Question

【题目】海水是一个巨大的化学资源宝库，下图是海水综合利用的部分工业流程图：

Ⅰ.在过程①中应加入的试剂分别为A.Na2CO3溶液、B.盐酸、C.BaCl2溶液、D.NaOH溶液，这4种试剂添加的合理顺序是____(填序号)；过程①中须完成的实验操作分别为a.多步过滤、b.蒸发浓缩、c.冷却结晶，操作a中需要的玻璃仪器是烧杯、__________。

Ⅱ.（1）氯碱工业的反应原理是电解饱和食盐水，下列物质不可能是氯碱工业产品的是____。

A.H2 B.Cl2 C.Na2CO3 D.NaOH

（2）如图所示是离子交换膜法电解原理示意图，两极均用惰性电极材料。精制饱和食盐水进入阳极室，H+在右电极上发生____反应(填“氧化”或“还原”)，所使用的离子交换膜的主要作用是____________。

（3）操作人员欲用pH试纸测定右室溶液酸碱度，其操作方法为________。

Ⅲ.过程④制取金属镁的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。简述工业上不使用电解MgO制取金属镁的原因：___。

Ⅳ.过程⑤用纯碱溶液吸收Br2，发生的主要反应为：3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑，则吸收1 mol Br2，转移的电子数为____mol。

Answer 1

【答案】DCAB或CDAB或CADB普通漏斗和玻璃棒C还原防止OH-与Cl2反应，净化所得的NaOH溶液将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照MgO的熔点远高于MgCl2的熔点

【解析】

海水晒盐后得到粗盐和母液，粗盐加入氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠、盐酸精制除杂得到精盐，电解饱和食盐水得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液，母液中加入氢氧化钙浊液沉淀镁离子，过滤得到氢氧化镁沉淀，加入盐酸溶解后得到氯化镁溶液，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中加热失水得到氯化镁固体，电解熔融氯化镁得到金属镁和氯气，滤液中加入氯气氧化溴离子得到溴单质的低浓度溶液，加入碳酸钠溶液吸收溴单质，再加入稀硫酸，发生归中反应得到高浓度的溴单质溶液。

Ⅰ.除去粗盐中的可溶性杂质：Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-时，可以加入过量NaOH（去除镁离子）：Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，加入过量BaCl2（去除硫酸根离子）：SO42-+Ba2+=BaSO4↓；也可先加氯化钡后加氢氧化钠，再加入过量Na2CO3（去除钙离子以及多余的钡离子）：Ca2++CO32-=CaCO3↓，Ba2++CO32-=BaCO3↓，碳酸钠必须加在氯化钡之后，盐酸在最后，除去多余的碳酸根离子，所以按滴加顺序依次为DCAB或CDAB或CADB；过程①中实验操作a中为多步过滤，需要的玻璃仪器是烧杯、普通漏斗和玻璃棒；

Ⅱ.（1）根据质量守恒定律可知化学反应前后元素的种类一定不变，反应物是氯化钠和水，所以反应后的物质中只能含有钠、氯、氢和氧四种元素。A．氢气是由氢元素组成的，符合以上关于产物情况的分析，所以氢气可能是该反应的生成物，选项A不选；B．氯气由氯元素组成，符合以上关于产物情况的分析，所以氯气可能是该反应的生成物，选项B不选；C．碳酸钠是由碳、氧和钠三种元素组成，由以上分析可知生成物中不可能含有碳元素，所以生成物中不可能含有碳酸钠，选项C选；D．氢氧化钠是由钠、氧和氢三种元素组成，符合以上关于产物情况的分析，所以可能是生成物，选项D不选。答案选C；（2）由于氯离子在左边电极上被氧化成氯气，所以精制饱和食盐水进入阳极室，右边电极连接直流电源的负极，H+在右电极上发生还原反应，所使用的离子交换膜的主要作用是防止OH-与Cl2反应，净化所得的NaOH溶液；（3）测定溶液pH的操作方法为：将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照；

Ⅲ.由于MgO的熔点远高于MgCl2的熔点，如果电解MgO会浪费大量能源，故工业上采用电解MgCl2的方法制取金属镁；

Ⅳ.根据反应3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑可知，只有溴元素化合价发生了变化，每吸收3mol Br2，转移的电子数为5mol，则吸收1 mol Br2，转移的电子数为mol。