题目内容

5．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（选填编号）．
a．氢氧化钠溶液      b．澄清石灰水      c．石灰乳      d．碳酸钠溶液
（3）上图中虚线框内流程的主要作用是富集Br2；
（4）上图中虚线框内流程也可用替代，请将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整
3Br2+3Na2CO3=1NaBrO3+5NaBr+3CO2
（5）写出将MgCl 2 转化为Mg时获得的副产品的一种用途化工原料（制漂白粉，杀菌消毒，制盐酸等）．

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）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；
（4）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；
（5）根据电解熔融的氯化镁可冶炼金属镁，同时得到氯气；工业上以氯气和熟石灰（实际上用石灰乳）为原料制取漂白粉．

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）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，
故答案为：富集Br2；
（4）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；
（5）电解熔融的氯化镁可以冶炼金属镁，同时得到氯气；可作化工原料，工业上以氯气和熟石灰（实际上用石灰乳）为原料制取漂白粉，方程式为：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，也可制盐酸等，
故答案为：化工原料（制漂白粉，杀菌消毒，制盐酸等）．

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．

练习册系列答案
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15．下列溶液中，溶质的物质的量浓度为1mol•L-1的是（　　）
A．将40 g NaOH溶于1 L水所得的溶液
B．将22.4 L HCl溶于水配成1 L溶液
C．1 L含2 mol K+的K2SO4溶液
D．将0.5 mol•L-1的NaNO3溶液100 mL加热蒸发掉50 g 水后的溶液
16．根据下列反应：（1）2Fe3++2I-═2Fe2++I2（2）Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+   判断下列顺序正确的是（　　）
A．还原性：Br-＞Fe2+＞I-B．还原性：I-＞Fe2+＞Br-
C．氧化性：Br2＞I2＞Fe3+D．氧化性：I2＞Fe3+＞Br2
13．按要求书写下列反应的化学或离子方程式．
（1）在NaOH的环境中，NaI与Cl2反应，每1molNaI完全反应转移6mol电子，写出反应的化学方程式：3Cl2+NaI+6NaOH=NaIO3+6NaCl+3H2O．
（2）等物质的量FeSO4和Na2O2反应，生成Fe（OH）3和其他物质，该反应的离子方程式是4Fe2++4Na2O2 +6H2O=4Fe（OH）3↓+8Na++O2↑．
（3）H2O2和碱性KMnO4溶液反应变为墨绿色溶液，0.25molKMnO4完全反应转移电子的物质的量为0.25mol．该反应的离子方程式是2MnO2+2OH-+H2O2=2MnO42-+O2↑+2H2O．
（4）FeS2在有水存在的条件下用氧气氧化，反应之后得到强酸性溶液，低温下从该强酸性溶液中可得到FeSO4，该氧化还原反应的离子方程式是2FeS2+2H2O+7O2=4H++2Fe2++4SO42-．
（5）在酸性条件下，NaClO加到含Fe2+的溶液中，溶液从浅绿色变成黄色，反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O．
（6）在一定条件下，将12gFeS2放入过量的浓硝酸中，反应过程中转移1.5mol电子，该反应的离子方程式是FeS2+14H++15NO3-=F3++2SO42-+15NO2↑+7H20．
（7）取FeSO4溶液，加入淀粉-KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成，当消耗2molI-时，共转移3mol电子，该反应的化学方程式是2Fe（SO4）+3H2O2+4KI=2Fe（OH）3↓+2K2SO4+2I2．．
20．（1）某溶液中有Na+、Ag+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 和Al3+6种离子，若向其中加入过量的氨水，水浴加热并搅拌后过滤出沉淀，再向沉淀中加入足量的盐酸，则所得溶液中保持不变的离子为Mg2+、Al3+．
（2）某溶液中含有HCO3-、SO32-、CO32-、CH3COO-、NH4+、OH-、Na+等离子，向其中加入足量的过氧化钠固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是CH3COO-（假设溶液体积无变化）．
10．在某溶液中滴入KSCN溶液显红色，则该溶液中一定含有（　　）
A．Mg2+B．Fe3+C．Na+D．Na+
17．研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义．
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．
已知：①Fe2O3（s）+3C（石墨）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol-1
②C（石墨）+CO2（g）═2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1
则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ•mol-1．
（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H
①该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c（CH{\;}_{3}OH）•c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）•c{\;}^{3}（H{\;}_{2}）}$．
②取一定体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比为1：3），加入恒容密闭容器中发生上述反应，反应过程中测得甲醇的体积分数α（CH3OH）与反应温度T的关系如图1所示，则该反应的△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”，下同）．

③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示，曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ＞KⅡ．
（3）以CO2为原料还可以合成多种物质．
①工业上尿素[CO（NH2）2]可由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为2NH3+CO2$\stackrel{一定条件}{?}$CO（NH2）2+H2O．当氨碳比$\frac{n（N{H}_{3}）}{n（C{O}_{2}）}$=3，达平衡时CO2的转化率为60%，则NH3的平衡转化率为40%．
②用硫酸溶液作电解质进行电解，CO2在电极上可转化为甲烷，该电极的反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O．
14．金属铬污染环境，其主要来源于冶金、水泥等工业产生的废水，煤和石油燃烧的废气中也含有颗粒状的铬．
（1）某兴趣小组拟定以下流程，对含Cr3+、Fe2+等离子的废水进行无害化处理．

请回答下列问题：
①写出加入双氧水后发生反应的离子方程式：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
②过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒．
③活性炭的作用是吸附溶解在水中的杂质，并除去水中的异味．
（2）工业含铬废水中铬常以Cr2O72-形式存在，可按下列流程来除去废水中的铬．

①写出还原池中发生反应的离子方程式：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O．
②石灰水处理后生成的沉淀有Cr（OH）3、Fe（OH）3（用化学式表示）．
③现处理1×102 L含铬（Ⅵ）39mg•L-1的废水，需要绿矾62.55g．
15．将一定量的金属锌跟16mol•L-1浓H2SO4100mL充分反应，使锌完全溶解，其还原产物在标准状况下的体积约为22.4L，并测得反应后溶液中的H+浓度为1.5mol•L-1．若忽略反应中溶液体积的变化，则此溶液中还含有SO${\;}_{4}^{2-}$的物质的量为1.075mol．

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