15.綜合利用海水可以制備食鹽、純堿、金屬鎂、溴等物質,其流程如圖所示:

(1)利用海水可制備C12,為便于儲存,可將C12液化,應采取的措施之一是降溫 (或加壓).
(2)粗鹽中含有硫酸鈉、氯化鎂、氯化鈣等可溶性雜質,為除去這些雜質而得精鹽,進行如下操作:①溶解  ②加過量的BaCl2溶液  ③加過量的NaOH溶液  ④加過量的Na2CO3溶液  ⑤過濾(填操作名稱,下同)  ⑥加適量的鹽酸  ⑦蒸發(fā)結晶.
(3)氣體X為NH3.溶液b中發(fā)生反應的化學方程式是NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl.
(4)步驟I中已獲得Br2,步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br-,其目的為富集溴元素.步驟Ⅱ中通入空氣吹出Br2,用SO2水溶液進行吸收,得到溶液c,反應的離子方程式為Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2Br-.在實驗室中,從工業(yè)溴中提取溴單質的實驗操作名稱是萃。
(5)工業(yè)上制取金屬鎂的化學方程式為MgCl2(熔融)$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl2↑+Mg.

分析 (1)將氯氣液化,可降低溫度或壓強;
(2)粗鹽提純是通過溶解把不溶物與食鹽初步分離、過濾把不溶物徹底除去、蒸發(fā)把食鹽從溶液中分離出來而得到食鹽的過程;
(3)氨氣易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度小,先向飽和食鹽水中通入氨氣,再通入二氧化碳即可生成碳酸氫鈉固體,碳酸氫鈉受熱分解即可得到碳酸鈉;
(4)根據(jù)流程分析可知:海水通過一定方法淡化得到淡水和鹵水,鹵水加入氧化劑氯氣氧化溴離子為單質溴,通入熱空氣或水蒸氣吹出Br2,利用的是溴單質的易揮發(fā)性,再利用氯氣氧化得到溴單質.步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴濃度很低,步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴,步驟Ⅱ又將之轉變成化合態(tài)的溴,其目的是富集溴元素;溴與二氧化硫水溶液反應生成硫酸和溴化氫,反應的化學方程式為:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,據(jù)此書寫離子方程式;溴在有機溶劑中的溶解度大于在水中的溶解度,所以可以采用萃取的方法提取溴;
(5)鎂為活潑金屬,采用電解熔融氯化鎂的方法制取Mg和氯氣.

解答 解:(1)常溫下,氯氣為氣體,降溫 (或加壓)可液化,轉化為液體便于運輸和儲存,
故答案為:降溫 (或加壓);
(2)將生成的硫酸鋇、碳酸鋇、碳酸鈣、氫氧化鎂沉淀從溶液中除去用過濾的方法;氯化鈉和鹽酸的混合溶液得到氯化鈉晶體,可以用蒸發(fā)結晶的方法,除去溶液中的氯化氫和水;故答案為:過濾;蒸發(fā)結晶;
(3)相同條件下,氨氣的溶解度大于二氧化碳,為了提高二氧化碳的溶解度,先向飽和食鹽水中通入氨氣,所以溶液b中為氯化鈉和氨水的混合液,氣體X為氨氣,Y為二氧化碳,NaCl、NH3、CO2等發(fā)生反應生成NaHCO3和NH4Cl,反應為:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,
故答案為:NH3;NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
(4)步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴濃度很低,如果直接蒸餾,生產(chǎn)成本較高,不利于工業(yè)生產(chǎn),步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴,步驟Ⅱ又將之轉變成化合態(tài)的溴,其目的是富集溴元素,降低成本,二氧化硫吸收溴單質發(fā)生反應,生成強酸HBr和H2SO4,離子反應為:Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2Br-,溴在有機溶劑中的溶解度大于在水中的溶解度,且有機溶劑和水不互溶,所以可以采用萃取的方法提取溴,
故答案為:富集溴元素;Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2Br-;萃;
(5)在熔融狀態(tài)下電解氯化鎂冶煉鎂,電解反應方程式為:MgCl2(熔融)$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl2↑+Mg,
故答案為:MgCl2(熔融)$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl2↑+Mg.

點評 本題考查了海水資源的綜合運用,根據(jù)化學反應的概念及流程圖中物質的性質來分析解答,知道流程圖中每一步的反應,會書寫相應的化學方程式,知道混合物分離的常見方法,側重于學生的分析能力、實驗能力和元素化合物知識的綜合理解和運用的考查,有利于培養(yǎng)學生的良好的科學素養(yǎng),題目難度中等.

練習冊系列答案
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7.下述實驗能達到預期目的是編號( 。
實驗內(nèi)容實驗目的
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C溴乙烷與NaOH溶液加熱至不再分層,冷卻后加稀硝酸至酸性,再滴加AgNO3溶液驗證鹵素原子為溴原子
D將乙醇與濃硫酸共熱制得的氣體通入酸性KMnO4溶液中檢驗氣體中含有乙烯
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4.已知NO2和N2O4可以相互轉化:2NO2(g)?N2O4(g)(正反應為放熱反應).現(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一體積為2L的恒溫密閉容器中,反應物物質的量隨時間變化關系如圖所示,則下列說法錯誤的是( 。
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

1.工業(yè)上用生銹的Fe粉和Cu粉的混合物制備CuSO4•5H2O和FeSO4•(NH42SO4•6H2O的工藝流程如圖1所示.
已知:①幾種物質的溶解度(g/100gH2O)如表所示.
FeSO4•7H2O(NH42SO4FeSO4•(NH42SO4•6H2O
20℃487537
60℃1018838
②溶液pH>4時,F(xiàn)e2+容易被氧化.
請回答:
(1)過濾所用的主要玻璃儀器為玻璃棒、漏斗、燒杯.
(2)溶液1中的主要溶質為FeSO4、H2SO4(填化學式).
(3)進行操作2時,從溶液中析出晶體后,需趁熱過濾,原因為減小硫酸亞鐵和硫酸銨的析出使得FeSO4•(NH42SO4•6H2O晶體更純.
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②900℃時剩余固體只有一種銅的氧化物,其化學式為Cu2O.

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