Question

19．如圖是從海水制鹽和分離出的鹽鹵中提取Br₂、Mg的某種流程：

回答下列問題：
（1）用惰性電極電解飽和食鹽水的離子方程式是2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（2）已知鹽鹵中含有Na⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cl^-、Br^-等離子．
①鹽鹵呈酸性性．
②加入NaClO的目的是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，同時(shí)調(diào)pH使Fe³⁺全部沉淀．
（3）制備無水MgCl₂時(shí)需持續(xù)加入的X是鹽酸，用化學(xué)用語及簡要文字解釋其原因是Mg²⁺+2H₂O=Mg（OH）₂+2H⁺_．
（4）若吸收塔中溴以Br^-和BrO₃^-的形式存在，則n（Br^-）：n（BrO₃^-）是5：1．
（5）蒸餾塔中反應(yīng)的離子方程式是5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，加入H₂SO₄而不加入鹽酸的原因是氯離子能被氧化，而稀硫酸不被氧化．

Answer 1

分析 海水曬鹽得到粗鹽和鹽鹵，鹽鹵中含有Na⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cl^-、Br^-等離子，加入NaClO氧化亞鐵離子，調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀，過濾得到濾液A中加入氨氣沉淀鎂離子，過濾得到濾液B和氫氧化鎂沉淀，氫氧化鎂加入鹽酸溶解得到氯化鎂溶液，通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶得到氯化鎂晶體，加入鹽酸抑制鎂離子的水解，加熱得到氯化鎂固體，電解得到金屬鎂，濾液B通入氯化氫和氯氣，氧化溴離子為溴單質(zhì)，在吹出塔中通入熱的空氣得到溴蒸氣．在吸收塔中加入碳酸鈉溶液吸收溴單質(zhì)，吸收塔中溴以Br^-和BrO₃^-的形式存在，在蒸餾塔中加入硫酸使Br^-和BrO₃^-在酸溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到溴單質(zhì)；
（1）電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣；
（2）①鹽鹵中含有弱堿陽離子鐵離子、亞鐵離子等水解溶液呈酸性；
②加入NaClO的目的是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，便于除去鐵離子；
（3）為抑制鎂離子水解，制備無水MgCl₂時(shí)需持續(xù)加入鹽酸；
（4）若吸收塔中溴以Br^-和BrO₃^-的形式存在，依據(jù)電子守恒計(jì)算得到n（Br^-）：n（BrO₃^-）；
（5）在蒸餾塔中加入硫酸使Br^-和BrO₃^-在酸溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到溴單質(zhì)，加入硫酸是難揮發(fā)性酸，鹽酸是易揮發(fā)性酸；

解答 解：海水曬鹽得到粗鹽和鹽鹵，鹽鹵中含有Na⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cl^-、Br^-等離子，加入NaClO氧化亞鐵離子，調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀，過濾得到濾液A中加入氨氣沉淀鎂離子，過濾得到濾液B和氫氧化鎂沉淀，氫氧化鎂加入鹽酸溶解得到氯化鎂溶液，通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶得到氯化鎂晶體，加入鹽酸抑制鎂離子的水解，加熱得到氯化鎂固體，電解得到金屬鎂，濾液B通入氯化氫和氯氣，氧化溴離子為溴單質(zhì)，在吹出塔中通入熱的空氣得到溴蒸氣．在吸收塔中加入碳酸鈉溶液吸收溴單質(zhì)，吸收塔中溴以Br^-和BrO₃^-的形式存在，在蒸餾塔中加入硫酸使Br^-和BrO₃^-在酸溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到溴單質(zhì)；
（1）電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，
故答案為：2Cl^-+2H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（2）①鹽鹵中含有弱堿陽離子鐵離子、亞鐵離子等水解溶液呈酸性，
故答案為：酸性；
②加入NaClO的目的是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，便于除去鐵離子，
故答案為：將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，同時(shí)調(diào)pH使Fe³⁺全部沉淀；
（3）溶液中鎂離子水解，Mg²⁺+2H₂O=Mg（OH）₂+2H⁺，為抑制鎂離子水解，制備無水MgCl₂時(shí)需持續(xù)加入的X為鹽酸，
故答案為：鹽酸，Mg²⁺+2H₂O=Mg（OH）₂+2H⁺；
（4）若吸收塔中溴以Br^-和BrO₃^-的形式存在，溴單質(zhì)在堿溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)，0價(jià)變化為+5價(jià)和-1價(jià)，依據(jù)電子守恒計(jì)算得到，n（Br^-）：n（BrO₃^-）=5：1，
故答案為：5：1；
（5）在蒸餾塔中加入硫酸使Br^-和BrO₃^-在酸溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到溴單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為：5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，氯離子能被氧化，而硫酸根離子不被氧化；
故答案為：5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O；氯離子能被氧化而硫酸根離子不被氧化．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了海水資源的應(yīng)用，物質(zhì)提純方法和步驟分析判斷，主要是海水提溴、海水提鎂的生產(chǎn)流程分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，提鎂難度中等．