Question

3．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如图：

（1）除去粗盐中杂质（Mg²⁺、SO₄^2-、Ca²⁺ ），加入的药品顺序正确的是BC．
A．NaOH溶液→NasCO₃溶液→BaCl₂溶液→过滤后加盐酸．
B．BaCl₂溶液→NaOH洛液→NaCO₃溶液→过滤后加盐酸
C．NaOH溶液→BaCl₂溶液→Na₂CO₃溶液→过滤后加盐酸
D．Na₂CO₃溶液→NaOH溶液→BaCl₂溶液→过滤后加盐酸
（2）写出Ⅱ中发生反应的离子方程式：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-．
（3）从理论上考虑，下列物质也能吸收的是ABC
A． NaOH       B．FeCl₂   C．Na₂SO₃      D．H₂O
（4）根据上述反应判断SO₂、Cl₂、Br₂三种物质氧化性由强到弱的顺序是Cl₂＞Br₂＞SO₂．
（5）已知某溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物质的量之比为3：4：5，现欲使溶液中的Cl^-、Br^-、I^-的物质的量之比变成3：2：1，那么要通入Cl₂的物质的量是原溶液中I^-的物质的量的$\frac{3}{10}$（填选项）
A．$\frac{1}{2}$   B．$\frac{1}{10}$  C．$\frac{3}{10}$  D．$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 海水淡化得到氯化钠，电极氯化钠溶液或熔融状态氯化钠会生成氯气，氯气通入母液中发生反应得到低浓度的溴单质溶液，通入热空气吹出后用二氧化硫水溶液吸收得到韩HBr和的溶液，通入适量氯气氧化得到溴单质，富集溴元素，蒸馏得到工业溴，
（1）除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，盐酸要放在最后，来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，应该先加过量的氯化钡除去硫酸根离子，然后用碳酸钠去除过量的钡离子，即：加入的碳酸钠溶液必须放在加入氯化钡溶液之后；
（2）Ⅱ中发生反应是溴单质氧化二氧化硫生成硫酸；
（3）溴单质和氢氧化钠溶液反应，和还原性的物质发生氧化还原反应；
（4）氧化还原方程式中：氧化性：氧化剂大于氧化产物，氧化剂大于还原剂；
（5）已知还原性I^-＞Br^-＞Cl^-，反应后I^-有剩余，说明Br^-浓度没有变化，通入的Cl₂只与I^-发生反应，根据反应的方程式2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂计算．

解答 解：（1）要先除SO₄^2-离子，然后再除Ca²⁺离子，碳酸钠可以除去过量的钡离子，如果加反了，过量的钡离子就没法除去，至于加NaOH除去Mg²⁺离子顺序不受限制，因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了，只要将三种离子除完了，然后过滤即可，最后加盐酸除去过量的氢氧根离子碳酸根离子，
所以正确的操作顺序为：
A．NaOH溶液→Na₂CO₃溶液→BaCl₂溶液→过滤后加盐酸，最后加入的氯化钡溶液中钡离子不能除去，故A错误；
B．BaCl₂溶液→NaOH溶液→Na₂CO₃溶液→过滤后加盐酸，故B正确；
C．NaOH溶液→BaCl₂溶液→Na₂CO₃溶液→过滤后加盐酸，故C正确；
D．Na₂CO₃溶液→NaOH溶液→BaCl₂溶液→过滤后加盐酸，顺序中加入的氯化钡溶液中钡离子无法除去，故D错误；
故答案为：BC；
（2）Ⅱ中发生反应是溴单质氧化二氧化硫生成硫酸，反应的离子方程式为：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，
故答案为：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（3）A．NaOH溶液和溴单质反应生成溴化钠、次溴酸钠和水，可以吸收，故A正确；
B．FeCl₂ 溶液具有还原性，可以被溴单质氧化为氯化铁，可以吸收溴单质，故B正确；
C．Na₂SO₃ 溶液具有还原性，可以被溴单质氧化，能吸收溴单质，故C正确；
D．H₂O和溴单质反应微弱，不能充分吸收溴单质，故D错误；
故答案为：ABC；
（4）Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，因氧化性：氧化剂大于氧化产物，所以氧化性：Cl₂＞Br₂；
Br₂+SO₂ +2H₂O=H₂SO₄ +2HBr，因氧化性：氧化剂大于还原剂，所以氧化性：Br₂＞SO₂；
故答案为：Cl₂＞Br₂＞SO₂；
（5）已知还原性I^-＞Br^-＞Cl^-，反应后I^-有剩余，说明Br^-浓度没有变化，通入的Cl₂只与I^-发生反应，
设原溶液中含有3molCl^-，4molBr^-，5molI^-，通入Cl₂后，它们的物质的量之比变为3：2：1，即6：4：2，此时氯离子增大3mol，碘离子减少3mol，溴离子不变，
则各离子物质的量分别为：6molCl^-，4molBr^-，2molI^-，
Cl^-增加3mol，I^-离子减少3mol，Br^-不变，则需1.5molCl₂，
则通入的Cl₂物质的量是原溶液中I^-物质的量的 $\frac{1.5}{5}$=$\frac{3}{10}$，
故答案为：C．

点评 本题考查物质的分离、提纯，侧重海水资源的综合利用、氧化还原反应定量计算，涉及到电解、海水提溴工艺等知识点，注意物质的分离、提纯应把握物质的性质的异同，掌握从海水中提取溴的原理为解答该题的关键，题目难度中等．