Question

【題目】海水的綜合利用包括很多方面，下圖是從海水中通過一系列工藝流程提取產(chǎn)品的流程圖。

海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、Br-、SO42-、HCO3-等離子。

已知：MgCl2·6H2O受熱生成Mg（OH）Cl和HCl氣體等。回答下列問題：

（1）海水pH約為8的原因主要是天然海水含上述離子中的_________。

（2）除去粗鹽溶液中的雜質(zhì)（Mg2+、SO42-、Ca2+），加入藥品的順序可以為__________（填序號）

①NaOH溶液 ②BaCl2溶液 ③過濾后加鹽酸 ④Na2CO3溶液

（3）過程②中由MgCl2·6H2O制得無水MgCl2，應(yīng)如何操作____________________。

（4）從能量角度來看，氯堿工業(yè)中的電解飽和食鹽水是一個將__________轉(zhuǎn)化為_________的過程。采用石墨陽極，不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________

（5）從第③步到第④步的目的是____________________。采用“空氣吹出法”從濃海水中吹出Br2，并用SO2吸收。主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。

Answer 1

【答案】（1）HCO3-

（2）①②④③（其它合理答案均可）

（3）在氯化氫氣流中加熱至恒重。

（4）電能（1分） ；化學(xué)能（1分） ；

MgCl2（熔融）Mg + Cl2↑

（5）為了濃縮富集溴 Br2+SO2+2H2O＝H2SO4+2HBr

【解析】

試題分析：（1）海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、HCO-3等離子，在這些離子中能發(fā)生水解的是CO32-、HCO-3離子，HCO3-+H2OH2CO3+OH-它們水解呈堿性，所以天然海水的pH≈8，呈弱堿性，故答案為：HCO-3；（2）鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過量的氫氧化鈉可溶液以將鎂離子沉淀；硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過量的氯化鋇溶液可以將硫酸根離子沉淀；至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都可以；鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入過量的碳酸鈉溶液轉(zhuǎn)化為沉淀，但是加入碳酸鈉溶液要放在加入的氯化鋇溶液之后，這樣碳酸鈉會除去反應(yīng)剩余的氯化鋇；完全反應(yīng)后，再進行過濾，最后再加入適量鹽酸除去反應(yīng)剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，故正確的順序為：①②④⑤，故答案為：①②④③； （3）鎂離子水解，應(yīng)抑制其水解得到無水鹽，所以利用MgCl26H2O制得無水氯化鎂，應(yīng)采取的措施是在HCl氣流中脫水，抑制氯化鎂水解，故答案為：在HCl氣流中脫水，抑制氯化鎂水解，加熱至恒重；（4）電解原理分析，電解飽和食鹽水是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，采用石墨陽極，不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式MgCl2（熔融）Mg + Cl2↑。（5）溴離子被氧化為溴單質(zhì)后，被二氧化硫吸收生成溴離子，加入氧化劑氧化溴離子為溴單質(zhì)，富集溴元素，從第③步到第⑤步的目的是為了濃縮富集溴，采用“空氣吹出法”從濃海水中吹出Br2，并用SO2吸收，溴單質(zhì)和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr。