Question

5．海水中蕴藏着丰富的资源．除从海水中可制得食盐外，还可以制取镁、钾、溴及其化工产品．从海水中制取金属镁、溴的化工流程图如图：

已知：MgO的熔点为2800℃，MgCl₂的熔点为712℃．
回答下列问题：
（1）操作2的方法是过滤，操作3具体指蒸发浓缩、降温结晶．
（2）操作1粗盐精制主要是要除掉粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-离子，以下试剂合理的组合是c
  ①稀盐酸       ②NaOH        ③Na₂CO₃ ④BaCl₂
a．②③④①b．③②④①c．④②③①d．④③①②
（3）SO₂水溶液可以起到富集溴的目的，该溶液吸收溴的离子反应方程式是Br₂+SO₂+2H₂O═2Br^-+SO₄^2-+4H⁺．
（4）写出电解MgCl₂制取Mg的化学方程式MgCl₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．
（5）有同学认为：上述流程过于复杂，可直接加热Mg（OH）₂得到MgO，再电解熔融的MgO制取金属镁，这样可简化实验步骤，体现实验的简约性原则．你同意该同学的想法吗？不同意（填“同意”或“不同意”），请说出你同意或不同意的理由MgO熔点远高于MgCl₂，电解熔融MgO耗费大量的能量．

Answer 1

分析 海水晒盐得到卤水和粗盐，粗盐经过精制提纯得到精盐，卤水中加入熟石灰沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到氢氧化镁沉淀和滤液，氢氧化镁加入稀盐酸溶解得到氯化镁溶液，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去结晶水得到固体氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁，滤液中通入氯气氧化溴离子得到溴单质，溴单质被二氧化硫吸收生成溴化氢，再通入氯气氧化溴离子生成溴单质，起到富集溴的作用，
（1）分析可知操作2的方法是分离固体和溶液用过滤方法，操作3是溶液中得到溶质固体，利用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等操作得到；
（2）NaCl溶液中混有的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，应该先加入氢氧化钠，然后加入氯化钡，再加入碳酸钠，最后加热盐酸；加入的每种试剂必须过量，保证将所有杂质都能除去，反应完采用加热方法，除去剩余的氯化氢；
（3）SO₂水溶液可以起到富集溴的目的，吸收溴单质发生氧化还原反应生成硫酸和溴化氢；
（4）电解熔融MgCl₂制取Mg和氯气；
（5）MgO熔点远高于MgCl₂，应注意节约能源．

解答 解：（1）分析可知操作2的方法是分离固体和溶液用过滤方法，操作3是溶液中得到溶质固体，利用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等操作得到，
故答案为：过滤； 蒸发浓缩 降温结晶；
（2）先加入足量的②NaOH，除去镁离子；然后加入过量④BaCl₂，除去SO₄^2-；再加入过量③Na₂CO₃ 除去Ca²⁺及过量的Ba²⁺，过滤后，滤液中加入过量的①盐酸，除去溶液中剩余的碳酸根和氢氧化钠中的氢氧根，最后加热除去剩余的氯化氢．
故合理顺序是：④②③①或②④③①，
故答案为：c；
（3）SO₂水溶液可以起到富集溴的目的，吸收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═2Br^-+SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：Br₂+SO₂+2H₂O═2Br^-+SO₄^2-+4H⁺；
（4）电解熔融氯化镁生成氯气和镁，反应的化学方程式为：MgCl₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案为：MgCl₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
（5）MgO熔点远高于MgCl₂，电解熔融MgO耗费大量的能量，不同意该同学的想法，应注意节约能源，可用氯化镁代替，
故答案为：不同意；MgO熔点远高于MgCl₂，电解熔融MgO耗费大量的能量．

点评 本题考查物质的分离、提纯，涉及电解池原理的分析判断，注意离子方程式书写和实验基本操作的理解应用，掌握基础，仔细审题是解题关键，题目难度中等．