Question

13．將海水淡化后，從剩余的濃海水中通過一系列工藝流程可以生產其他產品．
（1）Cl₂可以氧化濃海水中的Br^-，用空氣吹出Br₂，并用純堿吸收．純堿吸收溴的主要反應是Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃（化學方程式未配平），則吸收1mol Br₂時，該反應轉移的電子為$\frac{5}{3}$mol．
（2）精制濃海水可以得到純凈的飽和食鹽水，向其中加入碳酸氫銨可制備碳酸氫鈉．
①NaCl的電子式是_．
②上述制備碳酸氫鈉的化學方程式是NaCl+NH₄HCO₃═NaHCO₃↓+NH₄Cl_．
③為測定制得的碳酸氫鈉的純度，可稱量a g碳酸氫鈉樣品（含少量NaCl）溶于足量鹽酸，蒸干溶液后灼燒，剩余固體質量為b g．樣品碳酸氫鈉的質量分數是$\frac{84（a-b）}{25.5a}$×100%（用含a、b的代數式表示）．
（3）海水提取鎂的一段工藝流程如圖：
濃海水中的有關成分如下：

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69.6 g．

Answer 1

分析 （1）涉及反應Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃，Br元素化合價分別由0價變化為-1價、+5價，結合化合價的變化計算；
（2）①氯化鈉是離子化合物，鈉離子和氯離子形成離子鍵；
②純凈的飽和食鹽水，利用溶解度的不同，向其中加入碳酸氫銨可制備碳酸氫鈉．
③稱量a g碳酸氫鈉樣品（含少量NaCl）溶于足量鹽酸，蒸干溶液后灼燒，剩余固體質量為b g，設碳酸氫鈉物質的量為x，含氯化鈉物質的量為y，
$\left\{\begin{array}{l}{84x+58.5y=a}\\{（x+y）×58.5=b}\end{array}\right.$，計算得到xy，碳酸氫鈉的質量分數等于碳酸氫鈉質量除以混合物總質量；
（3）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．

解答 解：（1）反應Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃中，Br元素化合價分別由0價變化為-1價、+5價，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）①氯化鈉是離子化合物，是鈉離子和氯離子通過靜電作用形成的，其電子式為，
故答案為：；
②純凈的飽和食鹽水，利用溶解度的不同，向其中加入碳酸氫銨可制備碳酸氫鈉，反應的化學方程式為：NaCl+NH₄HCO₃═NaHCO₃↓+NH₄Cl，
故答案為：NaCl+NH₄HCO₃═NaHCO₃↓+NH₄Cl；
③量a g碳酸氫鈉樣品（含少量NaCl）溶于足量鹽酸，發生NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，蒸干溶液后灼燒，剩余固體質量為b g，設碳酸氫鈉物質的量為x，含氯化鈉物質的量為y，依據元素守恒列式計算，$\left\{\begin{array}{l}{84x+58.5y=a}\\{（x+y）×58.5=b}\end{array}\right.$
x=$\frac{a-b}{25.5}$mol，
樣品碳酸氫鈉的質量分數=$\frac{\frac{a-b}{25.5}mol×84g/mol}{ag}$×100%=$\frac{84（a-b）}{25.5a}$×100%，
故答案為：$\frac{84（a-b）}{25.5a}$×100%；
（3）采用過濾的方法得到產品1為CaSO₄，濾液中加入石灰乳，發生反應為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．

點評 本題考查了物質性質的分析應用，為高考常見題型，側重于學生的分析、實驗和計算能力的考查，注意把握實驗的原理以及物質的性質，從質量守恒的角度把握相關方程式的計算，難度中等．