Question

17．海洋是巨大的化學資源寶庫．下面是海水化學資源綜合利用的部分流程圖：

回答：（1）由海水曬制的粗鹽中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等離子，為了除去這些離子，需要依次加入稍過量的NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃  （填試劑化學式），然后過濾（填操作名稱）．在溶液中再加適量鹽酸或HCl（填試劑），加熱蒸干溶液即得到精鹽．
（2）某同學在實驗室模擬氯堿工業的生產原理電解飽和食鹽水．用玻璃棒蘸濃氨水檢驗陽極產生的氣體，發現產生大量白煙．陽極生成的氣體是Cl₂或氯氣，白煙的主要成分是NH₄Cl．
（3）制取MgCl₂的過程中涉及反應：MgCl₂•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgCl₂+6H₂O，該反應要在HCl氣流中進行，原因是MgCl₂容易水解，MgCl₂+2H₂O?Mg（OH）₂+2HCl，在HCl 氣流中，可以抑制MgCl₂水解，同時帶走水分．
（4）苦鹵中通入Cl₂置換出Br₂，吹出后用SO₂吸收轉化為Br^-，反復多次，以達到富集溴的目的．由海水提溴過程中的反應可得出Cl^-、SO₂、Br^-還原性由強到弱的順序是SO₂＞Br^-＞Cl^-
（5）工業上也可以用Na₂CO₃溶液吸收吹出的Br₂，生成溴化鈉和溴酸鈉，同時有CO₂放出．最后再用H₂SO₄處理得到Br₂，最后一步反應的離子方程式是5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O．

Answer 1

分析 海水曬鹽得到氯化鈉溶液和鹵水，氯化鈉溶液電解得到氫氧化鈉溶液、氫氣和氯氣，氫氣和氯氣反應生成氯化氫氣體，氯化氫溶于水得到鹽酸，鹵水中加入氧化鈣沉淀鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，過濾得到沉淀中加入鹽酸溶解得到氯化鎂溶液，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾得到氯化鎂晶體，在氯化氫氣體中加熱失去結晶水得到固體氯化鎂，鹵水中通入氯氣，氧化溴離子為溴單質，被二氧化硫吸收生成溴化氫，富集溴元素后再通入氯氣氧化溴離子為溴單質，
（1）根據鎂離子會與氫氧根離子、碳酸根離子生成沉淀，鈣離子會與碳酸根離子生成沉淀，硫酸根離子會與鋇離子生成沉淀，過濾后加入鹽酸可以除去過量的碳酸鈉和氫氧化鈉等進行分析；粗鹽中的鎂離子可以加入氫氧化鈉來除去；加Na₂CO₃溶液既可以除去溶液中的鈣離子還可以出去溶液中多余的鋇離子；
（2）依據電解飽和食鹽水陽極是氯離子是失電子發生氧化反應生成氯氣；氯氣可以氧化氨氣生成氯化氫遇到氨氣生成的氯化銨固體；
（3）抑制鎂離子水解生成氫氧化鎂沉淀；
（4）依據氧化還原反應中還原劑的還原性大于還原產物，結合反應過程中的離子方程式分析判斷；
（5）生成溴化鈉和溴酸鈉，在酸溶液中會反應歸中反應．

解答 解：（1）鎂離子會與氫氧根離子、碳酸根離子生成沉淀，鈣離子會與碳酸根離子生成沉淀，硫酸根離子會與鋇離子生成沉淀，過濾后加入鹽酸可以除去過量的碳酸鈉和氫氧化鈉，需要依次加入稍過量的NaOH、BaCl₂ 、Na₂CO₃、過濾、在濾液中加入鹽酸至不再有氣體生成，將所得溶液加熱濃縮、冷卻結晶，得到精鹽，
故答案為：Na₂CO₃；過濾；鹽酸或HCl；
（2）在實驗室模擬氯堿工業的生產原理電解飽和食鹽水．用玻璃棒蘸濃氨水檢驗陽極產生的氣體，解飽和食鹽水陽極是氯離子是失電子發生氧化反應生成氯氣；氯氣可以氧化氨氣生成氯化氫遇到氨氣生成的氯化銨固體，
故答案為：Cl₂或氯氣；NH₄Cl；
（3）MgCl₂容易水解生成氫氧化鎂沉淀，MgCl₂+2H₂O?Mg（OH）₂+2HCl，在HCl 氣流中，可以抑制MgCl₂水解，同時帶走水分；
故答案為：MgCl₂容易水解，MgCl₂+2H₂O?Mg（OH）₂+2HCl，在HCl 氣流中，可以抑制MgCl₂水解，同時帶走水分；
（4）苦鹵中通入Cl₂置換出Br₂，吹出后用SO₂吸收轉化為Br^-，反復多次，以達到富集溴的目的．由海水提溴過程中的反應中還原劑的還原性大于還原產物，2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；反應中還原劑Br^-的還原性大于還原產物Cl^-；Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；反應中還原劑SO₂的還原性大于還原產物Br^-；可得出Cl^-、SO₂、Br^-還原性由強到弱的順序是SO₂＞Br^-＞Cl^-，故答案為：SO₂＞Br^-＞Cl^-；
（5）生成溴化鈉和溴酸鈉，最后再用H₂SO₄處理得到Br₂，說明溴離子和溴酸根離子在酸溶液中發生氧化還原反應生成溴單質，反應的離子方程式為：5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O；
故答案為：5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O．

點評 本題考查了離子性質的應用，混合物除雜的實驗方案分析，氧化還原反應的強弱規律應用，歸中反應的分析判斷，離子方程式的書寫方法，題目難度中等．