Question

1．海水是人類的寶貴資源，從海水中可以提取多種化工原料．如下是某工廠對海水資源綜合利用的示意圖．

試回答下列問題．
（1）對精制氯化鈉飽和溶液進行電解的化學方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH．
（2）母液中有K⁺、Na⁺、Mg²⁺等陽離子．從示意圖中可以看出，對母液進行一系列加工可制得金屬鎂．
①從離子反應的角度思考，在母液中加入石灰乳所起的作用是使鎂離子生成氫氧化鎂沉淀．
②石灰乳是生石灰與水作用形成的化合物，從充分利用當地海洋化學資源、提高生產與經濟效益的角度考慮，生產生石灰的主要原料是貝殼．
③電解無水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環境里冷卻即為固體鎂，下列物質中可以用做鎂蒸氣的冷卻劑的是A（填選項字母）．
A．H₂　　B．CO₂　　C．空氣　　D．O₂　　E．水蒸氣
（3）在該化工廠中，海水提取氯化鈉后的母液經過提取氯化鎂后又形成了新的母液，向新母液中加入一種常見的氣態氧化劑，又制取了重要的化工原料溴單質．
①生成溴單質的化學反應的離子反應方程式是2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-；②以下是對生產溴單質所用的氣態氧化劑尋找供貨源的設想，其中合理的是CD（填選項字母）．
a．從外地購買
b．當地建新廠
c．從本廠生產燒堿處循環
d．從本廠生產鎂單質處循環．

Answer 1

分析 （1）電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，同時溶液中生成氫氧化鈉；
（2）①根據貝殼的主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣加熱分解得到氧化鈣，氧化鈣與水反應生成石灰乳，加入石灰乳沉淀鎂離子，沉淀后過濾除去；
②根據貝殼的主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣加熱分解得到氧化鈣，氧化鈣與水反應生成石灰乳；
③根據不能和金屬鎂發生反應的氣體來回答；
（3）①根據氯氣能氧化溴離子得到氯離子和單質溴書寫，氯氣為氧化劑；
②生產燒堿時有氯氣生成，生產鎂時也有氯氣生成．

解答 解：（1）電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，同時溶液中生成氫氧化鈉，所以反應方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
（2）①貝殼的主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣加熱分解得到氧化鈣，氧化鈣與水反應生成石灰乳，加入石灰乳沉淀鎂離子，使鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，沉淀后過濾除去，
故答案為：使鎂離子生成氫氧化鎂沉淀；
②貝殼的主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣加熱分解得到氧化鈣，氧化鈣與水反應生成石灰乳，所以生產生石灰的主要原料是貝殼；
故答案為：貝殼； 　
③能和金屬鎂發生反應的氣體：空氣中氮氣，生成氮化鎂、氧氣生成氧化鎂、二氧化碳生成碳和氧化鎂、水蒸氣生成氫氧化鎂和氫氣，所以可以用氫氣做鎂蒸氣的冷卻劑，
故選：A；
（3）①氯氣具有氧化性，氧化溴離子得到氯離子和單質溴，反應為：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，
故答案為：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-；
②提取Br₂，用的氣態氧化劑為氯氣，本廠生產燒堿為電解氯化鈉溶液，產物中有氯氣，本廠生產鎂單質，是電解無水氯化鎂，電解氯化鎂的產物為鎂和氯氣，所以CD符合，
故答案為：CD．

點評 本題主要考查了海水制金屬鎂的過程以及原理，掌握實驗的原理和操作方法結合流程圖信息是解答本題的關鍵，題目難度中等．