Question

海水資源的開發和利用是當前科學研究的一項重要任務。下圖是實驗室模擬鎂開發的流程圖：

根據上述流程圖，回答下列問題：

（1）操作I的名稱是         。

（2）步驟中②反應的化學方程式為         。

（3）步驟④中加熱時通入HCl氣流的作用是           。

（4）步驟⑤的離子反應方程式為            。

（5）有人提出步驟⑤的副產物可在流程中再利用以提高海水的綜合利用率。若A為上述流程中的某組分，則A、B分別為              。

 

 

Answer 1

【答案】

 

（1）過濾(1分)

（2）CaO+H₂O=Ca(OH)₂(1分)    MgBr₂+ Ca(OH)₂= Mg(OH)₂↓+CaBr₂(MgBr₂也可是MgCl₂、MgSO₄等) (1分) 

(3)增大HCl濃度抑制MgCl₂的水解(1分)

(4)Mg²⁺+2Cl^-Mg+Cl₂↑(2分)

(5)濾液（或濃縮液）  Br₂(2分，各1分)

【解析】

試題分析：

海水中主要有Na⁺，Cl^-，Mg²⁺，Br^-， SO₄^2-等離子，蒸發濃縮后取濃縮液加CaO后會產生Mg(OH)₂↓,進行過濾，濾液中當然含有Na⁺，Cl^-，Br^-， SO₄^2-等離子。取所得的Mg(OH)₂加HCl后進行濃縮結晶得到MgCl₂晶體。再在HCl氛圍中加熱使其失去結晶水，得到MgCl₂后，在進行電解得到Mg和Cl₂。

（1）將固體和液體分開采用過濾（2）步驟中②反應的化學方程式為CaO+H₂O=Ca(OH)₂  MgBr₂+ Ca(OH)₂= Mg(OH)₂↓+CaBr₂（3）步驟④中加熱時通入HCl增大HCl濃度，在HCl氛圍中，抑制MgCl₂的水解，不能直接加熱，否則MgCl2晶體會發生水解得到Mg(OH)₂（4）步驟⑤的離子反應方程式為Mg²⁺+2Cl^-Mg+Cl₂，電解方程式，在熔融狀態下MgCl₂會電離出離子，所以要拆成離子形式。（5）上述流程中除了Mg，還能與Cl₂反應的只有Br^-，存在于溶液中，通過Cl₂置換，可以回收利用Br₂

考點：物質的分離與提純（水解，離子方程式書寫，實驗操作等）