Question

1．海洋約占地球表面積的71%，海水化學資源的利用具有非常廣闊的前景．
（1）鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的，其主要步驟如圖1：

①為了使MgSO₄轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂，試劑①可以選用氫氧化鈉（NaOH），要使MgSO₄完全轉(zhuǎn)化為沉淀，加入試劑①的量應過量；
②試劑②可以選用鹽酸；
③試從節(jié)約能源、提高金屬鎂的純度分析，以下適宜的冶鎂方法是C．
A．Mg（OH）₂$\stackrel{△}{→}$MgO$→_{2800℃}^{電解}$Mg      B．Mg（OH）₂$\stackrel{△}{→}$MgO$→_{還原}^{C}$Mg
C．Mg（OH）₂$\stackrel{HCl}{→}$MgCl₂$→_{714℃}^{電解}$Mg    D．Mg（OH）₂$\stackrel{HCl}{→}$MgCl₂$→_{還原}^{活潑金屬}$Mg
（2）溴及其化合物用途十分廣泛，我國正在大力開展海水提溴的研究和開發(fā)工作．工業(yè)以濃縮海水為原料提取溴的部分過程如圖2：

某課外小組在實驗室模擬上述過程設計如圖3裝置進行實驗（所有橡膠制品均已被保護，夾持裝置已略去）：

①A裝置中通入a氣體的目的是（用離子方程式表示）Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；
②A裝置中通入a氣體一段時間后，停止通入，改通熱空氣．通入熱空氣的目的是吹出Br₂；
③反應過程中，B裝置中有SO₄^2-生成．檢驗SO₄^2-的方法是取少量B裝置中反應后的溶液于試管中，滴加氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明有SO₄^2-；
④C裝置的作用是吸收未反應的Cl₂、Br₂和SO₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題中工業(yè)流程圖可知，海水中加入堿，使鎂離子沉淀，得到氫氧化鎂，氫氧化鎂溶于鹽酸得氯化鎂溶液，氯化鎂溶液在酸性條件下蒸發(fā)得無水氯化鎂，電解熔融的氯化鎂可得鎂．
①利用復分解反應的條件及MgSO₄轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂時陰離子的變化來選擇試劑；
②根據(jù)框圖可知氫氧化鎂和鹽酸反應得到氯化鎂、水來分析；
③MgO的熔點高，制備鎂一般利用電解熔融的MgCl₂；
（2）①利用氧化還原反應原理制取溴單質(zhì)；
②溴易揮發(fā)；
③硫酸根離子和鹽酸酸化的氯化鋇溶液反應生成難溶性的白色沉淀；
④溴、氯氣和二氧化硫都有毒，不能直接排空．

解答 解：（1）①使MgSO₄轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂，應選擇堿，在轉(zhuǎn)化中不引入新的離子，則試劑①選擇NaOH，反應的離子方程式為Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，為了使鎂離子完全轉(zhuǎn)化，加入試劑①的量應過量，
故答案為：氫氧化鈉（NaOH）；過量；
②根據(jù)框圖可知氫氧化鎂和鹽酸反應得到氯化鎂、水，所以試劑②的名稱是鹽酸，
故答案為：鹽酸；         
③MgO的熔點高，不能利用電解或還原法來制備鎂，則ABD錯誤；適宜的冶鎂方法是C，
故答案為：C；
（2）①要想使溴離子變成溴單質(zhì)，則加入的a能和溴離子發(fā)生反應生成溴單質(zhì)，氯氣能和溴離子發(fā)生置換反應生成溴單質(zhì)，離子反應方程式為：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，
故答案為：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；
②溴易揮發(fā)，升高溫度促進其揮發(fā)，所以通入熱空氣的目的是吹出Br₂，
故答案為：吹出Br₂；
③溴有強氧化性，能和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應而生成溴離子和硫酸根離子，硫酸根離子和鹽酸酸化的氯化鋇溶液反應生成難溶性的白色硫酸鋇沉淀，所以硫酸根離子的檢驗方法為：取少量B裝置中反應后的溶液于試管中，滴加氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明有SO₄^2-，
故答案為：取少量B裝置中反應后的溶液于試管中，滴加氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明有SO₄^2-；
④氯氣不可能完全反應，氯氣和溴離子反應生成溴單質(zhì)，未反應的二氧化硫、氯氣和溴都有毒，不能直接排空，且這幾種物質(zhì)都能和堿反應，所以C裝置是尾氣處理裝置，所以C的作用是：吸收未反應的Cl₂、Br₂和SO₂，
故答案為：吸收未反應的Cl₂、Br₂和SO₂．

點評 本題考查鎂的制備，明確海水中鎂的制備的流程及試劑的選擇來分析解答，注意MgO的熔點高是學生解答中易忽略的地方，制備鎂利用電解法，題目難度中等．