Question

从海水提取镁和溴的流程如下，请回答相关问题。

（1）从海水中提取镁的流程如下图所示（框图中是主要产物）：

i.海水进入沉淀池前，对海水进行处理有以下两种方案：

方案一：将晒盐后的卤水通入沉淀池；

方案二：将加热蒸发浓缩后的海水通入沉淀池。

你认为方案________更合理，理由是_________________________________________。

ii.反应①的离子方程是________________________________________________。

反应②的化学方程式是_______________________________________________。

（2）从海水中提取溴的流程如下图所示（框图中是主要产物）：

i.过程①中，加入的试剂是___________。

ii.过程②中，向混合液中吹入热空气，将溴吹出，用纯碱吸收，吹入热空气的目的是______________________________________________________________________。

iii.过程③中反应的化学方程式是____________________________________________。

iv.若最终得到的溴单质中仍然混有少量的Cl₂，则除去该杂质的方法是__________________________________________________（结合离子方程式回答）。

 

Answer 1

【答案】

（9分）（1）i. 一   要加热海水需大量的能源，浪费了能源

ii. Mg(OH)₂＋2H^＋＝Mg^2＋＋2H₂O ； MgCl₂(熔融)Mg＋Cl₂↑

（2）i.  Cl₂

ii.温度升高，气体的溶解度减小，另外空气不与溴发生反应，可以搅动液体，有利于溴蒸汽的逸出

iii.5NaBr＋NaBrO₃＋3H₂SO₄＝3Br₂＋3Na₂SO₄＋3H₂O（2分）

iv.加入适量溴化钠，利用有机溶剂将溴分离提纯，Cl₂＋2Br^－＝Br₂＋2Cl^－

【解析】

试题分析：（1）i.由于蒸发浓缩海水需要加热海水，从而消耗大量的能源，浪费了能源，所以方案一最好。

ii.氢氧化镁转化为氯化镁，需要将氢氧化镁溶解在盐酸中，反应的离子方程式是Mg(OH)₂＋2H^＋＝Mg^2＋＋2H₂O；镁是活泼的金属，需要电解法冶炼，电解熔融的氯化镁即可生成金属镁和氯气，反应的化学方程式是MgCl₂(熔融)Mg＋Cl₂↑。

（2）i.海水中的溴是以溴离子的形成存在的，需要加入氧化剂将其氧化生成单质溴，因此过程①中，加入的试剂是Cl₂。

ii.由于温度升高，气体的溶解度减小，另外空气不与溴发生反应，可以搅动液体，有利于溴蒸汽的逸出，因此要吹入热空气。

iii.在酸性条件下，溴酸钠能和溴化钠发生氧化还原反应生成单质溴，反应的化学方程式是5NaBr＋NaBrO₃＋3H₂SO₄=3Br₂＋3Na₂SO₄＋3H₂O。

iv. 氯气具有强氧化性，所以要出去单质溴中的少量氯气，可以加入适量溴化钠，利用有机溶剂将溴分离提纯，反应的离子方程式是Cl₂＋2Br^－=Br₂＋2Cl^－。

考点：考查海水中金属镁和溴的提取、实验方案评价和方程式的书写

点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的应试能力和逻辑推理能力。该题以海水的综合应用为载体，有利于调动学生的学习兴趣，激发学生的学习求知欲。