Question

海水是人類寶貴的自然資源，從海水中可以提取多種化工原料，如圖是某工廠對海水資源綜合利用的示意圖：

（1）精制是除去粗鹽中含有的Ca²⁺、Mg²⁺、SO

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等雜質(zhì)，精制的主要步驟有：①在粗鹽溶液中加入過量的BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃三種試劑除雜．為防止帶入新的雜質(zhì)，加入三種試劑時(shí)須注意先后順序，其中一定不能在最后加入的試劑是

 

．②過濾后向?yàn)V液中加入鹽酸至溶液呈中性，加入鹽酸的目的是

 

．
（2）步驟Ⅰ中已獲得Br₂，步驟Ⅱ中又將Br₂還原為Br^-，其目的是：

 

，步驟Ⅱ用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可達(dá)95%，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（3）以下是對生產(chǎn)Br₂所用Cl₂尋找貨源的設(shè)想，其中合理的是

 

．（填寫代號(hào)）
A．從外地購買                     B．在當(dāng)?shù)匦陆ㄉ�產(chǎn)廠
C．從本廠生產(chǎn)燒堿處循環(huán)           D．從本廠生產(chǎn)鎂單質(zhì)處循環(huán)
（4）請寫出電解氯化鎂的化學(xué)方程式

 

．
（5）從各種經(jīng)營綜合開發(fā)，打造大而強(qiáng)的現(xiàn)代企業(yè)以及本廠生產(chǎn)所需要的原料等方面來看，你認(rèn)為該化工廠還可以再增加的生產(chǎn)項(xiàng)目是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：海水資源及其綜合利用

專題：實(shí)驗(yàn)題,元素及其化合物

分析：（1）①除去鈣離子選用碳酸鈉溶液、除去鎂離子選用氫氧化鈉溶液、除去硫酸根離子選用氯化鋇溶液，為了保證將雜質(zhì)除盡，所加試劑必須過量，為了不引進(jìn)新的雜質(zhì)，后面加入的試劑要能夠除去前面所加入的過量試劑；
②鹽酸能除去過量的Na₂CO₃溶液和NaOH溶液，加入鹽酸的目的是除去濾液中的OH^-、CO₃^2-；
（2）海水淡化得到的母液和電解氯化鈉溶液生成的氯氣反應(yīng)，得到的溴單質(zhì)濃度低，溴單質(zhì)在水中有一定的溶解性且和水反應(yīng)，提取時(shí)消耗過的能源和原料，降低了經(jīng)濟(jì)效益；根據(jù)反應(yīng)Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-有強(qiáng)酸HBr和H₂SO₄生成；
（3）生產(chǎn)燒堿時(shí)有氯氣生成，生產(chǎn)鎂時(shí)也有氯氣生成，溴是易揮發(fā)的液體；
（4）電解熔融狀態(tài)的氯化鎂可以得到鎂和氯氣；
（5）根據(jù)電解氯化鎂的產(chǎn)物氯氣的使用以及海水提鎂的所用試劑角度來回答．

解答： 解：（1）①除去鈣離子選用碳酸鈉、除去鎂離子使用氫氧化鈉、除去磷酸根離子選用氯化鋇，由于含有多種雜質(zhì)，所以加入的除雜試劑要考慮加入試劑的順序，加入過量氯化鋇溶液的順序應(yīng)該在加入碳酸鈉溶液之前，以保證將過量的氯化鋇除去，過濾后，最后加入鹽酸，除去過量的碳酸鈉，而氫氧化鈉溶液只要在過濾之前加入就可以，所以一定不能在最后加入的試劑是BaCl₂（或氯化鋇），
故答案為：BaCl₂（或氯化鋇）；
②因NaOH和Na₂CO₃過量，能與鹽酸反應(yīng)，離子方程式為：H⁺+OH^-═H₂O、2H⁺+CO₃^2-═H₂O+CO₂↑，所以加入鹽酸的目的是除去濾液中的OH^-、CO₃^2-，
故答案為：除去濾液中的OH^-、CO₃^2-；
（2）步驟Ⅰ中已獲得Br₂，步驟Ⅱ中又將Br₂還原為Br^-，目的是低濃度的Br₂溶液在提取時(shí)消耗過多的原料和能源，轉(zhuǎn)化為HBr后易被氧化劑氯氣氧化為溴單質(zhì)，用于富集溴元素；
二氧化硫吸收溴單質(zhì)，Br元素的化合價(jià)由0降低為-1價(jià)，Br₂在反應(yīng)中作氧化劑，表現(xiàn)氧化性，S元素的化合價(jià)由+4價(jià)升高到+6價(jià)，SO₂作還原劑，發(fā)生反應(yīng)：Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
故答案為：富集溴元素；Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
（3）提取Br₂，用的氣態(tài)氧化劑為氯氣，本廠生產(chǎn)燒堿為電解氯化鈉溶液，產(chǎn)物中有氯氣，本廠生產(chǎn)鎂單質(zhì)，是電解無水氯化鎂，電解氯化鎂的產(chǎn)物為鎂和氯氣，溴單質(zhì)具有揮發(fā)性，將溴單質(zhì)從混合物中分離出來是基于溴單質(zhì)的揮發(fā)性，
故答案為：CD；
（4）無水氯化鎂在熔融狀態(tài)下，通過電解得到金屬鎂，化學(xué)方程式為：MgCl₂

電解  .

Mg+Cl₂↑，
故答案為：MgCl₂

電解  .

Mg+Cl₂↑；
（5）電解飽和氯化鈉溶液時(shí)，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，氫氣在氧氣中燃燒生成氯化氫，電解氯化鎂的產(chǎn)物為鎂和氯氣，氯氣可循環(huán)使用，所以該化工廠還可以再增加的生產(chǎn)項(xiàng)目是生產(chǎn)鹽酸，
故答案為：生產(chǎn)鹽酸．

點(diǎn)評：本題考查較綜合，涉及粗鹽提純、氧化還原反應(yīng)等，為高考常見題型，掌握實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法結(jié)合流程圖信息是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．