Question

【題目】海水的綜合利用包括很多方面，下圖是從海水中通過一系列工藝流程提取產(chǎn)品的流程圖．

海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl﹣、Br﹣、SO42﹣、HCO3﹣等離子．
已知：MgCl26H2O受熱生成Mg（OH）Cl和HCl氣體等．回答下列問題：
（1）海水pH約為8的原因主要是天然海水含上述離子中的 ．
（2）除去粗鹽溶液中的雜質(zhì)（Mg2+、SO42﹣、Ca2+），加入藥品的順序可以為（填序號）
①NaOH溶液 ②BaCl2溶液 ③過濾后加鹽酸 ④Na2CO3溶液
（3）過程②中由MgCl26H2O制得無水MgCl2 ， 應(yīng)如何操作 ．
（4）從能量角度來看，氯堿工業(yè)中的電解飽和食鹽水是一個將轉(zhuǎn)化為的過程．采用石墨陽極，不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
（5）從第③步到第④步的目的是 ． 采用“空氣吹出法”從濃海水中吹出Br2 ， 并用SO2吸收．主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）HCO3﹣
（2）①②④③
（3）在氯化氫氣流中加熱至恒重
（4）電能；化學(xué)能；MgCl2（熔融） Mg+Cl2↑
（5）濃縮富集溴；Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr
【解析】解：海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl﹣、Br﹣、SO42﹣、HCO3﹣等離子，可分別加熱氯化鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉，過濾后加入鹽酸，結(jié)晶得到精鹽，可用于氯堿工業(yè)；母液中含有鎂離子，加入氫氧化鈉得到氫氧化鎂，加入鹽酸得到氯化鎂晶體，在鹽酸氛圍中加熱得到無水氯化鎂；溴化鈉中通入氯氣得到溴，用二氧化硫吸收得到亞硫酸鈉，繼續(xù)通入氯氣，得到溴，
（1.）海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣、Br﹣、HCO3﹣等離子，在這些離子中能發(fā)生水解的是CO32﹣、HCO﹣3離子，HCO3﹣+H2OH2CO3+OH﹣它們水解呈堿性，所以天然海水的pH≈8，呈弱堿性，
所以答案是：HCO3﹣；
（2.）鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過量的氫氧化鈉可溶液以將鎂離子沉淀；硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過量的氯化鋇溶液可以將硫酸根離子沉淀；至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都可以；鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入過量的碳酸鈉溶液轉(zhuǎn)化為沉淀，但是加入碳酸鈉溶液要放在加入的氯化鋇溶液之后，這樣碳酸鈉會除去反應(yīng)剩余的氯化鋇；完全反應(yīng)后，再進(jìn)行過濾，最后再加入適量鹽酸除去反應(yīng)剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，故正確的順序為：①②④⑤，
所以答案是：①②④③；
（3.）鎂離子水解，應(yīng)抑制其水解得到無水鹽，所以利用MgCl26H2O制得無水氯化鎂，應(yīng)采取的措施是在HCl氣流中脫水，抑制氯化鎂水解，
所以答案是：在HCl氣流中脫水，抑制氯化鎂水解，加熱至恒重；
（4.）電解原理分析，電解飽和食鹽水是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，采用石墨陽極，不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式MgCl2 Mg+Cl2↑，
所以答案是：電能；化學(xué)能；MgCl2 Mg+Cl2↑；
（5.）溴離子被氧化為溴單質(zhì)后，被二氧化硫吸收生成溴離子，加入氧化劑氧化溴離子為溴單質(zhì)，富集溴元素，從第③步到第⑤步的目的是為了濃縮富集溴，采用“空氣吹出法”從濃海水中吹出Br2 ， 并用SO2吸收，溴單質(zhì)和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，
所以答案是：濃縮富集溴；Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr．