Question

海水是取之不尽用之不竭的化学资源，从海水中可提取多种化工原料，如图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图．

回答下列问题：
（1）请写出电解食盐水的化学方程式

 

（2）母液中含有K⁺、Na⁺、Mg²⁺等阳离子，从图中可看出对母液进行一系列的加工可制得金属镁．
①石灰乳是生石灰与水作用形成的化合物，从充分利用当地海洋化学资源，提高生产与经济效益的角度考虑，生产生石灰的主要原料是

 

②电解熔融氯化镁的化学方程式是

 

③电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后可得固态的金属镁，下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是（填写代号）

 

A． H₂B． CO₂         C．空气          D． Ar
（3）在该化工厂中，海水提取氯化钠后的母液经过提取氯化镁后又形成了新的母液，向新母液中加入氯气，又制取了重要的化工原料溴单质
①生成溴单质的化学反应的离子方程式是

 

，其中氧化剂是

 

工业生产中将溴单质从混合物中分离出来应采用

 

（填实验方法）
②以下是对生产溴单质所用的氯气寻找货源的设想，其中合理的是

 

（填写代号）
A．从外地购买                  B．在当地新建生产厂
C．从本厂生产烧碱处循环        D．从本厂生产镁单质处循环．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用

专题：实验设计题,元素及其化合物

分析：（1）电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，同时溶液中生成氢氧化钠；
（2）①根据贝壳的主要成分为碳酸钙，碳酸钙加热分解得到氧化钙，氧化钙与水反应生成石灰乳；
②电解熔融状态的氯化镁可以得到镁和氯气；③根据不能和金属镁发生反应的气体来回答；
（3）①根据氯气能氧化溴离子得到氯离子和单质溴书写，氯气为氧化剂；工业生产中将溴单质从混合物中分离出来应采用萃取的方法；
②生产烧碱时有氯气生成，生产镁时也有氯气生成，溴是易挥发的液体．

解答： 解：（1）电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，同时溶液中生成氢氧化钠，所以反应方程式为：2NaCl+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，
故答案为：2NaCl+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
（2）①贝壳的主要成分为碳酸钙，碳酸钙加热分解得到氧化钙，氧化钙与水反应生成石灰乳，所以生产生石灰的主要原料是贝壳；
故答案为：贝壳；   
②无水氯化镁在熔融状态下，通过电解得到金属镁，化学方程式为：MgCl_{2 （熔融）}

电解  .

Mg+Cl₂↑，
故答案为：MgCl_{2 （熔融）}

电解  .

Mg+Cl₂↑；
③能和金属镁发生反应的气体：氮气，生成氮化镁、氧气生成氧化镁、二氧化碳生成碳和氧化镁、水生成氢氧化镁和氢气，所以可以用氢气、惰性气体Ar做镁蒸气的冷却剂；
故选：AD；
（3）①因氯气能氧化溴离子得到氯离子和单质溴：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，氯元素化合价降低，氯气为氧化剂，萃取能富集溴，工业生产中将溴单质从混合物中分离出来应采用萃取的方法，
故答案为：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-；Cl₂；萃取；
②提取Br₂，用的气态氧化剂为氯气，本厂生产烧碱为电解氯化钠溶液，产物中有氯气，本厂生产镁单质，是电解无水氯化镁，电解氯化镁的产物为镁和氯气，溴单质具有挥发性，将溴单质从混合物中分离出来是基于溴单质的挥发性，
故答案为：CD．

点评：本题主要考查了海水制金属镁的过程以及原理，掌握实验的原理和操作方法结合流程图信息是解答本题的关键，题目难度中等．