Question

．海水中含有豐富的化學(xué)元素，下面是某化工廠從海水中提取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)流程簡圖：

請回答：
（1）在粗鹽中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，精制時所用的試劑為：
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）    ．
（2）Mg（OH）₂中加入鹽酸后，要獲得MgCl₂?6H₂O晶體，需要進(jìn)行的實驗操作依次    ．
A．蒸餾      B．灼燒     C．過濾      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誤的是    ．
A．精制飽和食鹽水進(jìn)入陽極室       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．電解槽的陽極用金屬鐵網(wǎng)制成
（4）寫出電解飽和NaCl溶液的電極反應(yīng)方程式：    ．
（5）此工業(yè)煅燒貝殼得到氧化鈣．石灰石和貝殼的主要成份相同，事實上，石灰石在許多化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)都發(fā)揮了極大的作用，請寫出一條化工生產(chǎn)中碳酸鈣參與的化學(xué)反應(yīng)方程式（此工業(yè)涉及的方程式除外）    ．
（6）利用MgCl₂?6H₂O可制得無水氯化鎂，應(yīng)采取的措施是    ．
（7）用熱空氣吹出的溴蒸氣可以用亞硫酸鈉溶液吸收，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)鎂離子用氫氧根離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，鈣離子用碳酸根離子沉淀，過濾要放在所有的沉淀操作之后，加碳酸鈉要放在加氯化鋇之后，可以將過量的鋇離子沉淀最后再用鹽酸處理溶液中的碳酸根離子和氫氧根離子進(jìn)行分析；
（2）Mg（OH）₂中加入鹽酸后，要獲得MgCl₂?6H₂O晶體，需要進(jìn)行的實驗操作為：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶．如果要使該晶體變?yōu)闊o水氯化鎂，一定要在HCl氣氛中脫水，否則會水解；
（3）離子交換膜法電解飽和食鹽水，電解飽和食鹽時陽極陰離子Cl^-、OH^-放電，Cl^-的放電能力強(qiáng)于OH^-，陽極發(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在陽極生成，精制飽和食鹽水從陽極進(jìn)入；
（4）電解飽和食鹽時陽極陰離子Cl^-、OH^-放電，Cl^-的放電能力強(qiáng)于OH^-，電解飽和NaCl溶液的電極反應(yīng)方程式，
陽極發(fā)生的方程式為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極：2H⁺+2e^-═H₂↑；
（5）碳酸鈣可以在制玻璃工業(yè)中、工業(yè)煉鐵等；
（6）利用MgCl₂?6H₂O可制得無水氯化鎂，要在HCl氣氛中脫水；
（7）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：（1）鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過量的石灰乳可以將鎂離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀，至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都行，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀，但是加入的碳酸鈉要放在加入的氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會除去反應(yīng)剩余的氯化鋇，離子都沉淀了，在進(jìn)行過濾，最后再加入鹽酸除去反應(yīng)剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，所以添加試劑的順序為：CBDA；或BCDA；
（2）Mg（OH）₂中加入鹽酸后，要獲得MgCl₂?6H₂O晶體，需要進(jìn)行的實驗操作為：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶．如果要使該晶體變?yōu)闊o水氯化鎂，一定要在HCl氣氛中脫水，否則會水解；
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，電解飽和食鹽時陽極陰離子Cl^-、OH^-放電，Cl^-的放電能力強(qiáng)于OH^-，
陽極：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，
陰極：2H⁺+2e^-═H₂↑；
總反應(yīng)為：2NaCl+2H₂OCl₂↑+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；
陽極：氯離子放電，產(chǎn)生氯氣，致使鈉離子濃度升高，通過陽離子交換膜到達(dá)陰極室．所以陽極入口應(yīng)加入精制飽和食鹽水；
故答案為：D；
（4）電解飽和食鹽時陽極陰離子Cl^-、OH^-放電，Cl^-的放電能力強(qiáng)于OH^-，陽極：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極：2H⁺+2e^-═H₂↑；
故答案為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑：2H⁺+2e^-═H₂↑；
（5）工業(yè)煉鐵除硫磷：CaCO₃+SO₂═CaSO₃+CO₂；工業(yè)制玻璃反應(yīng)原理；CaCO₃+SiO₂CaSiO₃+CO₂
故答案為：CaCO₃+SiO₂CaSiO₃+CO₂
（6）利用MgCl₂?6H₂O可制得無水氯化鎂，應(yīng)采取的措施是，在HCl氣流中加熱脫水，故答案為：在HCl氣流中加熱脫水；
（7）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：2Na₂SO₃+Br₂+H₂O=2Na₂SO₄+2HBr；
故答案為：2Na₂SO₃+Br₂+H₂O=2Na₂SO₄+2HBr；
點評：本題考查了海水資源的綜合利用，工業(yè)生產(chǎn)流程的分析判斷，電解原理的應(yīng)用，電極名稱，電極產(chǎn)物，電極反應(yīng)的應(yīng)用，粗鹽的提純步驟，晶體的提純方法，題目內(nèi)容綜合性較強(qiáng)，難度較大．