Question

3．海水中有取之不盡的化學(xué)資源，從海水中可提取多種化工原料．下圖是某工廠對海水資源的綜合利用的示意圖．

試回答下列問題：
（1）寫出對精制飽和食鹽水進行電解的化學(xué)方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ Cl₂↑+H₂↑+2NaOH．
（2）母液中含有K⁺、Na⁺、Mg²⁺等陽離子，從以上流程可以看出，對母液進行一系列的加工可制得金屬鎂．
①從離子反應(yīng)的角度思考，在母液中加入石灰乳所起的作用是使鎂離子生成氫氧化鎂沉淀；
若加入石灰乳后所制取的產(chǎn)品中還混雜著熟石灰，那么將熟石灰從該產(chǎn)品中除去的方法是加入MgCl₂溶液后攪拌過濾．
②電解無水氯化鎂的化學(xué)方程式是MgCl_{2 （熔融）}$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．
③電解無水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環(huán)境里冷卻后即為固體鎂，下列物質(zhì)中可以用作鎂蒸氣的冷卻劑的是A（填字母序號）．
A．H₂       B．CO₂C．O₂      D．水蒸氣
（3）在該化工廠中，海水提取氯化鈉后的母液經(jīng)過提取氯化鎂后又形成了新的母液，向新的母液中加入一種常見的氣態(tài)氧化劑，又提取了重要的化工原料溴單質(zhì)．
①生成溴單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-；生產(chǎn)中將溴單質(zhì)從化合物中分離出來的方法是空氣吹出法，這種方法的成功應(yīng)用是基于溴單質(zhì)具有揮發(fā)性．
②以下是對生產(chǎn)溴單質(zhì)所用的氣態(tài)氧化劑尋找供貨源的設(shè)想，其中合理的是CD（填字母序號）．      
A．從外地購買                  B．在當(dāng)?shù)匦陆ㄉ�產(chǎn)廠
C．從本廠生產(chǎn)燒堿處循環(huán)        D．從本廠生產(chǎn)鎂單質(zhì)處循環(huán)．

Answer 1

分析 （1）電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，同時溶液中生成氫氧化鈉；
（2）①根據(jù)貝殼的主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣加熱分解得到氧化鈣，氧化鈣與水反應(yīng)生成石灰乳，加入石灰乳沉淀鎂離子，過量的氫氧化鈣可以加入氯化鎂溶液沉淀后過濾除去；
②電解熔融狀態(tài)的氯化鎂可以得到鎂和氯氣；③根據(jù)不能和金屬鎂發(fā)生反應(yīng)的氣體來回答；
（3）①根據(jù)氯氣能氧化溴離子得到氯離子和單質(zhì)溴書寫，氯氣為氧化劑；工業(yè)生產(chǎn)中將溴單質(zhì)從混合物中分離出來應(yīng)采用萃取的方法；
②生產(chǎn)燒堿時有氯氣生成，生產(chǎn)鎂時也有氯氣生成，溴是易揮發(fā)的液體．

解答 解：（1）電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，同時溶液中生成氫氧化鈉，所以反應(yīng)方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
（2）①貝殼的主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣加熱分解得到氧化鈣，氧化鈣與水反應(yīng)生成石灰乳，加入石灰乳沉淀鎂離子，過量的氫氧化鈣可以加入氯化鎂溶液沉淀后過濾除去；
故答案為：使鎂離子生成氫氧化鎂沉淀；加入MgCl₂溶液后攪拌過濾；
②無水氯化鎂在熔融狀態(tài)下，通過電解得到金屬鎂，化學(xué)方程式為：MgCl_{2 （熔融）}$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案為：MgCl_{2 （熔融）}$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
③能和金屬鎂發(fā)生反應(yīng)的氣體：水蒸氣反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣、氧氣生成氧化鎂、二氧化碳生成碳和氧化鎂、水生成氫氧化鎂和氫氣，所以可以用氫氣、惰性氣體Ar做鎂蒸氣的冷卻劑，
故答案為：A．
（3）①因氯氣能氧化溴離子得到氯離子和單質(zhì)溴：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，氯元素化合價降低，氯氣為氧化劑，萃取能富集溴，工業(yè)生產(chǎn)中將溴單質(zhì)從混合物中分離出來應(yīng)采用萃取的方法，熱空氣吹出法得到溴單質(zhì)，將溴單質(zhì)從混合物中分離出來是基于溴單質(zhì)的揮發(fā)性，
故答案為：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，空氣吹出法，揮發(fā)；
②提取Br₂，用的氣態(tài)氧化劑為氯氣，本廠生產(chǎn)燒堿為電解氯化鈉溶液，產(chǎn)物中有氯氣，本廠生產(chǎn)鎂單質(zhì)，是電解無水氯化鎂，電解氯化鎂的產(chǎn)物為鎂和氯氣，溴單質(zhì)具有揮發(fā)性，將溴單質(zhì)從混合物中分離出來是基于溴單質(zhì)的揮發(fā)性，故答案為：CD．’

點評 本題主要考查了海水制金屬鎂的過程以及原理，掌握實驗的原理和操作方法結(jié)合流程圖信息是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．