Question

14．当今世界各国充分认识到海洋资源的重要性，海水的综合利用是当今的热点话题之一．
（1）利用海水脱硫可以有效地解决煤燃烧过程中排放的SO₂造成的一系列环境问题．其工艺流程如图所示：

天然海水吸收含硫的烟气后，需要用氧气进行氧化处理，其反应的化学方程式是2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄：
氧化后的海水需要加入NaOH，与之混合后才能排放．该操作的主要目的是NaOH与硫酸发生中和反应
（2）利用氯碱工业产品来处理含S0₂的烟气的流程如图所示：
①“吸收装置”中发生反应的离子方程式是SO₂+OH^-=HSO₃^-．
②上述流程中循环利用的物质是

（3）空气吹出法是最早工业化海水提溴的方法，适合从低浓度含溴溶液中提取溴．

①通入空气吹出Br₂，并用Na₂C0₃吸收的目的是富集溴．
②反应③中每生成3mol Br₂，转移电子的物质的5mol．
③为了除去工业Br₂中微量的Cl₂，可向工业Br₂中b填字母）．
a．通入HBr    b．加入NaBr溶液    c．加入Na₂C0₃溶液    d．加入Na₂SO₃溶液
（4）从海水中提纯粗盐后的母液中含有K⁺、Na⁺和Mg²⁺等阳离子．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沉淀Mg²⁺．
②电解熔融的无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境中冷却后即为固体镁．下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是A（填字母）．
A．Ar    B．C0₂    C．空气    D.0₂    E．水蒸气．

Answer 1

分析 （1）根据氧气将H₂SO₃氧化来分析；利用酸碱反应分析混合的目的；
（2）①含SO₂的烟气，与NaOH反应生成NaHSO₃；
②回收装置中NaHSO₃溶液与HCl反应生成NaCl溶液，NaCl溶液又是氯碱工业的原料，故循环利用的物质是NaCl溶液；
（3）由流程可知，浓缩后增大溴离子的浓度，与氯气发生2Br^-+C1₂=Br₂+2Cl^-，用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，从而达到富集溴，②中发生3Br₂+3Na₂CO₃═5NaBr+3CO₂+NaBrO₃，③中发生5Br^-+6H⁺+BrO₃^-═3Br₂+3H₂O，以此来解答；
（4）①石灰乳能将镁离子转化为沉淀；
②用作镁蒸气的冷却剂，应不与Mg反应，以此来解答．

解答 解：（1）氧气将H₂SO₃氧化为硫酸，该反应为2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，是因中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸（H⁺），即NaOH与硫酸发生中和反应，
故答案为：2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄；NaOH与硫酸发生中和反应；
（2）①氯碱工业产品之一为NaOH，用NaOH吸收SO₂，其离子方程式为SO₂+OH^-=HSO₃^-，
故答案为：SO₂+OH^-=HSO₃^-；
②回收装置中NaHSO₃溶液与HCl反应生成NaCl溶液，NaCl溶液又是氯碱工业的原料，故循环利用的物质是NaCl溶液，故答案为：NaCl；
（3）由流程可知，浓缩后增大溴离子的浓度，与氯气发生2Br^-+C1₂=Br₂+2Cl^-，用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，从而达到富集溴，②中发生3Br₂+3Na₂CO₃═5NaBr+3CO₂+NaBrO₃，③中发生5Br^-+6H⁺+BrO₃^-═3Br₂+3H₂O，
①由上述分析可知，用Na₂CO₃吸收的目的是富集溴，故答案为：富集溴；
②反应③中发生5Br^-+6H⁺+BrO₃^-═3Br₂+3H₂O，由NaBrO₃中溴元素的化合价降低为5-0=5可知，每生成3mol Br₂，转移电子的物质的量是5mol，故答案为：5；       
③除去工业Br₂中微量的Cl₂，不能选碳酸钠、亚硫酸钠，均与溴、氯气反应，a会引入杂质，只有b中NaBr溶液与Cl₂反应，然后分液可除去Cl₂，故答案为：b；
（4）①石灰乳能将镁离子转化为沉淀，则在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg²⁺，故答案为：沉淀Mg²⁺；
②用作镁蒸气的冷却剂，应不与Mg反应，只有A符合，而Mg与二氧化碳、氧气、水蒸气等均可反应，故答案为：A．

点评 本题考查海水资源的综合利用，为高频考点，试题知识点较多、综合性较强，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握相关物质的性质，为解答该题的关键，题目难度中等，注意（3）③中除杂不能引入新杂质，且易于分离．