Question

5．海水中蘊(yùn)藏著豐富的資源．除從海水中可制得食鹽外，還可以制取鎂、鉀、溴及其化工產(chǎn)品．從海水中制取金屬鎂、溴的化工流程圖如圖：

已知：MgO的熔點(diǎn)為2800℃，MgCl₂的熔點(diǎn)為712℃．
回答下列問題：
（1）操作2的方法是過濾，操作3具體指蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶．
（2）操作1粗鹽精制主要是要除掉粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-離子，以下試劑合理的組合是c
  ①稀鹽酸       ②NaOH        ③Na₂CO₃ ④BaCl₂
a．②③④①b．③②④①c．④②③①d．④③①②
（3）SO₂水溶液可以起到富集溴的目的，該溶液吸收溴的離子反應(yīng)方程式是Br₂+SO₂+2H₂O═2Br^-+SO₄^2-+4H⁺．
（4）寫出電解MgCl₂制取Mg的化學(xué)方程式MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．
（5）有同學(xué)認(rèn)為：上述流程過于復(fù)雜，可直接加熱Mg（OH）₂得到MgO，再電解熔融的MgO制取金屬鎂，這樣可簡化實(shí)驗(yàn)步驟，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的簡約性原則．你同意該同學(xué)的想法嗎？不同意（填“同意”或“不同意”），請說出你同意或不同意的理由MgO熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于MgCl₂，電解熔融MgO耗費(fèi)大量的能量．

Answer 1

分析 海水曬鹽得到鹵水和粗鹽，粗鹽經(jīng)過精制提純得到精鹽，鹵水中加入熟石灰沉淀鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，過濾得到氫氧化鎂沉淀和濾液，氫氧化鎂加入稀鹽酸溶解得到氯化鎂溶液，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌得到氯化鎂晶體，在氯化氫氣流中加熱失去結(jié)晶水得到固體氯化鎂，電解熔融氯化鎂得到金屬鎂，濾液中通入氯氣氧化溴離子得到溴單質(zhì)，溴單質(zhì)被二氧化硫吸收生成溴化氫，再通入氯氣氧化溴離子生成溴單質(zhì)，起到富集溴的作用，
（1）分析可知操作2的方法是分離固體和溶液用過濾方法，操作3是溶液中得到溶質(zhì)固體，利用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌等操作得到；
（2）NaCl溶液中混有的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，應(yīng)該先加入氫氧化鈉，然后加入氯化鋇，再加入碳酸鈉，最后加熱鹽酸；加入的每種試劑必須過量，保證將所有雜質(zhì)都能除去，反應(yīng)完采用加熱方法，除去剩余的氯化氫；
（3）SO₂水溶液可以起到富集溴的目的，吸收溴單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和溴化氫；
（4）電解熔融MgCl₂制取Mg和氯氣；
（5）MgO熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于MgCl₂，應(yīng)注意節(jié)約能源．

解答 解：（1）分析可知操作2的方法是分離固體和溶液用過濾方法，操作3是溶液中得到溶質(zhì)固體，利用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌等操作得到，
故答案為：過濾； 蒸發(fā)濃縮 降溫結(jié)晶；
（2）先加入足量的②NaOH，除去鎂離子；然后加入過量④BaCl₂，除去SO₄^2-；再加入過量③Na₂CO₃ 除去Ca²⁺及過量的Ba²⁺，過濾后，濾液中加入過量的①鹽酸，除去溶液中剩余的碳酸根和氫氧化鈉中的氫氧根，最后加熱除去剩余的氯化氫．
故合理順序是：④②③①或②④③①，
故答案為：c；
（3）SO₂水溶液可以起到富集溴的目的，吸收溴單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和溴化氫，反應(yīng)的離子方程式為：Br₂+SO₂+2H₂O═2Br^-+SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O═2Br^-+SO₄^2-+4H⁺；
（4）電解熔融氯化鎂生成氯氣和鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案為：MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
（5）MgO熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于MgCl₂，電解熔融MgO耗費(fèi)大量的能量，不同意該同學(xué)的想法，應(yīng)注意節(jié)約能源，可用氯化鎂代替，
故答案為：不同意；MgO熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于MgCl₂，電解熔融MgO耗費(fèi)大量的能量．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的分離、提純，涉及電解池原理的分析判斷，注意離子方程式書寫和實(shí)驗(yàn)基本操作的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)，仔細(xì)審題是解題關(guān)鍵，題目難度中等．