Question

目前，海水资源的利用已走向综合开发的道路，从海水中可以提取多种物质，下面是某工厂对海水资源综合的流程示意图

请回答下列问题：
（1）步骤I的粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质离子，精制时通常向粗盐溶液中“依次”加入过量的三种溶液：①Na₂CO₃ ②BaCl₂ ③NaOH，充分反应后过滤，再向溶液中滴加盐酸至溶液呈中性．则“依次”的排列顺序错误的是

 

（填序号）
A．①②③B．②③①C．①③②D．③②①E③①②
滴加盐酸至中性的过程中依次发生反应的离子方程式为

 

；

 

；

 

．
（2）实验室检验步骤Ⅱ的阳极产物常用

 

试纸，若饱和NaCl溶液中滴入酚酞试液则

 

（填“正”、“负”、“阴”、或“阳”）极附近溶液变为红色
（3）提纯粗盐后的溶液中含有K⁺、Mg²⁺、Na⁺等金属阳离子，对母液进行一系列的加工可以制得金属镁．
①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，上述流程图中的原料R的名称是

 

．
②在母液中加入CaO的目的是

 

．
③步骤Ⅲ中，常涉及MgCl₂+6H₂O═MgCl₂?6H₂O═Mg（OH）Cl+6H₂O，该反应需要在HCl气氛中才能得无水MgCl₂，其中“HCl气氛”的作用

 

（4）步骤Ⅳ和步骤Ⅵ中，生成溴单质的离子方程式为

 

，产物中将单质从化合物是分离出来的方法是

 

（5）以下是该生产流程中所用Cl₂的来源，其中合理的是

 

．
A．MnO₂和浓盐酸共热  B．从本厂氯碱工业处循环  C．在当地新建生产工厂   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：化学应用

分析：降低海水温度得到粗盐和母液，通过CaCO₃

高温  .

CaO+CO₂↑、CaO+H₂O=Ca（OH）₂、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓获取Mg（OH）₂，将Mg（OH）₂加盐酸浓缩结晶得到MgCl₂.6H₂O，为防止镁离子水解，在HCl氛围中将MgCl₂.6H₂O加热得到无水MgCl₂，电解熔融氯化镁得到Mg单质；
从母液中得到NaBr溶液，向NaBr溶液中通入Cl₂，发生反应2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，向低浓度Br₂溶液中通入SO₂，发生反应Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，向含有Br^-浓溶液中通入Cl₂，得到高浓度Br₂；
将粗盐溶解得到溶液，向溶液中加入沉淀剂将镁离子、硫酸根离子、钙离子除去，得到饱和NaCl溶液，电解饱和NaCl溶液得到氯气、氢气和NaOH．

解答： 解：降低海水温度得到粗盐和母液，通过CaCO₃

高温  .

CaO+CO₂↑、CaO+H₂O=Ca（OH）₂、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓获取Mg（OH）₂，将Mg（OH）₂加盐酸浓缩结晶得到MgCl₂.6H₂O，为防止镁离子水解，在HCl氛围中将MgCl₂.6H₂O加热得到无水MgCl₂，电解熔融氯化镁得到Mg单质；
从母液中得到NaBr溶液，向NaBr溶液中通入Cl₂，发生反应2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，向低浓度Br₂溶液中通入SO₂，发生反应Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，向含有Br^-浓溶液中通入Cl₂，得到高浓度Br₂；
将粗盐溶解得到溶液，向溶液中加入沉淀剂将镁离子、硫酸根离子、钙离子除去，得到饱和NaCl溶液，电解饱和NaCl溶液得到氯气、氢气和NaOH．
（1）SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等分别与BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液反应生成沉淀，再通过过滤除去，
最后加入稀盐酸中和得到NaCl溶液，所以应该先除去镁离子或硫酸根离子，最后加入Na₂CO₃溶液，所以加入除杂剂顺序错误的是ACE；
滤液中含有氢氧根离子、碳酸根离子，加入盐酸时发生的离子反应为H⁺+OH^-=H₂O、H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，
故答案为：ACE；H⁺+OH^-=H₂O；H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-；HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；
（2）电解饱和氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气，氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，所以实验室检验步骤Ⅱ的阳极产物常用湿润的淀粉碘化钾试纸，阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近生成氢氧根离子，导致阴极附近溶液呈碱性，无色酚酞遇碱变红色，所以若饱和NaCl溶液中滴入酚酞试液则阴极附近溶液变为红色，故答案为：湿润的淀粉碘化钾；阴；
（3）①通过以上分析知，R的成分为碳酸钙，贝壳的主要成分是碳酸钙，从经济利益方面知，R的材料是贝壳，故答案为：贝壳；
②通过以上分析知，加入CaO的目的是制取氢氧化镁，故答案为：制取氢氧化镁；
③镁离子易水解，为防止镁离子水解，该反应MgCl₂+6H₂O═MgCl₂?6H₂O═Mg（OH）Cl+6H₂O需要在HCl气氛中才能得无水MgCl₂，故答案为：抑制Mg²⁺ 的水解；
（4）通过以上分析知，步骤Ⅳ和步骤Ⅵ中，生成溴单质的离子方程式为2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，溴易挥发，通入热空气或水蒸气将溴吹出，
故答案为：2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；通入热空气或水蒸气吹出；
（5）电解熔融氯化镁制取镁、电解饱和氯化钠溶液都得到副产品氯气，将得到的氯气应用于溴离子的氧化中，故选BD．

点评：本题考查了海水资源的综合利用，根据工艺流程图从整体上分析镁、粗盐的制取方法及基本操作，知道每一步可能发生的反应及基本操作方法，难点是除杂试剂的选择及加入试剂的先后顺序，题目难度较大．