Question

【题目】海水的综合利用包括很多方面，下图是从海水中通过一系列工艺流程提取产品的流程图．

海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl﹣、Br﹣、SO42﹣、HCO3﹣等离子．
已知：MgCl26H2O受热生成Mg（OH）Cl和HCl气体等．回答下列问题：
（1）海水pH约为8的原因主要是天然海水含上述离子中的 ．
（2）除去粗盐溶液中的杂质（Mg2+、SO42﹣、Ca2+），加入药品的顺序可以为（填序号）
①NaOH溶液 ②BaCl2溶液 ③过滤后加盐酸 ④Na2CO3溶液
（3）过程②中由MgCl26H2O制得无水MgCl2 ， 应如何操作 ．
（4）从能量角度来看，氯碱工业中的电解饱和食盐水是一个将转化为的过程．采用石墨阳极，不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为
（5）从第③步到第④步的目的是 ． 采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2 ， 并用SO2吸收．主要反应的化学方程式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）HCO3﹣
（2）①②④③
（3）在氯化氢气流中加热至恒重
（4）电能；化学能；MgCl2（熔融） Mg+Cl2↑
（5）浓缩富集溴；Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr
【解析】解：海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl﹣、Br﹣、SO42﹣、HCO3﹣等离子，可分别加热氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠，过滤后加入盐酸，结晶得到精盐，可用于氯碱工业；母液中含有镁离子，加入氢氧化钠得到氢氧化镁，加入盐酸得到氯化镁晶体，在盐酸氛围中加热得到无水氯化镁；溴化钠中通入氯气得到溴，用二氧化硫吸收得到亚硫酸钠，继续通入氯气，得到溴，
（1.）海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣、Br﹣、HCO3﹣等离子，在这些离子中能发生水解的是CO32﹣、HCO﹣3离子，HCO3﹣+H2OH2CO3+OH﹣它们水解呈碱性，所以天然海水的pH≈8，呈弱碱性，
所以答案是：HCO3﹣；
（2.）镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可溶液以将镁离子沉淀；硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀；至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都可以；钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀，但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氯化钡溶液之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡；完全反应后，再进行过滤，最后再加入适量盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，故正确的顺序为：①②④⑤，
所以答案是：①②④③；
（3.）镁离子水解，应抑制其水解得到无水盐，所以利用MgCl26H2O制得无水氯化镁，应采取的措施是在HCl气流中脱水，抑制氯化镁水解，
所以答案是：在HCl气流中脱水，抑制氯化镁水解，加热至恒重；
（4.）电解原理分析，电解饱和食盐水是电能转化为化学能，采用石墨阳极，不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式MgCl2 Mg+Cl2↑，
所以答案是：电能；化学能；MgCl2 Mg+Cl2↑；
（5.）溴离子被氧化为溴单质后，被二氧化硫吸收生成溴离子，加入氧化剂氧化溴离子为溴单质，富集溴元素，从第③步到第⑤步的目的是为了浓缩富集溴，采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2 ， 并用SO2吸收，溴单质和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，发生反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，
所以答案是：浓缩富集溴；Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr．