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6.我国有丰富的海水资源,开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务,如图是海水综合利用的一个方面.

请回答下列问题:
(1)①步主要反应的离子方程式:2Br-+Cl2═2Cl-+Br2
(2)分离出氢氧化镁的操作为过滤,第③步需要加入盐酸.
(3)将粗食盐中含有的Mg2+、Ca2+和SO42-等杂质除去,加入的试剂有(按加入顺序填入)氯化钡溶液,氢氧化钠溶液,碳酸钠溶液,盐酸(或氢氧化钠溶液,氯化钡溶液,碳酸钠溶液,盐酸);(或氯化钡溶液,碳酸钠溶液,氢氧化钠溶液,盐酸)(只要求填一组合理的答案即可).
(4)⑤产物氢气在阴极生成,若电解食盐水时消耗NaCl的质量为234g,则在理论上最多可得氯气的体积为44.8升(标准状况).

分析 海水暴晒然后分离得到粗盐和含有镁离子、溴离子的苦卤,向苦卤溶液中加入熟石灰,发生反应Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,向含有溴离子的溶液中加入氯水,发生反应2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,然后萃取得到Br2,将Mg(OH)2溶于稀盐酸得到MgCl2,电解熔融氯化镁得到Mg,MgCl2$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑,提纯粗盐得到精盐,电解饱和食盐水得到烧碱、氯气和氢气,反应方程式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑.
(1)溴离子具有还原性,被氧化剂氧化成溴单质;
(2)固液分离的方法为过滤;将Mg(OH)2溶于稀盐酸得到MgCl2
(3)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,镁离子用氢氧根离子沉淀,用碳酸根离子去除钙离子,用钡离子除去硫酸根离子,可以加过量的氯化钡除去硫酸根离子,然后用碳酸钠去除钙离子和过量的钡离子,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,但是加入的碳酸钠要放在加入氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,最后用盐酸;
(4)电解氯化钠发生:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH,电解饱和食盐水在阴极得到氢气,阳极得到氯气,依据电解反应的化学方程式分析计算.

解答 解:(1)向含有溴离子的溶液中加入氯水,①发生反应:2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,然后萃取得到Br2
故答案为:2Br-+Cl2=2Cl-+Br2
(2)分离出氢氧化镁属于分离溶液和固体,为过滤,将Mg(OH)2溶于稀盐酸得到MgCl2
故答案为:过滤;盐酸;
(3)SO42-、Ca2+、Mg2+等分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀,可再通过过滤除去,Na2CO3溶液能除去过量的BaCl2溶液,盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液,所以应先加BaCl2溶液再加Na2CO3溶液,氢氧化钠溶液,最后加入盐酸,或加氯化钡溶液,氢氧化钠溶液,碳酸钠溶液,盐酸;(或氢氧化钠溶液,氯化钡溶液,碳酸钠溶液,盐酸),所以正确顺序为氯化钡溶液,氢氧化钠溶液,碳酸钠溶液,盐酸;(或氢氧化钠溶液,氯化钡溶液,碳酸钠溶液,盐酸);(或氯化钡溶液,碳酸钠溶液,氢氧化钠溶液,盐酸);
故答案为:氯化钡溶液,氢氧化钠溶液,碳酸钠溶液,盐酸(或氢氧化钠溶液,氯化钡溶液,碳酸钠溶液,盐酸);(或氯化钡溶液,碳酸钠溶液,氢氧化钠溶液,盐酸);
(4)电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电,Cl-的放电能力强于OH-,阳极发生的方程式为:2Cl--2e-═Cl2↑,阴极:2H++2e-═H2↑;总反应为:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑,电解食盐水时消耗NaCl的质量为234g,反应的氯化钠物质的量为$\frac{234g}{58.5g/mol}$=4mol,
2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2
4mol                                          2mol
氯气物质的量为1mol,标准状况下氯气体积为 2mol×22.4L/mol=44.8L,
故答案为:阴; 44.8.

