Question

15．綜合利用海水可以制備食鹽、純堿、金屬鎂、溴等物質(zhì)，其流程如圖所示：

（1）利用海水可制備C1₂，為便于儲(chǔ)存，可將C1₂液化，應(yīng)采取的措施之一是降溫 （或加壓）．
（2）粗鹽中含有硫酸鈉、氯化鎂、氯化鈣等可溶性雜質(zhì)，為除去這些雜質(zhì)而得精鹽，進(jìn)行如下操作：①溶解  ②加過(guò)量的BaCl₂溶液  ③加過(guò)量的NaOH溶液  ④加過(guò)量的Na₂CO₃溶液  ⑤過(guò)濾（填操作名稱，下同）  ⑥加適量的鹽酸  ⑦蒸發(fā)結(jié)晶．
（3）氣體X為NH₃．溶液b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl．
（4）步驟I中已獲得Br₂，步驟Ⅱ中又將Br₂還原為Br^-，其目的為富集溴元素．步驟Ⅱ中通入空氣吹出Br₂，用SO₂水溶液進(jìn)行吸收，得到溶液c，反應(yīng)的離子方程式為Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-．在實(shí)驗(yàn)室中，從工業(yè)溴中提取溴單質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作名稱是萃�。�
（5）工業(yè)上制取金屬鎂的化學(xué)方程式為MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+Mg．

Answer 1

分析 （1）將氯氣液化，可降低溫度或壓強(qiáng)；
（2）粗鹽提純是通過(guò)溶解把不溶物與食鹽初步分離、過(guò)濾把不溶物徹底除去、蒸發(fā)把食鹽從溶液中分離出來(lái)而得到食鹽的過(guò)程；
（3）氨氣易溶于水，二氧化碳在水中的溶解度小，先向飽和食鹽水中通入氨氣，再通入二氧化碳即可生成碳酸氫鈉固體，碳酸氫鈉受熱分解即可得到碳酸鈉；
（4）根據(jù)流程分析可知：海水通過(guò)一定方法淡化得到淡水和鹵水，鹵水加入氧化劑氯氣氧化溴離子為單質(zhì)溴，通入熱空氣或水蒸氣吹出Br₂，利用的是溴單質(zhì)的易揮發(fā)性，再利用氯氣氧化得到溴單質(zhì)．步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴濃度很低，步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴，步驟Ⅱ又將之轉(zhuǎn)變成化合態(tài)的溴，其目的是富集溴元素；溴與二氧化硫水溶液反應(yīng)生成硫酸和溴化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，據(jù)此書寫離子方程式；溴在有機(jī)溶劑中的溶解度大于在水中的溶解度，所以可以采用萃取的方法提取溴；
（5）鎂為活潑金屬，采用電解熔融氯化鎂的方法制取Mg和氯氣．

解答 解：（1）常溫下，氯氣為氣體，降溫 （或加壓）可液化，轉(zhuǎn)化為液體便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存，
故答案為：降溫 （或加壓）；
（2）將生成的硫酸鋇、碳酸鋇、碳酸鈣、氫氧化鎂沉淀從溶液中除去用過(guò)濾的方法；氯化鈉和鹽酸的混合溶液得到氯化鈉晶體，可以用蒸發(fā)結(jié)晶的方法，除去溶液中的氯化氫和水；故答案為：過(guò)濾；蒸發(fā)結(jié)晶；
（3）相同條件下，氨氣的溶解度大于二氧化碳，為了提高二氧化碳的溶解度，先向飽和食鹽水中通入氨氣，所以溶液b中為氯化鈉和氨水的混合液，氣體X為氨氣，Y為二氧化碳，NaCl、NH₃、CO₂等發(fā)生反應(yīng)生成NaHCO₃和NH₄Cl，反應(yīng)為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，
故答案為：NH₃；NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（4）步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴濃度很低，如果直接蒸餾，生產(chǎn)成本較高，不利于工業(yè)生產(chǎn)，步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴，步驟Ⅱ又將之轉(zhuǎn)變成化合態(tài)的溴，其目的是富集溴元素，降低成本，二氧化硫吸收溴單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成強(qiáng)酸HBr和H₂SO₄，離子反應(yīng)為：Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，溴在有機(jī)溶劑中的溶解度大于在水中的溶解度，且有機(jī)溶劑和水不互溶，所以可以采用萃取的方法提取溴，
故答案為：富集溴元素；Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；萃�。�
（5）在熔融狀態(tài)下電解氯化鎂冶煉鎂，電解反應(yīng)方程式為：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+Mg，
故答案為：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+Mg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了海水資源的綜合運(yùn)用，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的概念及流程圖中物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)分析解答，知道流程圖中每一步的反應(yīng)，會(huì)書寫相應(yīng)的化學(xué)方程式，知道混合物分離的常見(jiàn)方法，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和元素化合物知識(shí)的綜合理解和運(yùn)用的考查，有利于培養(yǎng)學(xué)生的良好的科學(xué)素養(yǎng)，題目難度中等．