Question

海水是巨大的資源寶庫(kù)，海水淡化及其綜合利用具有重要意義．

（1）氯堿工業(yè)主要以食鹽為原料．為了除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進(jìn)行下列操作，正確的操作順序是

 

．
①過濾；    ②加過量的NaOH溶液；      ③加適量的鹽酸；     ④加過量的Na₂CO₃溶液；
⑤加過量的BaCl₂溶液．
A．②⑤④①③B．①④②⑤③C．④②⑤③①D．①②③④⑤
（2）在實(shí)驗(yàn)室中可以用萃取的方法提取溴，可選用的試劑是

 

，所用主要儀器的名稱是

 

．
（3）溶液I中通入適量的Cl₂反應(yīng)的離子方程式

 

（4）海水提溴蒸餾過程中，溫度應(yīng)控制在80～90℃，溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請(qǐng)解釋原因

 

（5）Mg（OH）₂沉淀中混有Ca（OH）₂，可選用

 

溶液進(jìn)行洗滌除去．如直接加熱Mg（OH）₂得到MgO，再電解熔融MgO制金屬鎂，這樣可簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟，你

 

（選填“同意”，“不同意”）該說(shuō)法，理由是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：海水資源及其綜合利用

專題：元素及其化合物

分析：流程分析海水曬鹽后得到粗鹽，淡水，粗鹽提純除去所含雜質(zhì)Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，得到精鹽，電解制備氯氣；母液中主要是溴離子和鎂離子，通入氯氣氧化溴離子為溴單質(zhì)，吹出后和二氧化硫氣體通入水中得到鹵水溶液和溴化氫溶液，富集溴，適量氯氣氧化溴化氫為溴單質(zhì)；含氯化鎂的溶液中加入貝殼高溫分解生成的氧化鈣溶于水生成的氫氧化鈣石灰乳，沉淀鎂離子，過濾后在沉淀中加入鹽酸溶解，通過濃縮蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶過濾洗滌得到氯化鎂晶體，失水得到氯化鎂固體，電解得到鎂；
（1）Ca²⁺用碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀、Mg²⁺用NaOH轉(zhuǎn)化為沉淀、SO₄^2-用氯化鋇溶液轉(zhuǎn)化為沉淀，然后再利用過濾方法除去所有沉淀，必須先除去Mg²⁺或SO₄^2-，然后再除去Ca²⁺，過濾后再加鹽酸除去過量的、NaOH和碳酸鈉；
（2）萃取劑的選取標(biāo)準(zhǔn)：溴在萃取劑中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取劑和溴不反應(yīng)，萃取劑和原溶劑不能互溶，萃取時(shí)所用儀器為分液漏斗；
（3）溶液I中通入適量的Cl₂反應(yīng)是氯氣氧化溴離子生成溴單質(zhì)；
（4）溴、水都易被蒸發(fā)，溫度越高促進(jìn)水的蒸發(fā)，溫度過低導(dǎo)致溴不能完全被蒸發(fā)；
（5）溶解度大的物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為溶解度小的物質(zhì)；氧化鎂熔點(diǎn)較高，電解熔融氧化鎂耗能較大．

解答： 解：（1）Ca²⁺用碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀、Mg²⁺用NaOH轉(zhuǎn)化為沉淀、SO₄^2-用氯化鋇溶液轉(zhuǎn)化為沉淀，然后再利用過濾方法除去所有沉淀，必須先除去Mg²⁺或SO₄^2-，然后再除去Ca²⁺，因?yàn)樘妓徕c中碳酸根離子易被鹽酸除去，所以在 氫氧化鈉或氯化鋇之后再加碳酸鈉溶液，過濾后再加鹽酸除去過量的、NaOH和碳酸鈉，所以除雜順序是②⑤④①③或⑤②④①③，故選A；
（2）溴在CCl₄或苯中的溶解度大于在水溶液中的溶解度，這兩種物質(zhì)和溴都不反應(yīng)，和水不互溶，所以選取萃取劑為CCl₄或苯，萃取使用儀器為分液漏斗，
故答案為：CCl₄或苯；分液漏斗；
（3）溶液I中通入適量的Cl₂反應(yīng)是氯氣氧化溴離子生成溴單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-；
故答案為：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-；
（4）在溴水中，溴的沸點(diǎn)是58.5°C，水的是100°C，溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率低，
故答案為：溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率低；
（5）Ca（OH）₂屬于微溶物、Mg（OH）₂屬于難溶物，Mg（OH）₂沉淀中混有Ca（OH）₂，用MgCl₂溶液進(jìn)行洗滌，使Ca（OH）₂轉(zhuǎn)化為難溶物Mg（OH）₂從而除去Ca（OH）₂；
MgO熔點(diǎn)很高，電解熔融氧化鎂需要消耗較高的能量，從而增加成本，工業(yè)上用電解熔融氯化鎂冶煉Mg，
故答案為：MgCl₂；不同意；MgO熔點(diǎn)很高，熔融時(shí)耗能高，增加生產(chǎn)成本．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了海水資源及其利用，涉及金屬的冶煉、物質(zhì)的分離和提純、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)，能從總體上分析工藝流程圖，知道每一步發(fā)生的反應(yīng)或操作方法，熟悉常見物質(zhì)的分離方法，注意（1）中除雜劑滴加順序，為學(xué)習(xí)易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．