10.海水中有非常豐富的化學(xué)資源,從海水中可提取多種化工原料.某工廠對(duì)海水資源綜合開發(fā)利用的部分工藝流程圖如下.回答下列問題:

(1)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用到與海水曬鹽原理相同的操作名稱是蒸發(fā)結(jié)晶,必需的儀器有鐵架臺(tái)(含鐵圈)、蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈.
(2)精制食鹽水時(shí)下列物質(zhì)中,不必用到的有③⑤⑦.
①NaOH溶液②鹽酸③K2CO3溶液④BaCl2溶液⑤硫酸⑥Na2CO3溶液⑦Ba(NO32溶液
(3)下列說法錯(cuò)誤的是D
A.海水中的鎂、溴、碘元素都處于化合態(tài)
B.步驟②④中通入Cl2能制得單質(zhì)溴,因?yàn)镃l2的氧化性比Br2強(qiáng)
C.步驟③中鼓入熱空氣分離出Br2,利用了Br2的揮發(fā)性
D.步驟⑤發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Mg2++2OH-═Mg(OH)2
(4)步驟②中已獲得Br2,步驟③中又將Br2還原為Br,其目的為富集溴元素.
(5)步驟③反應(yīng)的離子方程式為Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;該步驟也可以采用純堿吸收,反應(yīng)方程式:3Br2+6Na2CO3+3H2O═5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3,當(dāng)轉(zhuǎn)移3.01×1023個(gè)電子時(shí),吸收Br2的物質(zhì)的量為0.3mol.
(6)若步驟⑤所得Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2雜質(zhì),寫出除去雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)步驟.加入MgCl2溶液,充分?jǐn)嚢,過濾,沉淀用蒸餾水洗滌.

分析 海水通過曬鹽得到粗鹽,精制后電解飽和食鹽水是氯堿工業(yè),制備氯氣、燒堿;得到苦鹵中主要是含有氯化鎂,苦鹵中加入氯氣氧化溴離子得到溴單質(zhì),通過萃取分液方法得到低濃度的溴單質(zhì),通入熱空氣吹出溴單質(zhì),用二氧化硫水溶液吸收得到含HBr的溶液再通入氯氣氧化溴離子為溴單質(zhì)富集溴元素,得到溶液中加入氫氧化鈣沉淀分離出氫氧化鎂沉淀,氫氧化鎂用鹽酸溶解得到氯化鎂溶液,蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶得到氯化鎂晶體,電解熔融氯化鎂得到鎂,
(1)海水曬鹽原理是利用氯化鈉溶解度隨溫度變化不大,可以蒸發(fā)結(jié)晶的方法得到溶質(zhì),蒸發(fā)結(jié)晶是用酒精燈加熱蒸發(fā)皿中的溶液得到溶質(zhì)晶體;
(2)可以加入過量NaOH(去除鎂離子和鐵離子):Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,F(xiàn)e3++3OH-═Fe(OH)3↓;加入過量BaCl2(去除硫酸根離子):SO42-+Ba2+=BaSO4↓;加入過量Na2CO3(去除鈣離子的多余的鋇離子):Ca2++CO32-=CaCO3↓,Ba2++CO32-=BaCO3↓,用鹽酸除掉過量的CO32-、OH-,以此分析;
(3)A.鎂、溴、碘性質(zhì)活潑;
B.因?yàn)镃l2的氧化性比Br2強(qiáng),Cl2+2Br-=Br2+2Cl-;
C.利用了Br2的揮發(fā)性得到溴蒸氣;
D.步驟⑤發(fā)生反應(yīng)是加入石灰乳不能拆成離子
(4)溴和二氧化硫發(fā)生反應(yīng)Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,再向含有HBr的溶液中通入適量氯氣蒸餾得到溴單質(zhì),可起到富集溴元素的目的;
(5)步驟③反應(yīng)是溴單質(zhì)和二氧化硫反應(yīng)生成硫酸和溴化氫,3Br2+6Na2CO3+3H2O═5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3,反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移5mol,吸收Br2的物質(zhì)的量為3mol,當(dāng)轉(zhuǎn)移3.01×1023個(gè)電子時(shí)物質(zhì)的量=$\frac{3.01×1{0}^{23}}{6.02×1{0}^{23}}$=0.5mol,計(jì)算吸收Br2的物質(zhì)的量;
(6)溶度積常數(shù)大的物質(zhì)向溶度積常數(shù)小的物質(zhì)轉(zhuǎn)化,氫氧化鈣的溶度積常數(shù)大于氫氧化鎂,所以加入氯化鎂溶液,充分?jǐn)嚢,過濾,沉淀用水洗滌得到氫氧化鎂固體.

