，最外层均为7e^-，两个原子各提供1e^-，形成共用电子对，两个原子都形成了8e^-稳定结构；
（4）硫酸根离子能够与钙离子反应生成硫酸钙沉淀，所以加入氯化钙溶液的目的是除去SO₄^2-，故答案为：除去SO₄^2-；
（5）氢氧化镁更难溶，IV中镁离子与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和钙离子，该反应的离子方程式为：Mg²⁺+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂+Ca²⁺，
故答案为：Mg²⁺+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂+Ca²⁺．

点评 本题考查物质的分离、提纯以及制备实验，为高考常见题型和高频考点，题目难度中等，试题知识点较多、充分考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力，注意掌握海水资源的综合应用方法．