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3.海水中有取之不尽的化学资源,从海水中可提取多种化工原料.下图是某工厂对海水资源的综合利用的示意图.

试回答下列问题:
(1)写出对精制饱和食盐水进行电解的化学方程式:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ Cl2↑+H2↑+2NaOH.
(2)母液中含有K+、Na+、Mg2+等阳离子,从以上流程可以看出,对母液进行一系列的加工可制得金属镁.
①从离子反应的角度思考,在母液中加入石灰乳所起的作用是使镁离子生成氢氧化镁沉淀;
若加入石灰乳后所制取的产品中还混杂着熟石灰,那么将熟石灰从该产品中除去的方法是加入MgCl2溶液后搅拌过滤.
②电解无水氯化镁的化学方程式是MgCl2 (熔融)$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl2↑.
③电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后即为固体镁,下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是A(填字母序号).
A.H2       B.CO2C.O2      D.水蒸气
(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,向新的母液中加入一种常见的气态氧化剂,又提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2Br-+Cl2═Br2+2Cl-;生产中将溴单质从化合物中分离出来的方法是空气吹出法,这种方法的成功应用是基于溴单质具有挥发性.
②以下是对生产溴单质所用的气态氧化剂寻找供货源的设想,其中合理的是CD(填字母序号).      
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.

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,加入石灰乳沉淀镁离子,过量的氢氧化钙可以加入氯化镁溶液沉淀后过滤除去;
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$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH,
故答案为:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$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,加入石灰乳沉淀镁离子,过量的氢氧化钙可以加入氯化镁溶液沉淀后过滤除去;
故答案为:使镁离子生成氢氧化镁沉淀;加入MgCl2溶液后搅拌过滤;
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:MgCl2 (熔融)$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl2↑,
故答案为:MgCl2 (熔融)$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl2↑;
③能和金属镁发生反应的气体:水蒸气反应生成氢氧化镁和氢气、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,
故答案为:A.
(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,热空气吹出法得到溴单质,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:2Br-+Cl2═Br2+2Cl-,空气吹出法,挥发;
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.

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