Question

3．海水中含有豐富的化學(xué)元素，下面是某化工廠從海水中提取NaCl、Mg（以MgCl₂形式存在）和Br₂（以NaBr的形式存在）及綜合利用的生產(chǎn)流程簡圖：
請回答：
（1）用中文填寫上圖空白．
（2）目前工業(yè)上主要采用離子交換膜法電解飽和食鹽水，下列關(guān)于離子交換膜電解槽的敘述錯誤的是D．
A．精制飽和食鹽水進(jìn)入陽極室             B．純水（加少量NaOH）進(jìn)入陰極室
C．陰極產(chǎn)物為氫氧化鈉和氫氣             D．電解槽的陽極用金屬鐵網(wǎng)制成
（3）寫出電解飽和NaCl溶液的離子反應(yīng)方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（4）此工業(yè)煅燒貝殼得到氧化鈣．石灰石和貝殼的主要成份相同，事實(shí)上，石灰石在許多化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)都發(fā)揮了極大的作用，請寫出一條化工生產(chǎn)中碳酸鈣參與的化學(xué)反應(yīng)方程式（此工業(yè)涉及的方程式除外）CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑．
（5）利用MgCl₂•6H₂O可制得無水氯化鎂，應(yīng)采取的措施是在HCl氣流中加熱脫水（防止MgCl₂水解）．
（6）用熱空氣吹出的溴蒸氣可以用亞硫酸鈉溶液吸收，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：H₂O+Na₂SO₃+Br₂═Na₂SO₄+2HBr或H₂O+Na₂SO₃+Br₂═2NaBr+H₂SO₄．

Answer 1

分析 完整的實(shí)驗(yàn)流程為，海水經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶得到粗鹽，粗鹽精制得到精鹽，電解飽和食鹽水得到燒堿、氯氣和氫氣，燒堿和氯氣反應(yīng)可用于制備84消毒液，氫氣和氯氣反應(yīng)可用于制備氯化氫，煅燒貝殼生成氧化鈣，氧化鈣和水反應(yīng)生成B為氫氧化鈣，母液中含有氯化鎂，加入氫氧化鈣生成氫氧化鎂，氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂溶液，將溶液進(jìn)行蒸發(fā)、濃縮、過濾、干燥得到氯化鎂，電解熔融的氯化鎂可得到氯氣、鎂，氯氣和母液反應(yīng)可生成溴，用熱空氣吹，可得到溴，以此解答該題．

解答 解：（1）海水經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶得到粗鹽，粗鹽精制得到精鹽，電解飽和食鹽水得到燒堿、氯氣和氫氣，燒堿和氯氣反應(yīng)可用于制備84消毒液，氫氣和氯氣反應(yīng)可用于制備氯化氫，煅燒貝殼生成氧化鈣，氧化鈣和水反應(yīng)生成B為氫氧化鈣，母液中含有氯化鎂，加入氫氧化鈣生成氫氧化鎂，氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂溶液，將溶液進(jìn)行蒸發(fā)、濃縮、過濾、干燥得到氯化鎂，電解熔融的氯化鎂可得到氯氣、鎂，氯氣和母液反應(yīng)可生成溴，用熱空氣吹，可得到溴，則流程為，
故答案為：；
（2）A．陽極是氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，精制飽和食鹽水進(jìn)入陽極室，故A正確；
B．陰極是氫離子得到電子生成氫氣，純水（加少量NaOH）進(jìn)入陰極室，故B正確；
C．陰極是氫離子得到電子生成氫氣發(fā)生還原反應(yīng)，陰極附近水電離平衡破壞，氫氧根離子濃度增大結(jié)合鈉離子生成氫氧化鈉，故C正確；
D．電解槽的陽極是石墨電極，溶液中的氯離子失電子生成氯氣，若用用金屬鐵網(wǎng)制成，則鐵是電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成的亞鐵離子和氫氧根離子形成沉淀，得不到氯氣和燒堿，故D錯誤；
故答案為：D；
（3）電解過程中陽極上氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，2Cl^--2e-=Cl₂↑；陰極上是氫離子得到電子生成氫氣，電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑；電解池中反應(yīng)的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（4）石灰石可以用作制玻璃的原料，發(fā)生的反應(yīng)為：CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑，故答案為：CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑；
（5）氯化鎂在水中乙發(fā)生水解，為抑制水解，氯化鎂晶體應(yīng)在氯化氫氣流中脫水，故答案為：在HCl氣流中加熱脫水（防止MgCl₂水解）；
（6）溴單質(zhì)具有氧化性，亞硫酸鈉具有還原性發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鈉和氫溴酸或生成溴化鈉和硫酸；反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂O+Na₂SO₃+Br₂═Na₂SO₄+2HBr或 H₂O+Na₂SO₃+Br₂═2NaBr+H₂SO₄，
故答案為：H₂O+Na₂SO₃+Br₂═Na₂SO₄+2HBr或 H₂O+Na₂SO₃+Br₂═2NaBr+H₂SO₄．

點(diǎn)評 本題考查粗鹽提純的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，體現(xiàn)化學(xué)來源于生產(chǎn)、生活，又服務(wù)于生產(chǎn)、生活的理念，學(xué)習(xí)中注意積累化學(xué)知識，才能綜合應(yīng)用，題目難度中等．