Question

4．當今世界各國充分認識到海洋資源的重要性，海水的綜合利用是當今的熱點話題之一，下面是利用海水等資源來制備Br₂、Na₂CO₃的生產(chǎn)工藝流程圖．

請回答：
（1）在處理粗鹽水（含有少量Ca²⁺，Mg²⁺雜質(zhì)）的過程中，可加入石灰乳和純堿作為沉淀劑，則所得濾渣的成分除過量的沉淀劑外還有CaCO₃、Mg（OH）₂；
（2）向飽和食鹽水中首先通入的氣體是NH₃；過程Ⅲ中生成NaHCO₃晶體的反應(yīng)的化學方程式是NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（3）向母液中通氨氣后再加入細小食鹽顆粒．冷卻析出的副產(chǎn)品是NH₄Cl，加入細小食鹽顆粒的作用是增大Cl^-濃度，使NH₄Cl更多析出；
（4）將CaO投入含有大量的NH₄Cl的母液中，能生成可循環(huán)使用的N H₃，該反應(yīng)的化學方程式是2NH₄Cl+CaO=CaCl₂+2NH₃↑+H₂O；
（5）在制備Br₂流程中：
①通入空氣吹出Br₂，并用Na₂CO₃濃溶液吸收的目的是富集溴；
②為了除去工業(yè)Br₂中微量的Cl₂，可向工業(yè)Br₂中b；（填字母序號）．
a．通入HBr    b．加入NaBr溶液   c．加入Na₂CO₃溶液   d．加入Na₂SO₃溶液．

Answer 1

分析 由流程可知，海水曬鹽分離出粗鹽和母液苦鹵，粗鹽水加入石灰乳和純堿作為沉淀劑，生成碳酸鈣、氫氧化鎂沉淀，過濾得到精鹽水，蒸發(fā)濃縮得到飽和食鹽水，向食鹽水中先通氨氣，再通二氧化碳，反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，碳酸氫鈉分解得到Na₂CO₃；母液苦鹵濃縮后，通氯氣可氧化溴離子，溴單質(zhì)與碳酸鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaBrO₃和NaBr，最后再利用酸化反應(yīng)得到溴，
（1）鈣離子會與碳酸根離子生成沉淀，鎂離子會與氫氧根離子生成沉淀；
（2）食鹽、氨氣、水和二氧化碳發(fā)生化學反應(yīng)，生成碳酸氫銨和氯化銨，據(jù)此書寫化學方程式；
（3）根據(jù)反應(yīng)方程式確定母液中的溶質(zhì)，食鹽中含有氯離子，加入食鹽有利于氯化銨析出；
（4）生石灰和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和氯化銨反應(yīng)生成氨氣；
（5）①由上述分析可知，用Na₂CO₃吸收的目的是富集溴；
②為了除去工業(yè)Br₂中微量的Cl₂，可通過溴化鈉溶液吸收，且不引入新的雜質(zhì)；

解答 解：（1）鈣離子會與碳酸根離子生成沉淀，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，鎂離子會與氫氧根離子生成沉淀，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，
故答案為：CaCO₃、Mg（OH）₂；
（2）因二氧化碳在水中的溶解度小，氨氣極易溶于水，所以，向飽和食鹽水中首先通入氨氣體，碳酸氫鈉的溶解度小，利用濃碳酸氫銨溶液與氯化鈉固體發(fā)生復分解反應(yīng)，
故答案為：NH₃；NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（3）根據(jù)NH₃+H₂O+CO₂+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓及流程圖知，母液中溶質(zhì)為氯化銨，故向母液中通氨氣后再加入細小食鹽顆粒，冷卻析出的副產(chǎn)品是：NH₄Cl，食鹽中含有氯離子，加入食鹽有利于氯化銨析出，
故答案為：NH₄Cl；增大Cl^-濃度，使NH₄Cl更多析出；
（4）向分離出NaHCO₃晶體后的母液中加入過量生石灰，發(fā)生的反應(yīng)有H₂O+CaO=Ca（OH）₂、Ca（OH）₂+2NH₄Cl=2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂，最終產(chǎn)物為氯化鈣、氨氣，其中氨氣可再利用；
故答案為：2NH₄Cl+CaO=CaCl₂+2NH₃↑+H₂O；
（5）①通入空氣吹出Br₂，并用Na₂CO₃濃溶液吸收的目的是富集溴，用空氣將溴吹出，用純堿溶液吸收，從而達到富集溴，②中發(fā)生3Br₂+3Na₂CO₃═5NaBr+3CO₂+NaBrO₃，③中發(fā)生5Br^-+6H⁺+BrO₃^-═3Br₂+3H₂O，
故答案為：富集溴；
②除去工業(yè)Br₂中微量的Cl₂，不能選碳酸鈉、亞硫酸鈉，均與溴、氯氣反應(yīng)，a會引入雜質(zhì)，只有b中NaBr溶液與Cl₂反應(yīng)，然后分液可除去Cl₂，故答案為：b；

點評 本題考查海水資源的綜合利用，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意把握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，為解答該題的關(guān)鍵，題目難度中等，注意物質(zhì)分離的方法中除雜不能引入新雜質(zhì)，且易于分離．