Question

8．將海水淡化與濃海水資源化結(jié)合起來(lái)是綜合利用海水的重要途徑之一．一般是先將海水淡化獲得淡水，再?gòu)氖Ｓ嗟臐夂Ｋ�中通過(guò)一系列工藝流程提取其他產(chǎn)品．
回答下列問(wèn)題：
（1）下列改進(jìn)和優(yōu)化海水綜合利用工藝的設(shè)想和做法可行的是②③④（填序號(hào)）．
①用混凝法獲取淡水         
②提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量
③優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種       
④改進(jìn)鉀、溴、鎂等的提取工藝
（2）采用“空氣吹出法”從濃海水吹出Br₂，并用純堿吸收．已知該反應(yīng)不產(chǎn)生CO₂，且溴歧化為Br^-和BrO₃^-，則反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為3Br₂+6CO₃^2-+3H₂O=5Br^-+BrO₃^-+6HCO₃^-．
（3）海水提鎂的一段工藝流程如圖：

濃海水的主要成分如下：

離子	Na+	Mg2+	Cl-	SO42-
濃度/（g•L-1）	63.7	28.8	144.6	46.4

該工藝過(guò)程中，脫硫階段主要反應(yīng)的陽(yáng)離子Ca²⁺，沉降階段反應(yīng)的離子方程式為Mg²⁺（aq）+Ca（OH）₂（s）=Mg（OH）₂（s）+Ca²⁺（aq），濃海水的利用率為90%，則1L濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為62.64g．
（4）由MgCl₂•6H₂O制備MgCl₂固體時(shí)是在氯化氫氣體氛圍中加熱進(jìn)行，其目的是抑制MgCl₂水解．

Answer 1

分析 （1）混凝法使的懸浮物質(zhì)和膠體聚集成較大顆的顆粒而沉淀，然后過(guò)濾除去，不能進(jìn)行海水淡化，通過(guò)改變工藝，可以提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量，優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種，可以根據(jù)不同的原理改進(jìn)鉀、溴、鎂等的提取工藝；
（2）從濃海水吹出Br₂，并用純堿吸收．溴歧化為Br-和BrO₃^-并沒有產(chǎn)生CO₂則反應(yīng)生成碳酸氫鈉；
（3）工藝流程合成步驟中加入石灰乳，沉降后，將過(guò)濾后的濾液進(jìn)行脫硫，應(yīng)是用鈣離子沉淀硫酸根離子生成硫酸鈣沉淀，產(chǎn)品1為硫酸鈣，合成得到氫氧化鎂沉淀，故過(guò)濾后干燥的產(chǎn)品2為氫氧化鎂，計(jì)算1L溶液中Mg²⁺的質(zhì)量，根據(jù)Mg²⁺～Mg（OH）₂計(jì)算氫氧化鎂的質(zhì)量；
（4）電解時(shí)，若有少量水存在，Mg與水反應(yīng)生成氫氧化鎂與氫氣，會(huì)造成產(chǎn)品鎂的消耗．

解答 解：（1）①混凝法是加入一種混凝劑（如：明礬、鐵鹽等），使水中細(xì)小的懸浮物質(zhì)和膠體聚集成較大顆的顆粒而沉淀，然后過(guò)濾除去，海水中可溶性雜質(zhì)不能除去，不能進(jìn)行海水淡化，故①錯(cuò)誤；
②改進(jìn)工藝，盡可能減少新物質(zhì)引入，除去粗產(chǎn)品中的雜質(zhì)，可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，故②正確；
③海洋是一個(gè)遠(yuǎn)未完全開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫(kù)，海水中元素種類很多，改進(jìn)工藝可以優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種，故③正確；
④根據(jù)不同的提取原理可以改進(jìn)鉀、溴、鎂等的提取工藝，從而提高K、Br₂、Mg等的提取質(zhì)量，故④正確；
故選：②③④；
（2）從濃海水吹出Br₂，并用純堿吸收．溴歧化為Br-和BrO₃^-并沒有產(chǎn)生CO₂則反應(yīng)生成碳酸氫鈉，反應(yīng)的離子方程式為：3Br₂+6CO₃^2-+3H₂O=5Br^-+BrO₃^-+6HCO₃^-；
故答案為：3Br₂+6CO₃^2-+3H₂O=5Br^-+BrO₃^-+6HCO₃^-；
（3）工藝流程合成步驟中加入石灰乳，沉降后，將過(guò)濾后的濾液進(jìn)行脫硫，用Ca²⁺沉淀SO₄^2-生成CaSO₄沉淀，離子方程式為：Ca²⁺+SO₄^2-=CaSO₄↓，采用過(guò)濾的方法得到產(chǎn)品1為CaSO₄，濾液中加入石灰乳，發(fā)生反應(yīng)為Mg²⁺（aq）+Ca（OH）₂（s）=Mg（OH）₂（s）+Ca²⁺ （aq），合成中應(yīng)得到Mg（OH）₂沉淀，過(guò)濾、干燥的產(chǎn)品2為Mg（OH）₂，濃海水的利用率為90%
溶液中m（Mg²⁺）=1L×90%×28.8g/L=25.92g；
Mg²⁺～Mg（OH）₂
24g     58g
25.92g  m[Mg（OH）₂]
m[Mg（OH）₂]=25.92g×$\frac{58g}{24g}$=62.64g，
故答案為：Ca²⁺；Mg²⁺（aq）+Ca（OH）₂（s）=Mg（OH）₂（s）+Ca²⁺ （aq）；62.64；
（4）電解時(shí)，若有少量水存在，Mg與水反應(yīng)生成氫氧化鎂與氫氣，會(huì)造成產(chǎn)品鎂的消耗，反應(yīng)方程式為：Mg+2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Mg（OH）₂+H₂↑，在HCl的氣體氛圍中加熱，抑制MgCl₂水解；
故答案為：抑制MgCl₂水解．

點(diǎn)評(píng) 本題考查海水資源開發(fā)利用、氧化還原反應(yīng)計(jì)算、電解原理等知識(shí)，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)能進(jìn)行綜合運(yùn)用是解答關(guān)鍵，題目難度中等．