Question

化工生产必须遵循科学原理．请根据下列工艺生产流程回答问题．
（1）某化学课外活动小组以海带为原料获得少量碘，其过程如下图所示：

则：操作①的名称是

 

，操作③使用的试剂（写化学式）

 

．操作②中发生反应的离子方程式为

 

．
（2）海水的综合利用可以制备金属钠和镁，其流程如图所示：

①上述流程中生成Mg（OH）₂沉淀的离子方程式为

 

．Mg（OH）₂沉淀和盐酸反应的离子方程式为

 

．
②实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明这三种情况下使用玻璃棒的作用：
溶解时：

 

；过滤时：

 

；蒸发时：

 

．
③工业上把电解饱和食盐水称为“氯碱工业”．请你完成电解饱和食盐水的化学方程式

 

NaCl+

 

H₂O

电解  .

 

NaOH+H₂↑+

 

．

Answer 1

分析：（1）将海带在坩埚中灼烧得到海带灰，将海带灰浸泡得到海带灰悬浊液，然后采用过滤的方法将残渣和溶液分离，得到含有碘化钾的溶液，向水溶液中加入氯水，发生反应为Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，向含有碘单质的溶液中加入萃取剂进行萃取，得到上层溶液为无色、下层液有色，说明水在上层、含有碘的有机溶剂在下层，萃取剂的密度大于水，一般常用CCl₄作萃取剂且密度大于水，所以该萃取剂为CCl₄；
（2）温度对食盐溶解度的影响不大，所以将海水蒸发得到粗盐和母液，采用重结晶的方法获取精盐；
贝壳的主要成分是碳酸钙，煅烧贝壳得到CaO，发生的反应为CaCO₃

高温  .

CO₂↑+CaO，CaO溶于水发生反应CaO+H₂O=Ca（OH）₂，石灰乳和镁离子反应Mg²⁺+Ca（OH）₂=Mg（OH）₂↓+Ca²⁺，Mg（OH）₂溶于稀盐酸得到MgCl₂溶液，将MgCl₂.6H₂O在HCl氛围中脱水得到MgCl₂，电解熔融MgCl₂得到Mg．

解答：解：（1）将海带在坩埚中灼烧得到海带灰，将海带灰浸泡得到海带灰悬浊液，然后采用过滤的方法将残渣和溶液分离，得到含有碘化钾的溶液，向水溶液中加入氯水，发生反应为Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，向含有碘单质的溶液中加入萃取剂进行萃取，得到上层溶液为无色、下层液有色，说明水在上层、含有碘的有机溶剂在下层，萃取剂的密度大于水，一般常用CCl₄作萃取剂且密度大于水，所以该萃取剂为CCl₄；
分离不溶性固体和溶液采用过滤的方法，所以操作①的名称是过滤，通过以上分析知，操作③使用的试剂为CCl₄，操作②中发生反应的离子方程式为Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，
故答案为：过滤；CCl₄；Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
（2）温度对食盐溶解度的影响不大，所以将海水蒸发得到粗盐和母液，采用重结晶的方法获取精盐；
贝壳的主要成分是碳酸钙，煅烧贝壳得到CaO，发生的反应为CaCO₃

高温  .

CO₂↑+CaO，CaO溶于水发生反应CaO+H₂O=Ca（OH）₂，石灰乳和镁离子反应Mg²⁺+Ca（OH）₂=Mg（OH）₂↓+Ca²⁺，Mg（OH）₂溶于稀盐酸得到MgCl₂溶液，将MgCl₂.6H₂O在HCl氛围中脱水得到MgCl₂，电解熔融MgCl₂得到Mg．
①通过以上分析知，生成Mg（OH）₂沉淀的离子方程式为Mg²⁺+Ca（OH）₂=Mg（OH）₂↓+Ca²⁺，Mg（OH）₂沉淀和盐酸发生复分解反应，则该反应的离子方程式为Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，
故答案为：Mg²⁺+Ca（OH）₂=Mg（OH）₂↓+Ca²⁺；Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O；
②溶解时：玻璃棒起搅拌作用，目的是加速固体溶解；过滤时：玻璃棒的作用是引流，以便使溶液沿玻璃棒流下；蒸发时：玻璃棒起搅拌作用，以便使溶液均匀受热，防止液体溅出，
故答案为：搅拌，加快固体溶解速率；引流，溶液沿玻璃棒流下；搅拌，使溶液均匀受热；
③根据元素守恒知，生成物还有氯气，根据转移电子守恒得方程式为2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2；2；2；Cl₂↑．

点评：本题考查了海水资源的综合利用，涉及碘的提取、镁的提取，从整体上分析流程，知道流程中涉及的反应、基本操作方法，再结合物质的性质分析解答，题目难度不大．