Question

海水是巨大的資源寶庫，海水淡化及其綜合利用具有重要意義．

完成下列填空：
（1）氯堿工業主要以食鹽為原料．為了除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進行下列操作，正確的操作順序是

 

．
①過濾    ②加過量的NaOH溶液    ③加適量的鹽酸   ④加過量的Na₂CO₃溶液   ⑤加過量的BaCl₂溶液
a．②⑤④①③b．①④②⑤③c．④②⑤③①d．⑤②④①③
（2）在實驗室中可以用萃取的方法提取溴，可選用的試劑是

 

，所用主要儀器的名稱是

 

．
（3）步驟Ⅰ中用硫酸酸化可提高Cl₂利用率的原因是

 

．
（4）步驟II反應的離子方程式

 

．
（5）Mg（OH）₂沉淀中混有Ca（OH）₂，可選用

 

溶液進行洗滌除去．

Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用

專題：實驗設計題

分析：流程分析海水曬鹽后得到粗鹽，淡水，粗鹽提純除去所含雜質Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，得到精鹽，電解制備氯氣；母液中主要是溴離子和鎂離子，通入氯氣氧化溴離子為溴單質，吹出后和二氧化硫氣體通入水中得到鹵水溶液和溴化氫溶液，富集溴，適量氯氣氧化溴化氫為溴單質；含氯化鎂的溶液中加入貝殼高溫分解生成的氧化鈣溶于水生成的氫氧化鈣石灰乳，沉淀鎂離子，過濾后在沉淀中加入鹽酸溶解，通過濃縮蒸發，冷卻結晶過濾洗滌得到氯化鎂晶體，失水得到氯化鎂固體，電解得到鎂；
（1）除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，鹽酸要放在最后，來除去過量的氫氧化鈉和碳酸鈉，要先加過量的氯化鋇除去硫酸根離子，然后用碳酸鈉去除過量的鋇離子；
（2）實驗室可用四氯化碳作為萃取劑萃取溴，然后用分液漏斗分離；
（3）在酸性條件下不利于氯氣和溴單質與水之間發生反應；
（4）步驟II反應是溴單質和二氧化硫在水溶液中反應生成溴化氫和硫酸；
（5）溶解度大的物質能轉化為溶解度小的物質；

解答： 解：（1）要先除硫酸根離子，然后再除鈣離子，碳酸鈉可以除去過量的鋇離子，如果加反了，過量的鋇離子就沒法除去，至于加氫氧化鈉除去鎂離子順序不受限制，因為過量的氫氧化鈉加鹽酸就可以調節了，只要將三種離子除完了，過濾就行了，最后加鹽酸除去過量的氫氧根離子碳酸根離子，順序為：②⑤④①③或⑤②④①③．
故答案為：a．d；
（2）（2）實驗室可用四氯化碳作為萃取劑萃取溴，所用的主要儀器為分液漏斗；
故答案為：CCl₄（或苯）；分液漏斗；
（3）氯氣、溴單質與水之間能發生反應，酸化可抑制它們與水的反應，故答案為：酸化可抑氯氣和溴單質與水的反應；
故答案為：酸化可抑制Cl₂、Br₂與水反應；
（4）步驟II反應是溴單質和二氧化硫在水溶液中反應生成溴化氫和硫酸，反應的離子方程式為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
（5）Ca（OH）₂屬于微溶物、Mg（OH）₂屬于難溶物，Mg（OH）₂沉淀中混有Ca（OH）₂，用MgCl₂溶液進行洗滌，使Ca（OH）₂轉化為難溶物Mg（OH）₂從而除去Ca（OH）₂；
故答案為：MgCl₂．

點評：本題考查了海水資源及其利用，涉及金屬的冶煉、物質的分離和提純、氧化還原反應等知識點，能從總體上分析工藝流程圖，知道每一步發生的反應或操作方法，熟悉常見物質的分離方法，注意（1）中除雜劑滴加順序，為學習易錯點，題目難度中等．