Question

6．海洋中蘊含著豐富的資源．利用海水提取淡水、溴和鎂的部分過程如圖所示．

（1）海水淡化的方法有蒸餾法、離子交換法和電滲析法等．
（2）用純堿吸收濃縮海水吹出的Br₂：3Br₂+6Na₂CO₃+3H₂O=5NaBr+NaBrO₃+6NaHCO₃．若吸收3mol Br₂時，轉移的電子是5 mol．
（3）海水中部分離子的含量如下：

成分	含量（mg/L）	成分	含量（mg/L）
Na+	10560	Cl-	18980
Mg2+	1272	Br-	64
Ca2+	400	SO42-	2560

其中，Mg²⁺的物質的量濃度是0.053 mol/L．若從100L的海水中提取鎂，理論上加入沉淀劑Ca（OH）₂的質量是392.2 g．
（4）由Mg（OH）₂得到單質Mg，以下方法最合適的是C（填序號）．
A．Mg（OH）₂→MgO$→_{2800℃}^{電解}$Mg
B．Mg（OH）₂→MgO$→_{1352℃}^{C，真空}$Mg
C．Mg（OH）₂→無水MgCl₂$→_{714℃}^{電解}$Mg
D．Mg（OH）₂→MgCl₂溶液$\stackrel{活潑金屬}{→}$Mg．

Answer 1

分析 （1）海水淡化的方法主要有蒸餾法、離子交換法、電滲析法等，主要是蒸餾法；
（2）涉及反應3Br₂+6Na₂CO₃+3H₂O=5NaBr+NaBrO₃+6NaHCO₃，Br元素化合價分別由0價變化為-1價、+5價，結合化合價的變化計算；
（3）物質的量濃度c=$\frac{n}{V}$，結合氫氧化鈣和鎂離子反應定量關系計算；
（4）制備氫氧化鎂的過程為：海水中含有鎂離子，首先將鎂離子轉化為氫氧化鎂沉淀，反應方程式為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，然后將氫氧化鎂溶于鹽酸中得到氯化鎂溶液，反應方程式為：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，用氯化鎂溶液在氯化氫氛圍中制取無水氯化鎂，活潑金屬采用電解其熔融鹽的方法冶煉，鎂是活潑金屬，所以最后利用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，
A．氧化鎂熔點高，電解過程中消耗能源；
B．金屬鎂是活潑金屬，不能用采用熱還原法冶煉，通常采用電解法來冶煉；
C．利用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂；
D．電解氯化鎂溶液，陽極是氯離子失電子生成氯氣，陰極是氫離子得到電子生成氫氣，溶液中生成氫氧化鎂沉淀．

解答 解：（1）海水淡化的方法主要有蒸餾法、離子交換法、電滲析法等，
故答案為：蒸餾法；      
（2）3Br₂+6Na₂CO₃+3H₂O=5NaBr+NaBrO₃+6NaHCO₃．反應中Br元素化合價分別由0價變化為-1價、+5價，3mol溴單質反應電子轉移5mol，故答案為：5；     
（3）圖表中Mg²⁺的含量=1272mg/L=$\frac{\frac{1.272g}{24g/mol}}{1L}$=0.053mol/L，加入氫氧化鈣發(fā)生沉淀反應，1molMg²⁺的需要1mol氫氧化鈣完全沉淀，若從100L的海水中提取鎂，n（Mg²⁺）=0.053mol/L×100L=5.3mol，理論上加入沉淀劑Ca（OH）₂的質量=5.3mol×74g/mol=392.2g，
故答案為：0.053；392.2；       
（4）制備氫氧化鎂的過程為：海水中含有鎂離子，首先將鎂離子轉化為氫氧化鎂沉淀，反應方程式為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，然后將氫氧化鎂溶于鹽酸中得到氯化鎂溶液，反應方程式為：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，用氯化鎂溶液在氯化氫氛圍中制取無水氯化鎂，活潑金屬采用電解其熔融鹽的方法冶煉，鎂是活潑金屬，所以最后利用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，反應方程式為：MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
A．氧化鎂熔點高，要求設備條件高，消耗更多能源，不經濟，故A錯誤；
B．鎂能在CO₂中燃燒生成碳和氧化鎂，鎂是活潑金屬，通常用電解的方法冶煉，不能用碳還原氧化鎂制備，故B錯誤；
C．利用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，反應方程式為：MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，故C正確；
D．電解氯化鎂溶液，陽極是氯離子失電子生成氯氣，陰極是氫離子得到電子生成氫氣，溶液中生成氫氧化鎂沉淀，不能得到金屬鎂，故D錯誤；
故答案為：C．

點評 本題考查了海水資源的利用，主要是海水提溴、海水提鎂的過程分析判斷，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．