Question

地球的表面积为5.1亿平方公里，其中海洋的面积为3.67亿平方公里，占整个地球表面积的70.8%．海洋是一个巨大的化学资源宝库，下面是海水资源综合利用的部分流程图，请根据该图回答下列问题：

（1）淡化海水的方法有

 

（写一种合理方法即可）．由海水提取的粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等离子，为了除去这些离子，需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl₂、

 

（填化学式），之后

 

（填操作名称），再加入适量

 

（填试剂名称）．将所得溶液加热浓缩、冷却结晶，得到精盐．
（2）反应④由无水MgCl₂制取金属镁的常用工业方法是

 

．
（3）向苦卤中通入Cl₂置换出Br₂，再用空气吹出溴并用SO₂吸收，转化为Br^-，反复多次，以达到富集溴的目的．由海水提溴过程中的反应可得出Cl^-、SO₂、Br^-还原性由强到弱的顺序是

 

．
（4）工业上也可以用Na₂CO₃溶液吸收吹出的Br₂，生成溴化钠和溴酸钠，同时放出CO₂．写出反应的离子方程式

 

．最后再用H₂SO₄处理所得溶液重新得到Br₂，其反应的离子方程式为

 

．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用

专题：实验设计题,元素及其化合物

分析：（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，以此解答；氯化钡除去SO₄^2-离子，粗盐中的镁离子可以加入氢氧化钠来除去；加Na₂CO₃溶液既可以除去溶液中的钙离子还可以出去溶液中多余的钡离子；过滤后加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠；
（2）用无水MgCl₂制取Mg，电解熔融状态的氯化镁可以得到镁和氯气；
（3）在自发进行的氧化还原反应中，还原剂的还原性大于还原产物的还原性；
（4）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书写；生成溴化钠和溴酸钠，在酸溶液中会反应归中反应．

解答： 解：（1）目前淡化海水的方法有多种，如：蒸馏法、结晶法、淡化膜法、多级闪急蒸馏法等，其中最常用的是蒸馏法，目前多采用多级闪急蒸馏法；
氯化钡除去SO₄^2-离子，粗盐中的镁离子可以加入氢氧化钠来除去；加Na₂CO₃溶液既可以除去溶液中的钙离子还可以出去溶液中多余的钡离子，需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl₂ 、Na₂CO₃，过滤后，在滤液中加入盐酸至不再有气体生成，将所得溶液加热浓缩、冷却结晶，得到精盐；
故答案为：蒸馏法；Na₂CO₃；过滤；盐酸；
（2）金属镁属于活泼金属，无水氯化镁在熔融状态下，通过电解MgCl₂

电解  .

Mg+Cl₂↑得到金属镁，
故答案为：电解法；
（3）在自发进行的氧化还原反应中，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，Cl₂+2 Br^-=Br₂+2Cl^-中还原性为Br^-＞Cl^-，SO₂+2H₂O+Br₂=H₂SO₄+2HBr中还原性为SO₂＞Br^-，所以还原性强弱顺序是 SO₂＞Br^-＞Cl^-；
故答案为：SO₂＞Br^-＞Cl^-；
（4）工业上也可以用Na₂CO₃溶液吸收吹出的Br₂，生成物有溴化钠和溴酸钠及无色气体二氧化碳放出，化学反应为：3Br₂+3Na₂CO₃═5NaBr+NaBrO₃+3CO₂↑，离子反应为：3Br₂+3CO₃^2-═5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑，
生成溴化钠和溴酸钠，最后再用H₂SO₄处理得到Br₂，溴离子和溴酸根离子在酸溶液中发生氧化还原反应生成溴单质，反应的离子方程式为：5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O；
故答案为：3Br₂+3CO₃^2-═5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑；5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O．

点评：本题考查较综合，涉及粗盐提纯、氧化还原反应等，为高考常见题型，掌握实验的原理和操作方法结合流程图信息是解答本题的关键，注意氧化还原反应的强弱规律应用，归中反应的应用，题目难度中等．