Question

海水是巨大的资源宝库，海水淡化及其综合利用具有重要意义．

（1）氯碱工业主要以食盐为原料．为了除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列操作，正确的操作顺序是

 

．
①过滤；    
②加过量的NaOH溶液；    
③加适量的盐酸；   
④加过量的Na₂CO₃溶液；
⑤加过量的BaCl₂溶液．
a．②⑤④①③b．①④②⑤③c．④②⑤③①d．⑤②④①③
（2）在实验室中可以用萃取的方法提取溴，可选用的试剂是

 

，所用主要仪器的名称是

 

．
（3）步骤Ⅰ中用硫酸酸化可提高Cl₂利用率的原因是

 

．
（4）步骤Ⅱ反应的离子方程式

 

．
（5）海水提溴蒸馏过程中，温度应控制在80～90℃，温度过高或过低都不利于生产，请解释原因

 

．
（6）Mg（OH）₂沉淀中混有Ca（OH）₂，可选用

 

溶液进行洗涤除去．如直接加热Mg（OH）₂得到MgO，再电解熔融MgO制金属镁，这样可简化实验步骤，你

 

（选填“同意”，“不同意”）该说法，理由是

 

．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：（1）Ca²⁺用碳酸钠转化为沉淀、Mg²⁺用NaOH转化为沉淀、SO₄^2-用氯化钡溶液转化为沉淀，然后再利用过滤方法除去所有沉淀，必须先除去Mg²⁺或SO₄^2-，然后再除去Ca²⁺，过滤后再加盐酸除去过量的、NaOH和碳酸钠；
（2）萃取剂的选取标准：溴在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取剂和溴不反应，萃取剂和原溶剂不能互溶，萃取时所用仪器为分液漏斗；
（3）Cl₂、Br₂与水反应存在可逆反应，向溶液中加入稀硫酸时能抑制Cl₂、Br₂与水反应；
（4）二氧化硫和溴能发生氧化还原反应；
（5）溴、水都易被蒸发，温度越高促进水的蒸发，温度过低导致溴不能完全被蒸发；
（6）溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质；氧化镁熔点较高，电解熔融氧化镁耗能较大．

解答： 解：（1）Ca²⁺用碳酸钠转化为沉淀、Mg²⁺用NaOH转化为沉淀、SO₄^2-用氯化钡溶液转化为沉淀，然后再利用过滤方法除去所有沉淀，必须先除去Mg²⁺或SO₄^2-，然后再除去Ca²⁺，因为碳酸钠中碳酸根离子易被盐酸除去，所以在 氢氧化钠或氯化钡之后再加碳酸钠溶液，过滤后再加盐酸除去过量的、NaOH和碳酸钠，所以除杂顺序是②⑤④①③或⑤②④①③，故选ad；
（2）溴在CCl₄或苯中的溶解度大于在水溶液中的溶解度，这两种物质和溴都不反应，和水不互溶，所以选取萃取剂为CCl₄或苯，萃取使用仪器为分液漏斗，
故答案为：CCl₄或苯；分液漏斗；
（3）Cl₂+H₂O?HCl+HClO、Br₂+H₂O?HBr+HBrO，用酸酸化时，溶液中氢离子浓度增大抑制Cl₂、Br₂与水反应，所以用硫酸酸化可提高Cl₂利用率，
故答案为：酸化可抑制Cl₂、Br₂与水反应；
（4）溴具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，二者在水溶液里发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，离子反应方程式为Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，故答案为：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
（5）在溴水中，溴的沸点是58.5°C，水的是100°C，温度过高，大量水蒸气随之排出，溴气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低，
故答案为：温度过高，大量水蒸气随之排出，溴气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低；
（6）Ca（OH）₂属于微溶物、Mg（OH）₂属于难溶物，Mg（OH）₂沉淀中混有Ca（OH）₂，用MgCl₂溶液进行洗涤，使Ca（OH）₂转化为难溶物Mg（OH）₂从而除去Ca（OH）₂；
MgO熔点很高，电解熔融氧化镁需要消耗较高的能量，从而增加成本，工业上用电解熔融氯化镁冶炼Mg，
故答案为：MgCl₂；不同意；MgO熔点很高，熔融时耗能高，增加生产成本．

点评：本题考查了海水资源及其利用，涉及金属的冶炼、物质的分离和提纯、氧化还原反应等知识点，能从总体上分析工艺流程图，知道每一步发生的反应或操作方法，熟悉常见物质的分离方法，注意（1）中除杂剂滴加顺序，为学习易错点．