Question

【题目】海水是一个巨大的化学资源宝库，利用海水可以获得很多化工产品。

（1）海水淡化的方法有蒸馏法、________________(填1种方法)。

（2）海水制得的饱和氯化钠溶液可以利用电解法直接制取次氯酸钠，制取的离子方程式为___________。

（3）利用制盐后的盐卤提取溴的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):

将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整:______________

□Br2+□Na2CO3==□NaBrO3+□_____+□______

（4）盐卤蒸发冷却后析出卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe2+、Fe3+、Mn2+等离子。以卤块为原料制得镁的工艺流程如下(部分操作和条件已略去)：

己知:常温下0.010mol/L金属离子在不同pH下的沉淀情况如下:

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)3	2.7	3.7
Fe(OH)2	7.6	9.6
Mn(OH)2	8.3	9.8
Mg(OH)2	9.6

①步骤②中需控制pH=9.8，其目的是_________________________。

②用NaClO氧化Fe2+得到Fe(OH)3沉淀的离子反应方程式为___________________。

③步骤③可以将SOCl2与MgCl2·6H2O混合加热制取无水MgCl2，SOCl2的作用是___________。

④NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2，生成盐和能参与大气循环的物质。除去0.2molCO(NH2)2时消耗NaClO__________g。

⑤如果沉淀0.010mol/LMgCl2溶液，根据表格中的数据计算，当pH=11.2时溶液中c(Mg2+)=____mol/L。

Answer 1

【答案】 离子交换法或电渗析法 Cl-+H2OClO-+H2↑ 3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2 除去溶液中含有的Fe2+、Fe3+、Mn2+杂质，使之完全生成沉淀而除去或使Mg2+以外杂质转化为氢氧化物沉淀而除去 ClO-+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+ 吸收MgCl2·6H2O中结晶水，并产生HCl气体抑制Mg2+的水解 44.7 1.0×10-5.2

【解析】(1)海水淡化的方法有蒸馏法、离子交换法或电渗析法，故答案为：离子交换法或电渗析法；

(2)利用电解法饱和氯化钠溶液可以直接制取次氯酸钠，制取的离子方程式为Cl-+H2OClO-+H2↑，故答案为：Cl-+H2OClO-+H2↑；

(3)Br2与Na2CO3反应生成NaBrO3、NaBr和CO2，Br元素部分由0价升高到+5价，另一部分从0价降低到-1价，则生成的NaBrO3与NaBr的物质的量之比为1：5，所以配平方程式为：3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2↑，故答案为：3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2；

(4)盐卤加水溶解，加NaClO将Fe2+氧化成Fe3+，然后加入NaOH调节pH为9.8，使Fe2+、Fe3+、Mn2+转化为氢氧化物沉淀，过滤，滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到，氯化镁晶体，在HCl气氛中加热得到无水氯化镁，电解熔融的氯化镁得到Mg；

①步骤②中需控制pH=9.8在于使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀，以便通过过滤而除去，即控制pH=9.8的目的：除去溶液中含有的Fe2+、Fe3+、Mn2+杂质，使之完全生成沉淀而除去；故答案为：除去溶液中含有的Fe2+、Fe3+、Mn2+杂质，使之完全生成沉淀而除去；

②加入次氯酸钠会氧化亚铁离子为三价铁，则次氯酸钠与Fe2+、H2O反应生成Fe(OH)3、Cl-和H+，反应的离子方程式为：ClO-+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+；故答案为：ClO-+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+；

③镁离子水解生成氢氧化镁和氢离子，Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+，水解反应属于吸热反应，加热温度升高，水解程度增大，通入HCl时，增加了溶液中的c(H+)，能使水解平衡逆向移动，抑制Mg2+水解，HCl还能带出水份，最终得到无水MgCl2；故答案为：吸收MgCl2·6H2O中结晶水，并产生HCl气体抑制Mg2+的水解；

④NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2，生成盐和能参与大气循环的物质，其反应为3NaClO+CO(NH2)2═3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O，由方程式中物质之间的关系可知，0.2mol CO(NH2)2消耗NaClO为0.6mol，则m(NaClO)=nM=0.6mol×74.5g/mol=44.7g，故答案为：44.7；

⑤根据表格数据可知，pH=9.6时，c(OH-)=10-4.4，镁离子开始沉淀，则Ksp[Mg(OH)2]=0.01×(10-4.4)2= c(Mg2+)×(10-2.8)2，解得：c(Mg2+)=1.0×10-5.2mol/L，故答案为：1.0×10-5.2。