Question

6．將海水淡化后，從剩余的濃海水中通過一系列工藝流程可以生產(chǎn)其他產(chǎn)品．
（1）Cl₂可以氧化濃海水中的Br^-，用空氣吹出Br₂，并用純堿吸收．純堿吸收溴的主要反應(yīng)是Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃（化學(xué)方程式未配平），則吸收1mol Br₂時(shí)，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為$\frac{5}{3}$mol．
（2）精制濃海水可以得到純凈的飽和食鹽水，向其中加入碳酸氫銨可制備碳酸氫鈉．
①NaCl的電子式是．
②上述制備碳酸氫鈉的化學(xué)方程式是NaCl+NH₄HCO₃═NaHCO₃↓+NH₄Cl．
③為測(cè)定制得的碳酸氫鈉的純度，可稱量a g碳酸氫鈉樣品（含少量NaCl）溶于足量鹽酸，蒸干溶液后灼燒，剩余固體質(zhì)量為b g．樣品碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{84（a-b）}{25.5a}$×100%（用含a、b的代數(shù)式表示）．
（3）海水提取鎂的一段工藝流程如圖：
濃海水中的有關(guān)成分如下：

離子	Na+	Mg2+	Cl-	SO42-
濃度/（g•L-1）	63.7	28.8	144.6	46.4

①脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為Ca²⁺+SO₄^2-═CaSO₄↓；
②產(chǎn)品2的化學(xué)式為Mg（OH）₂；1L濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為69.6 g．

Answer 1

分析 （1）一般用氯氣或過氧化氫氧化Br^-，反應(yīng)Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃中，Br元素化合價(jià)分別由0價(jià)變化為-1價(jià)、+5價(jià)，結(jié)合化合價(jià)的變化計(jì)算；
（2）①氯化鈉是離子化合物，鈉離子和氯離子形成離子鍵；
②純凈的飽和食鹽水，利用溶解度的不同，向其中加入碳酸氫銨可制備碳酸氫鈉．
③稱量a g碳酸氫鈉樣品（含少量NaCl）溶于足量鹽酸，蒸干溶液后灼燒，剩余固體質(zhì)量為b g，設(shè)碳酸氫鈉物質(zhì)的量為x，含氯化鈉物質(zhì)的量為y，依據(jù)元素守恒列式計(jì)算，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，
84x+58.5y=a
（x+y）×58.5=b
計(jì)算得到xy，碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于碳酸氫鈉質(zhì)量除以混合物總質(zhì)量；
（3）工藝流程合成步驟中加入石灰乳，沉降后，將過濾后的濾液進(jìn)行脫硫，應(yīng)是用鈣離子沉淀硫酸根離子生成硫酸鈣沉淀，產(chǎn)品1為硫酸鈣，合成得到氫氧化鎂沉淀，故過濾后干燥的產(chǎn)品2為氫氧化鎂，計(jì)算1L溶液中Mg²⁺的質(zhì)量，根據(jù)Mg²⁺～Mg（OH）₂計(jì)算氫氧化鎂的質(zhì)量；

解答 解：（1）一般用氯氣或過氧化氫氧化Br^-，反應(yīng)Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr+NaBrO₃+NaHCO₃中，Br元素化合價(jià)分別由0價(jià)變化為-1價(jià)、+5價(jià)，反應(yīng)中Br₂起氧化劑、還原劑作用，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，2×n_氧化劑（Br₂）=2×5×n_還原劑（Br₂），故n_氧化劑（Br₂）：n_還原劑（Br₂）=5：1，故吸收1mol Br₂時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1mol×2×$\frac{1}{1+5}$×5=$\frac{5}{3}$mol，
故答案為：$\frac{5}{3}$；
（2）①氯化鈉是離子化合物，是鈉離子和氯離子通過靜電作用形成的，其電子式為，
故答案為：；

②純凈的飽和食鹽水，利用溶解度的不同，向其中加入碳酸氫銨可制備碳酸氫鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaCl+NH₄HCO₃═NaHCO₃↓+NH₄Cl，
故答案為：NaCl+NH₄HCO₃═NaHCO₃↓+NH₄Cl；
③量a g碳酸氫鈉樣品（含少量NaCl）溶于足量鹽酸，蒸干溶液后灼燒，剩余固體質(zhì)量為b g，設(shè)碳酸氫鈉物質(zhì)的量為x，含氯化鈉物質(zhì)的量為y，依據(jù)元素守恒列式計(jì)算，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，
84x+58.5y=a
（x+y）×58.5=b
x=$\frac{a-b}{25.5}$mol
樣品碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{\frac{a-b}{25.5}mol×84g/mol}{ag}$×100%=$\frac{84（a-b）}{25.5a}$×100%，
故答案為：$\frac{84（a-b）}{25.5a}$×100%，
（3）①工藝流程合成步驟中加入石灰乳，沉降后，將過濾后的濾液進(jìn)行脫硫，用Ca²⁺沉淀SO₄^2-生成CaSO₄沉淀，離子方程式為：Ca²⁺+SO₄^2-=CaSO₄↓，
故答案為：Ca²⁺+SO₄^2-═CaSO₄↓：
②采用過濾的方法得到產(chǎn)品1為CaSO₄，濾液中加入石灰乳，發(fā)生反應(yīng)為Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，合成中應(yīng)得到Mg（OH）₂沉淀，過濾、干燥的產(chǎn)品2為Mg（OH）₂，
溶液中m（Mg²⁺）=1L×28.8g/L=28.8g，
Mg²⁺～Mg（OH）₂
24g     58g
28.8g  m[Mg（OH）₂]
m[Mg（OH）₂]=28.8g×$\frac{58g}{24g}$=69.6g，
故答案為：Mg（OH）₂；69.6；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用，主要是氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算，化學(xué)方程式計(jì)算，混合物成分的純度計(jì)算應(yīng)用，掌握物質(zhì)性質(zhì)和計(jì)算方法是解題關(guān)鍵，題目難度中等．