Question

3．海水中含有豐富的化學(xué)元素，下面是某化工廠(chǎng)從海水中提取NaCl、Mg（以MgCl₂形式存在）和Br₂（以NaBr的形式存在）及綜合利用的生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖：請(qǐng)回答：

（1）在粗鹽中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，精制時(shí)所用的試劑為：
A．鹽酸 B．氯化鋇溶液 C．氫氧化鈉溶液 D．碳酸鈉溶液．
則加入試劑的順序是（填編號(hào)）BDCA 或 CBDA 或BCDA等．
（2）Mg（OH） ₂中加入鹽酸后，要獲得MgCl ₂•6H ₂O晶體，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作依次DEC．
A．蒸餾 B．灼燒 C．過(guò)濾 D．蒸發(fā) E．冷卻結(jié)晶
（3）目前工業(yè)上主要采用離子交換膜法電解飽和食鹽水，下列關(guān)于離子交換膜電解槽的敘述錯(cuò)誤的是D．
A．精制飽和食鹽水進(jìn)入陽(yáng)極室 　　B．純水（加少量NaOH）進(jìn)入陰極室
C．陰極產(chǎn)物為氫氧化鈉和氫氣　　 D．電解槽的陽(yáng)極用金屬鐵網(wǎng)制成
（4）寫(xiě)出電解飽和NaCl溶液的離子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（5）利用MgCl ₂•6H₂O可制得無(wú)水氯化鎂，應(yīng)采取的措施是要在HCl氣流中脫水
（6）用熱空氣吹出的溴蒸氣可以用亞硫酸鈉溶液吸收，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：H₂O+Na₂SO₃+Br₂═Na₂SO₄+2HBr．

Answer 1

分析 海水通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶曬鹽得到粗鹽和母液，粗鹽精制得到精鹽溶解制備飽和溶液，通電電解得到氫氧化鈉溶液、氯氣、氫氣，N為HCl，M為NaClO，貝殼煅燒得到氧化鈣，溶于水得到氫氧化鈣，加入母液沉淀鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，加入鹽酸溶解得到氯化鎂溶液濃縮蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶得到氯化鎂晶體，氯化氫氣流中加熱得到氯化鎂，電解熔融氯化鎂得到鎂和氯氣，氯氣通過(guò)母液氧化溴離子為溴單質(zhì)，通過(guò)熱的空氣吹出溴單質(zhì)，C為Cl₂，D為Mg．
（1）根據(jù)根據(jù)SO₄^2-、Ca ²⁺、Mg²⁺等易轉(zhuǎn)化為沉淀而被除去，以及根據(jù)不能產(chǎn)生新雜質(zhì)的要求排序，前面加入的過(guò)量溶液應(yīng)用后加入的溶液除去，最后加入適量的溶液；
（2）Mg（OH）₂中加入鹽酸后，要獲得MgCl₂•6H₂O晶體，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作為：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶．如果要使該晶體變?yōu)闊o(wú)水氯化鎂，一定要在HCl氣氛中脫水，否則會(huì)水解；（3）離子交換膜法電解飽和食鹽水，電解飽和食鹽時(shí)陽(yáng)極陰離子Cl^-、OH^-放電，Cl^-的放電能力強(qiáng)于OH^-，陽(yáng)極發(fā)生的方程式為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極：2H⁺+2e^-═H₂↑；H₂、NaOH在陰極，NaOH溶液的出口為陰極，Cl₂在陽(yáng)極生成，精制飽和食鹽水從陽(yáng)極進(jìn)入；
（4）電解飽和食鹽時(shí)，陽(yáng)極：陰離子Cl^-、OH^-放電，Cl^-的放電能力強(qiáng)于OH^-，陰極：氫離子得到電子，據(jù)此書(shū)寫(xiě)反應(yīng)方程式；
（5）利用MgCl₂•6H₂O可制得無(wú)水氯化鎂，要在HCl氣氛中脫水，否則氯化鎂水解；
（6）用熱空氣吹出的溴蒸氣可以用亞硫酸鈉溶液吸收，發(fā)生的反應(yīng)是亞硫酸鈉被溴單質(zhì)氧化為硫酸鈉．

解答 解：（1）SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等分別與BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液反應(yīng)生成沉淀，可再通過(guò)過(guò)濾除去，Na₂CO₃溶液能除去過(guò)量的BaCl₂溶液，鹽酸能除去過(guò)量的Na₂CO₃溶液和NaOH溶液，所以應(yīng)先加BaCl₂溶液再加Na₂CO₃溶液，最后加入鹽酸，所以正確順序?yàn)锽DCA 或 CBDA 或BCDA等
故答案為：BDCA 或 CBDA 或BCDA等；
（2）Mg（OH）₂中加入鹽酸后，要獲得MgCl₂•6H₂O晶體，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作為：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶．如果要使該晶體變?yōu)闊o(wú)水氯化鎂，一定要在HCl氣氛中脫水，否則會(huì)水解；
故答案為：DEC；
（3）目前工業(yè)上主要采用離子交換膜法電解飽和食鹽水，電解飽和食鹽時(shí)陽(yáng)極陰離子Cl^-、OH^-放電，Cl^-的放電能力強(qiáng)于OH^-，陽(yáng)極：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極：2H⁺+2e^-═H₂↑；
總反應(yīng)為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，陰極：氫離子放電，產(chǎn)生氫氣．致使氫氧根離子濃度增大，鈉離子和氫氧根離子的增大都發(fā)生在陰極室，所以陰極出口導(dǎo)出的液體是氫氧化鈉溶液；陽(yáng)極：氯離子放電，產(chǎn)生氯氣，致使鈉離子濃度升高，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜到達(dá)陰極室．所以陽(yáng)極入口應(yīng)加入精制飽和食鹽水，
故答案為：D；
（4）電解飽和食鹽時(shí)陽(yáng)極陰離子Cl^-、OH^-放電，Cl^-的放電能力強(qiáng)于OH^-，陽(yáng)極：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極：2H⁺+2e^-═H₂↑；總離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（5）氯化鎂易水解，氯化氫可抑制其水解，利用MgCl₂•6H₂O可制得無(wú)水氯化鎂，應(yīng)采取的措施是：要在HCl氣流中加熱脫水，
故答案為：要在HCl氣流中脫水．
（6）用熱空氣吹出的溴蒸氣可以用亞硫酸鈉溶液吸收，發(fā)生的反應(yīng)是亞硫酸鈉被溴單質(zhì)氧化為硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂O+Na₂SO₃+Br₂═Na₂SO₄+2HBr，
故答案為：H₂O+Na₂SO₃+Br₂═Na₂SO₄+2HBr．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解池的工作原理知識(shí)，粗鹽提純的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)步驟及注意事項(xiàng)以及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，化學(xué)來(lái)源于生產(chǎn)、生活，又服務(wù)于生產(chǎn)、生活，學(xué)習(xí)中注意積累化學(xué)知識(shí)，才能綜合應(yīng)用，題目難度中等．