Question

13．浩瀚的大海蘊藏著豐富的化學資源．開發和利用海水資源是當前科學研究的一項重要任務，如圖是某化工廠對海水資源綜合利用的示意圖：

請根據以上信息回答下列問題：
（1）寫出步驟②分離提純的方法：過濾．
（2）步驟⑤分離提純過程中需要選用的玻璃儀器除燒杯外，還需要的儀器是分液漏斗
（3）初步提純后的粗鹽中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質，精制時所用的試劑為：此空刪去
①鹽酸②氯化鋇溶液③氫氧化鈉溶液④碳酸鈉溶液，
下列試劑添加順序合理的是AD．
A．②③④①B．③④②①
C．④③②①D．③②④①
（4）反應③中的氧化劑Cl₂用途廣泛，試寫出Cl₂與NaOH 溶液生產漂白液的方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
（5）流程④將溴單質從水溶液中分離出來是基于溴單質具有揮發性，該方法對比有機溶劑萃取法的優點是經濟，環保，方便．

Answer 1

分析 海水通過蒸發濃縮得到粗鹽和鹵水為母液，粗鹽通過過濾除去泥沙得到初步提純的粗鹽，加入試劑除去雜質離子精制得到精鹽，母液中含有溴離子、鎂離子等，加入氧化劑氯水氧化溴離子為溴單質，利用溴單質具有易揮發性用熱空氣吹出溴單質，得到粗溴；海帶灼燒溶解得到含碘離子的水溶液，加入氧化劑氧化碘離子為碘單質，加入有機萃取劑萃取碘單質，分液后的有機層蒸餾得到碘單質，
（1）利用所得到的物質判斷使用操作方法，根據上述分析可知，操作②是分離溶液和固體，用過濾操作；
（2）步驟⑤分離提純過程是萃取分液，需要選用主要玻璃儀器為分液漏斗、燒杯；
（3）鎂離子用氫氧根離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，鈣離子用碳酸根離子沉淀，過濾要放在所有的沉淀操作之后，加碳酸鈉要放在加氯化鋇之后，可以將過量的鋇離子沉淀最后再用鹽酸處理溶液中的碳酸根離子和氫氧根離子進行分析；
（4）氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（5）溴是易揮發的液體，流程⑥將溴單質從水溶液中分離出來方法是利用熱空氣促使溴單質揮出，對比有機溶劑萃取法，不需要試劑，無污染，操作和設備方便．

解答 解：（1）操作②是分離溶液和固體，用過濾操作，所以步驟②為過濾，
故答案為：過濾；
（2）步驟⑤分離提純方法為萃取，需要選用主要玻璃儀器為分液漏斗、燒杯，
故答案為：分液漏斗；
（3）因用蒸發結晶的方法可以從海水中獲得食鹽，鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過量的石灰乳可以將鎂離子沉淀，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行，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉化為沉淀，但是加入的碳酸鈉要放在加入氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會除去反應剩余的氯化鋇，離子都沉淀了，在進行過濾，最后再加入鹽酸除去反應剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，所以添加試劑的順序為②③④①或③②④①，
故答案為：AD；
（4）氯氣和氫氧化鈉反應生成次氯酸、氯化鈉和水，分液的化學方程式為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（5）溴單質具有揮發性，將溴單質從混合物中分離出來是基于溴單質的揮發性，該方法對比有機溶劑萃取法的優點是不需要試劑，無污染，操作和設備方便，
故答案為：揮發；經濟，環保，方便．

點評 本題考查了海水資源的綜合利用，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，體現化學來源于生產、生活，又服務于生產、生活的理念，題目難度中等．