Question

目前，海水資源的利用已走向綜合開發(fā)的道路，從海水中可以提取多種物質(zhì)，下面是某工廠對海水資源綜合的流程示意圖

請回答下列問題：
（1）步驟I的粗鹽中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)離子，精制時通常向粗鹽溶液中“依次”加入過量的三種溶液：①Na₂CO₃ ②BaCl₂ ③NaOH，充分反應(yīng)后過濾，再向溶液中滴加鹽酸至溶液呈中性．則“依次”的排列順序錯誤的是

 

（填序號）
A．①②③B．②③①C．①③②D．③②①E③①②
滴加鹽酸至中性的過程中依次發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

；

 

；

 

．
（2）實驗室檢驗步驟Ⅱ的陽極產(chǎn)物常用

 

試紙，若飽和NaCl溶液中滴入酚酞試液則

 

（填“正”、“負(fù)”、“陰”、或“陽”）極附近溶液變?yōu)榧t色
（3）提純粗鹽后的溶液中含有K⁺、Mg²⁺、Na⁺等金屬陽離子，對母液進(jìn)行一系列的加工可以制得金屬鎂．
①從充分利用當(dāng)?shù)睾Ｑ蠡瘜W(xué)資源、提高生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)效益的角度考慮，上述流程圖中的原料R的名稱是

 

．
②在母液中加入CaO的目的是

 

．
③步驟Ⅲ中，常涉及MgCl₂+6H₂O═MgCl₂?6H₂O═Mg（OH）Cl+6H₂O，該反應(yīng)需要在HCl氣氛中才能得無水MgCl₂，其中“HCl氣氛”的作用

 

（4）步驟Ⅳ和步驟Ⅵ中，生成溴單質(zhì)的離子方程式為

 

，產(chǎn)物中將單質(zhì)從化合物是分離出來的方法是

 

（5）以下是該生產(chǎn)流程中所用Cl₂的來源，其中合理的是

 

．
A．MnO₂和濃鹽酸共熱  B．從本廠氯堿工業(yè)處循環(huán)  C．在當(dāng)?shù)匦陆ㄉ�產(chǎn)工廠   D．從本廠生產(chǎn)鎂單質(zhì)處循環(huán)．

Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用

專題：化學(xué)應(yīng)用

分析：降低海水溫度得到粗鹽和母液，通過CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑、CaO+H₂O=Ca（OH）₂、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓獲取Mg（OH）₂，將Mg（OH）₂加鹽酸濃縮結(jié)晶得到MgCl₂.6H₂O，為防止鎂離子水解，在HCl氛圍中將MgCl₂.6H₂O加熱得到無水MgCl₂，電解熔融氯化鎂得到Mg單質(zhì)；
從母液中得到NaBr溶液，向NaBr溶液中通入Cl₂，發(fā)生反應(yīng)2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，向低濃度Br₂溶液中通入SO₂，發(fā)生反應(yīng)Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，向含有Br^-濃溶液中通入Cl₂，得到高濃度Br₂；
將粗鹽溶解得到溶液，向溶液中加入沉淀劑將鎂離子、硫酸根離子、鈣離子除去，得到飽和NaCl溶液，電解飽和NaCl溶液得到氯氣、氫氣和NaOH．

解答： 解：降低海水溫度得到粗鹽和母液，通過CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑、CaO+H₂O=Ca（OH）₂、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓獲取Mg（OH）₂，將Mg（OH）₂加鹽酸濃縮結(jié)晶得到MgCl₂.6H₂O，為防止鎂離子水解，在HCl氛圍中將MgCl₂.6H₂O加熱得到無水MgCl₂，電解熔融氯化鎂得到Mg單質(zhì)；
從母液中得到NaBr溶液，向NaBr溶液中通入Cl₂，發(fā)生反應(yīng)2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，向低濃度Br₂溶液中通入SO₂，發(fā)生反應(yīng)Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，向含有Br^-濃溶液中通入Cl₂，得到高濃度Br₂；
將粗鹽溶解得到溶液，向溶液中加入沉淀劑將鎂離子、硫酸根離子、鈣離子除去，得到飽和NaCl溶液，電解飽和NaCl溶液得到氯氣、氫氣和NaOH．
（1）SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等分別與BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液反應(yīng)生成沉淀，再通過過濾除去，
最后加入稀鹽酸中和得到NaCl溶液，所以應(yīng)該先除去鎂離子或硫酸根離子，最后加入Na₂CO₃溶液，所以加入除雜劑順序錯誤的是ACE；
濾液中含有氫氧根離子、碳酸根離子，加入鹽酸時發(fā)生的離子反應(yīng)為H⁺+OH^-=H₂O、H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，
故答案為：ACE；H⁺+OH^-=H₂O；H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-；HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；
（2）電解飽和氯化鈉溶液時，陽極上氯離子放電生成氯氣，氯氣具有氧化性，能氧化碘離子生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉試液變藍(lán)色，所以實驗室檢驗步驟Ⅱ的陽極產(chǎn)物常用濕潤的淀粉碘化鉀試紙，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時陰極附近生成氫氧根離子，導(dǎo)致陰極附近溶液呈堿性，無色酚酞遇堿變紅色，所以若飽和NaCl溶液中滴入酚酞試液則陰極附近溶液變?yōu)榧t色，故答案為：濕潤的淀粉碘化鉀；陰；
（3）①通過以上分析知，R的成分為碳酸鈣，貝殼的主要成分是碳酸鈣，從經(jīng)濟(jì)利益方面知，R的材料是貝殼，故答案為：貝殼；
②通過以上分析知，加入CaO的目的是制取氫氧化鎂，故答案為：制取氫氧化鎂；
③鎂離子易水解，為防止鎂離子水解，該反應(yīng)MgCl₂+6H₂O═MgCl₂?6H₂O═Mg（OH）Cl+6H₂O需要在HCl氣氛中才能得無水MgCl₂，故答案為：抑制Mg²⁺ 的水解；
（4）通過以上分析知，步驟Ⅳ和步驟Ⅵ中，生成溴單質(zhì)的離子方程式為2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，溴易揮發(fā)，通入熱空氣或水蒸氣將溴吹出，
故答案為：2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；通入熱空氣或水蒸氣吹出；
（5）電解熔融氯化鎂制取鎂、電解飽和氯化鈉溶液都得到副產(chǎn)品氯氣，將得到的氯氣應(yīng)用于溴離子的氧化中，故選BD．

點評：本題考查了海水資源的綜合利用，根據(jù)工藝流程圖從整體上分析鎂、粗鹽的制取方法及基本操作，知道每一步可能發(fā)生的反應(yīng)及基本操作方法，難點是除雜試劑的選擇及加入試劑的先后順序，題目難度較大．