Question

6．將海水淡化與濃縮海水資源化結合起來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，再從剩余的濃縮海水中通過一系列工藝流程提取其他產品．
回答下列問題：
（1）采用空氣吹出法從濃海水中吹出Br₂，并用純堿吸收．堿吸收溴的主要反應是Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃（未配平），吸收1molBr₂時，轉移的電子為$\frac{5}{3}$mol．
（2）海水提鎂的一段工藝流程如下圖：
濃主要成分如下：

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

產品2的化學式為Mg（OH）₂，1L濃海水最多可得到產品2的質量為69.6g．
（3）采用石墨陽極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應的化學方程式為MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ Mg+Cl₂↑，電解時，若有少量水存在會造成產品鎂的消耗，寫出有關的化學方程式Mg+2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Mg（OH）₂+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）反應中Br₂起氧化劑、還原劑作用，根據電子轉移守恒可知，氧化劑與還原劑物質的量之比為5：1，據此計算；
（2）工藝流程合成步驟中加入石灰乳，沉降后，將過濾后的濾液進行脫硫，應是用鈣離子沉淀硫酸根離子生成硫酸鈣沉淀，產品1為硫酸鈣，合成得到氫氧化鎂沉淀，故過濾后干燥的產品2為氫氧化鎂，計算1L溶液中Mg²⁺的質量，根據Mg²⁺～Mg（OH）₂計算氫氧化鎂的質量；
（3）電解熔融氯化鎂得到Mg與氯氣；電解時，若有少量水存在，Mg與水反應生成氫氧化鎂與氫氣，會造成產品鎂的消耗．

解答 解：（1）反應中Br₂起氧化劑、還原劑作用，根據電子轉移守恒可知，2×n_氧化劑（Br₂）=2×5×n_還原劑（Br₂），故n_氧化劑（Br₂）：n_還原劑（Br₂）=5：1，故吸收1mol Br₂時，轉移的電子數為1mol×2×$\frac{1}{1+5}$×5=$\frac{5}{3}$mol，故答案為：$\frac{5}{3}$；
（2）工藝流程合成步驟中加入石灰乳，沉降后，將過濾后的濾液進行脫硫，用Ca²⁺沉淀SO₄^2-生成CaSO₄沉淀，離子方程式為：Ca²⁺+SO₄^2-=CaSO₄↓，采用過濾的方法得到產品1為CaSO₄，濾液中加入石灰乳，發(fā)生反應為Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，合成中應得到Mg（OH）₂沉淀，過濾、干燥的產品2為Mg（OH）₂，
溶液中m（Mg²⁺）=1L×28.8g/L=28.8g，
Mg²⁺～Mg（OH）₂
24g     58g
28.8g  m[Mg（OH）₂]
m[Mg（OH）₂]=28.8g×$\frac{58g}{24g}$=69.6g，
故答案為：Mg（OH）₂；69.6；
（4）電解熔融氯化鎂得到Mg與氯氣，電解反應方程式為：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；電解時，若有少量水存在，Mg與水反應生成氫氧化鎂與氫氣，會造成產品鎂的消耗，反應方程式為：Mg+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg（OH）₂+H₂↑，
故答案為：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；Mg+2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Mg（OH）₂+H₂↑．

點評 本題考查海水資源開發(fā)利用、氧化還原反應計算、電解原理等，是對基礎知識的綜合運用，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．