Question

【题目】海水是巨大的资源宝库，海水淡化及其综合利用具有重要意义。

请回答下列问题：

Ⅰ.(1)步骤1中，粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子，粗盐精制过程中要使用Na2CO3溶液，请写出加入Na2CO3溶液后相关化学反应的离子方程式_________________。

(2)海水提溴，制得1mol Br2需要消耗_________ mol Cl2。步骤Ⅱ中需要向母液中加入稀硫酸酸化，其作用是___________________________。步骤Ⅲ若用Na2SO3水溶液吸收Br2，有关反应的离子方程式为_______________________________。

(3)为了从工业Br2中提纯溴，除去产物中残留的少量Cl2，可向其中加入__________溶液。

Ⅱ.(1)Mg在元素周期表中的位置：_____________，Mg(OH)2的电子式：____________，Mg(OH)2中所含元素的简单离子半径由小到大的顺序是____________________________。

(2)步骤Ⅳ由Mg(OH)2得到单质Mg，以下方法最合适的是_______________（填序号）。

A.Mg(OH)2MgCl2 Mg B. Mg(OH)2MgOMg

C. Mg(OH)2MgO Mg D. Mg(OH)2无水MgCl2 Mg

(3)判断Mg(OH)2是否洗涤干净的操作是__________________。

Ⅲ. 用Mg制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成，例如制备醇类化合物的合成路线如下：

(R：烃基： R'：烃基或H)依据上述信息，写出制备所需溴代烃的可能结构简式： ___________。

Answer 1

【答案】Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓ 2 抑制氯气和水反应 Br2+SO32-+H2O=SO42-+2H++2Br- NaBr 第三周期第ⅡA族 r(O2-)>r(Mg2+)>r(H+) D 取最后的洗涤液少量于试管中，向其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，如果没有沉淀生成，证明已洗净 CH3CH2Br、CH3Br

【解析】

I.(1)SO42-、Ca2+、Mg2+等分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀，碳酸钠一定在氯化钡之后；加入的Na2CO3溶液会与过量的BaCl2溶液、CaCl2溶液发生沉淀反应；

(2)根据Cl2与NaBr反应的方程式中关系分析、计算；结合氯气与水的反应是可逆反应分析；Na2SO3具有还原性，而Br2具有氧化性，二者发生氧化还原反应，根据电子守恒、原子守恒及电荷守恒书写离子方程式；

(3)可用溴化钠除去氯气；

Ⅱ.(1)根据Mg核外电子排布判断其在周期表中的位置；Mg(OH)2是离子化合物，Mg2+与2个OH-之间通过离子键结合；原子核外电子层数越多离子半径越大，当层数相同时，核电荷数越小，离子半径越大；

(2)制备氢氧化镁的过程为：海水中含有镁离子，首先将镁离子转化为氢氧化镁沉淀，反应方程式为：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，然后将氢氧化镁溶于盐酸中得到氯化镁溶液，反应方程式为：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，用氯化镁溶液在氯化氢氛围中制取无水氯化镁，活泼金属采用电解其熔融盐的方法冶炼，镁是活泼金属，所以最后利用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁。

(3) Mg(OH)2沉淀是从NaCl溶液中过滤出来的，只要在Mg(OH)2的最后洗涤溶液中无Cl-就可判断洗涤干净；

Ⅲ.使镁与CH3Br反应制成CH3MgBr然后与CH3CHO反应制取；也可以使Mg与CH3CH2Br反应制取CH3CH2MgBr，然后与甲醛HCHO发生反应制取得到，据此解答。

(1)向含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子的NaCl溶液中先加入过量BaCl2溶液除去SO42-，再加入过量Na2CO3溶液除去原溶液中含有的Ca2+及为除去SO42-而加入的过量的Ba2+，反应的离子方程式为：Ca2++CO32-=CaCO3↓，Ba2++CO32-=BaCO3↓；

(2)Cl2具有强的氧化性，在溶液中与Br-发生氧化还原反应：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，反应产生的Br2被含有SO2的溶液吸收，发生反应：Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4，通过该富集作用，然后向溶液中再通入氯气，发生反应，根据方程式可知：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，可见每反应制取1mol Br2需要消耗2molCl2；步骤Ⅱ中需要向母液中加入稀硫酸酸化，这是由于氯气溶于水，会与水发生反应，该反应是可逆反应：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，向该溶液中加入酸，增大c(H+)，可使反应平衡逆向移动，从而可起到抑制氯气和水反应的作用。步骤Ⅲ若用Na2SO3水溶液吸收Br2，二者发生氧化还原反应，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得有关反应的离子方程式为Br2+SO32-+H2O=SO42-+2H++2Br-；

(3)由于氧化性Cl2>Br2，为除去溴单质中少量的Cl2，可向其中加入溴化钠，氯气与溴化钠反应产生单质溴及NaCl，达到除去氯气的目的；

Ⅱ.(1) Mg是12号元素，在周期表中的位置是第三周期第ⅡA族；Mg(OH)2是离子化合物，Mg2+与2个OH-之间通过离子键结合，其电子式为；在Mg(OH)2中含有Mg、O、H三种元素，H+核外无电子，离子半径最小，Mg2+、O2-核外电子排布相同，具有两个电子层，由于原子核外电子层数越多离子半径越大，所以离子半径大小顺序为r(O2-)>r(Mg2+)>r(H+)；

(2) A.氯化镁中加入活泼的金属发生置换反应，由于Mg很活泼，比镁活泼的金属冶炼是采用电解方法，消耗大量电能，不经济，A错误；

B.氧化镁熔点高，要求设备条件高，消耗更多能源，不经济，B错误；

C.镁能在CO2中燃烧生成碳和氧化镁，镁是活泼金属，通常用电解的方法冶炼，不能用碳还原氧化镁制备，C错误；

D.在HCl的气氛中加热Mg(OH)2，二者反应产生MgCl2，同时也抑制了MgCl2的水解，利用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，反应方程式为：MgCl2Mg+Cl2↑，D正确；

故合理选项是D。

(3) Mg(OH)2沉淀是从NaCl溶液中过滤出来的，若在洗涤Mg(OH)2沉淀的最后一次洗涤溶液中无Cl-就可判断洗涤干净；操作方法是：取最后的洗涤液少量于试管中，向其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，如果没有沉淀生成，证明已洗净；

III.使镁与CH3Br反应制成CH3MgBr然后与CH3CHO反应制取；也可以使Mg与CH3CH2Br反应制取CH3CH2MgBr，然后与甲醛HCHO发生反应制取得到，因此需要的溴代烃的可能结构简式为CH3CH2Br或CH3Br。