点评 本题考查海水资源综合利用,涉及物质分离和提纯、电解计算等知识点,明确流程图中发生的反应及基本操作是解本题关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用.磷尾矿主要含Ca5(PO43F和CaCO3•MgCO3.某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4
H2,其简化流程如图:

已知:①Ca5(PO43F在950℃不分解;
②4Ca5(PO43F+18SiO2+30C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4
(1)950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是二氧化碳(CO2).
(2)实验室过滤所需的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒.
(3)NH4NO3溶液能从磷矿I中浸取出Ca2+的原因是NH4+水解使溶液呈酸性,与CaO、Ca(OH)2反应生成Ca2+
(4)在浸取液II中通入NH3,发生反应的化学方程式是MgSO4+2NH3+2H2O=Mg(OH)2↓+(NH42SO4
(5)工业上常用磷精矿[Ca5(PO43F]和硫酸反应制备磷酸.已知25℃,101kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)△H=-271kJ/mol
5CaO(s)+H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO43F (s)+5H2O(l)△H=-937kJ/mol
则Ca5(PO43F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是Ca5(PO43F (s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g)△H=-418kJ/mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

17.微量元素与人体健康密切相关,若膳食结构不合理,摄入某种微量元素不足,就会引起某些疾病,例如适当使用含氟元素的牙膏能防止龋齿;碘元素是合成甲状腺激素的重要原料,人体铁元素摄入量不足可能导致缺铁性贫血.

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14.在一定条件下,反应A(g)+2B(s)?C(g)(正反应为吸热反应)达到平衡后,根据下列图象判断:
(1)增大压强,达到新平衡的是D(填图象对应的序号,下同).A的转化率不变(填“增大”、“减小”、“不变”,下同).
(2)增大A的量,达到新平衡的是A,此时A的转化率减小.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.硫酸亚铁铵晶体:(NH42Fe(SO42•6H2O,俗名摩尔盐.易溶于水,不溶于乙醇,广泛用于医药、冶金、电镀等.工业上利用硫铁矿(主要成分FeS,)生产硫酸亚铁铵的流程如图:

回答下列问题:
(1)提高硫铁矿反应速率的措施有粉碎、搅拌等(任写两点).
(2)工业生产中气体X经过多步转化可利用.写出400℃时,催化剂作用下气体X与空气反应的化学方程式2SO2+O2$\frac{\underline{\;\;\;400℃\;\;\;}}{催化剂}$2SO3
(3)固体M为铁粉,趁热过滤的目的是趁热过滤的目的是避免温度降低,硫酸亚铁晶体析出而造成损失.
(4)操作A包含以下步骤:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;制得的硫酸亚铁铵晶体一般用乙醇洗涤,选择乙醇的目的是减少产品的溶解,且便于产品干燥.
(5)制得的摩尔盐产品往往含有极少量的Fe3+,为测定摩尔盐产品的纯度,某实验小组称取产品2.0g,溶于水,并向其中加入少量稀硫酸.用0.1000mol/L的KMnO4溶液滴定,达到终点时消耗KMnO4溶液10.00mL,则:
①达到滴定终点时的现象是滴入高锰酸钾溶液不褪色且半分钟不变;  ②该滴定过程中反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;
③该产品的纯度为98%.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

11.乙醇(俗称酒精)的相对分子质量是46,密度是7.9×102kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,则:
(1)乙醇的摩尔质量M═46g•mol-1或M=4.6×10-2kg•mol-1
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(3)一个乙醇分子的质量m0=7.64×10-26gkg;
(4)一个乙醇分子的体积V0=9.6×10-29m3
(5)将乙醇分子看做是个球体,其直径d=5.7×10-10m.

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

18.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大.X的最低负价与最高正价的代数和为0,Y原子和Z原子的最外层电子数均是其内层电子总数的$\frac{1}{2}$,下列说法正确的是(  )
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B.X分别与Z、W、Q形成的最简单化合物的稳定性:Z<W<Q
C.ZQ3分子中的所有原子最外层均满足8电子结构
D.W、Q形成的含氧酸均为强酸.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列实验事故的处理方法正确的是(  )
A.实验桌上的酒精灯倾倒了燃烧起来,马上用湿布扑灭
B.不慎将酸或碱液溅入眼内,立即闭上眼睛,用手揉擦
C.晚上在家闻到一股浓重的煤气味,赶紧开灯检查一下
D.浓硫酸溅到皮肤上,立即用稀氢氧化钠溶液洗涤

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质) 制取七水合硫酸亚铁(FeSO4•7H2O),流程如图:

(1)浸取时,Al2O3与稀H2SO4反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O.
(2)滤渣Ⅰ主要成分的化学式为SiO2,列举该物质的一种用途制造玻璃、光导纤维.
(3)还原时,试剂X可能是AB(填字母)
A.Fe粉   B.SO2   C.HNO3   D.KMnO4
(4)滤渣Ⅱ的主要成分是Al(OH)3(写化学式).
(5)由分离出滤渣Ⅱ后的溶液得到产品,进行的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.

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