Question

1．將海水淡化與濃海水資源結合起來是綜合利用海水的重要途徑．
（1）先把濃海水中溴離子氧化成Br₂，再利用“空氣吹出法”從濃海水中吹出Br₂，用純堿來吸收，Br₂又變成化合態溴，這樣做的目的是使Br₂富集．利用純堿吸收溴單質的主要反應式是：Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃則純堿吸收了6molBr₂時，轉移的電子為10mol
（2）從濃海水中生產鎂單質的一段工藝流程如圖：

又知濃海水的主要成分如下表：

離子	Na+	Mg2+	Cl-	SO42-
濃度/（g/L）	63.7	28.8	144.6	46.4

①該工藝過程中，產品1中一定含有的離子是鈣離子和硫酸根離子，產品2的化學式為Mg（OH）₂．
②1m³濃海水最多可得產品2的質量為69.60 kg．
（3）工業生產鎂單質的化學方程式為MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．
（4）從海水中提取出的氯化鈉可用于氯堿工業，則氯堿工業主要反應原理的離子方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）吹出Br₂，用SO₂吸收，發生氧化還原反應生成硫酸和HBr，Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃中Br由0降低為-1，由0升高為+5價，可知吸收3mol溴轉移5mol電子；
（2）①工藝流程合成步驟中加入石灰乳，沉降后，將過濾后的濾液進行脫硫，應是用鈣離子沉淀硫酸根離子生成硫酸鈣沉淀，產品1為硫酸鈣，合成得到氫氧化鎂沉淀，故過濾后干燥的產品2為氫氧化鎂；
②計算1L溶液中Mg²⁺的質量，根據Mg²⁺～Mg（OH）₂計算氫氧化鎂的質量；
（3）電解熔融氯化鎂得到Mg與氯氣；
（4）從海水中提取出的氯化鈉可用于氯堿工業，氯堿工業是電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉溶液、氯氣和氫氣的反應．

解答 解：（1）吹出Br₂，用SO₂吸收，發生氧化還原反應生成硫酸和HBr，其目的是使Br₂富集；Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃中Br由0降低為-1，由0升高為+5價，可知吸收3mol溴轉移5mol電子，則吸收6mol Br₂時，轉移的電子為6mol×$\frac{5}{3}$=10mol，
故答案為：使Br₂富集；10；
（2）①工藝流程合成步驟中加入石灰乳，沉降后，將過濾后的濾液進行脫硫，用Ca²⁺沉淀SO₄^2-生成CaSO₄沉淀，離子方程式為：Ca²⁺+SO₄^2-=CaSO₄↓，采用過濾的方法得到產品1為CaSO₄，含鈣離子和硫酸根離子，濾液中加入石灰乳，發生反應為Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，合成中應得到Mg（OH）₂沉淀，過濾、干燥的產品2為Mg（OH）₂，
故答案為：鈣離子和硫酸根離子，Mg（OH）₂，
②溶液中m（Mg²⁺）=1000L×28.8g/L=28800g，
Mg²⁺～Mg（OH）₂
24g      58g
28800g   m[Mg（OH）₂]
m[Mg（OH）₂]=28800g×$\frac{58}{24}$=69600g=69.60kg，
故答案為：Ca²⁺+SO₄^2-=CaSO₄↓；Mg（OH）₂；69.60；
（3）電解熔融氯化鎂得到Mg與氯氣，電解反應方程式為：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案為：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
（4）從海水中提取出的氯化鈉可用于氯堿工業，則氯堿工業主要反應原理的離子方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；

點評 本題考查了海水資源開發利用、氧化還原反應計算、電解原理等，是對基礎知識的綜合運用，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．