解答 解:(1)海水曬鹽原理是利用氯化鈉溶解度隨溫度變化不大,可以蒸發(fā)結(jié)晶的方法得到溶質(zhì),必需的儀器有鐵架臺(tái)(含鐵圈)、蒸發(fā)皿,玻璃棒,酒精燈,
故答案為:蒸發(fā)結(jié)晶;蒸發(fā)皿;玻璃棒;酒精燈;
(2)精制食鹽水時(shí),可以加入過量NaOH(去除鎂離子和鐵離子):Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,F(xiàn)e3++3OH-═Fe(OH)3↓;加入過量BaCl2(去除硫酸根離子):SO42-+Ba2+=BaSO4↓;加入過量Na2CO3(去除鈣離子的多余的鋇離子):Ca2++CO32-=CaCO3↓,Ba2++CO32-=BaCO3↓,用鹽酸除掉過量的CO32-、OH-,
因此用到的有①②④⑥,其他③⑤⑦的都用不到,
故答案為:③⑤⑦; 
(3)A.鎂、溴、碘性質(zhì)活潑,海水中的鎂、溴、碘元素都處于化合態(tài),故A正確;
B.步驟②④中通入Cl2能制得單質(zhì)溴,因?yàn)镃l2的氧化性比Br2強(qiáng),Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,故B正確;
C.步驟③中鼓入熱空氣分離出Br2,利用了Br2的揮發(fā)性得到溴蒸氣,故C正確;
D.步驟⑤發(fā)生反應(yīng)是加入石灰乳不能拆成離子,反應(yīng)的離子方程式為:Mg2++Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+Ca2+,故D錯(cuò)誤;
故答案為:D;
(4)步驟I中已獲得Br2,步驟II中又將Br2還原為Br-,步驟I中獲取的溴濃度較小,所以其目的是富集溴元素,故答案為:富集溴元素;
(5)步驟③反應(yīng)是溴單質(zhì)和二氧化硫反應(yīng)生成硫酸和溴化氫,Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-,步驟③反應(yīng)是溴單質(zhì)和二氧化硫反應(yīng)生成硫酸和溴化氫,3Br2+6Na2CO3+3H2O═5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3,反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移5mol,吸收Br2的物質(zhì)的量為3mol,當(dāng)轉(zhuǎn)移3.01×1023個(gè)電子時(shí)物質(zhì)的量=$\frac{3.01×1{0}^{23}}{6.02×1{0}^{23}}$=0.5mol,計(jì)算吸收Br2的物質(zhì)的量0.3mol,
故答案為:Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;  0.3mol;
(6)溶度積常數(shù)大的物質(zhì)向溶度積常數(shù)小的物質(zhì)轉(zhuǎn)化,氫氧化鈣的溶度積常數(shù)大于氫氧化鎂,所以加入氯化鎂溶液,充分?jǐn)嚢瑁^濾,沉淀用水洗滌得到氫氧化鎂固體,故答案為:加入MgCl2溶液,充分?jǐn)嚢瑁^濾,沉淀用蒸餾水洗滌.

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離提純,為高考常見題型,側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算能力的考查,注意把握實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.中國(guó)醫(yī)療志愿人員采用某種含氯消毒液對(duì)非洲埃博拉病毒疫區(qū)環(huán)境進(jìn)行消毒,取得良好效果.該含氯消毒液由氯堿工業(yè)的產(chǎn)品作為原料制備.據(jù)此判斷該消毒液的有效成分是( 。
A.NaClOB.Cl2C.NaOHD.NaCl

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.現(xiàn)有物質(zhì)A-H的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖:

若A的分子式為C8H8O,其苯環(huán)上的一溴代物只有兩種:F為高分子化合物.請(qǐng)回答下列問題:
(1)反應(yīng)②的反應(yīng)類型是加成反應(yīng).D中含氧官能團(tuán)的名稱是羧基.
(2)寫出有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:E,H
(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
A與新制Cu(OH)2的反應(yīng)
B+C→G
(4)B的同分異構(gòu)體且屬于酯類的芳香族化合物共有6種,以下已有四種.請(qǐng)寫出另兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:

、
(5)E的一種同分異構(gòu)體苯羥乙酸()是一種化工產(chǎn)品.請(qǐng)結(jié)合題目中有關(guān)信息,設(shè)計(jì)以苯乙烯()為原料,制備苯羥乙酸的合成路線(用流程圖表示,無機(jī)試劑任選).
注:合成路線的書寫格式參照如下示例流程圖:
CH3CHO$→_{催化劑}^{O_{2}}$CH3COOH$→_{濃H_{2}SO_{4}}^{CH_{3}CH_{2}OH}$CH3COOCH2CH3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.下列試劑不會(huì)因?yàn)榭諝庵械难鯕舛冑|(zhì)的是(  )
A.亞硫酸鈉B.過氧化鈉C.硫酸亞鐵D.氫硫酸

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( 。
A.46g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為3NA
B.22.4L的Cl2與足量Fe反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA
C.50mL 18mol•L-1濃硫酸與足量Cu共熱,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.9MA
D.高溫下,0.3molFe與足量水蒸氣反應(yīng),生成H2的分子數(shù)為0.3NA

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.已知化學(xué)式為C12H12的物質(zhì)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為A苯環(huán)上的二溴代物有9種同分異構(gòu)體.
(1)以此推斷A苯環(huán)上的四溴代物的異構(gòu)體數(shù)目有A.
A.9種B10種.C.11種D.12種
(2)在環(huán)上的一溴代物有3種.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.某同學(xué)擬設(shè)計(jì)如下流程測(cè)定銅銀合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù):

下列說法不正確的是( 。
A.V L氣體是NO
B.一系列操作指“過濾、洗滌、烘干”
C.上述數(shù)據(jù)之間的關(guān)系有b=$\frac{7a+15v}{7}$
D.根據(jù)上述數(shù)據(jù)能計(jì)算合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.反應(yīng)3H2+N2?2NH3在密閉容器中進(jìn)行.下列關(guān)于該反應(yīng)的說法錯(cuò)誤的是( 。
A.升高溫度能加快反應(yīng)速率B.使用恰當(dāng)?shù)拇呋瘎┠芗涌旆磻?yīng)速率
C.將氨氣液化排出能加快反應(yīng)速率D.N2與H2不能完全轉(zhuǎn)化為NH3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.對(duì)于如圖裝置,下列說法正確的是( 。
A.這是電解NaOH溶液的裝置
B.這是一個(gè)原電池裝置,利用該裝置可長(zhǎng)時(shí)間的觀察到Fe(OH)2沉淀的顏色
C.Pt為正極,其電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-═4OH-
D.Fe為陽極,其電極反應(yīng)為:Fe-2e-+2OH-═2Fe(OH)2

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案