Question

2．将海水淡化与浓缩海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一．浓缩海水中的Br^-、Mg²⁺可通过一系列工艺流程提取出来．
（1）图1是采用膜分离技术淡化海水的示意图，淡化膜可让水分子通过，而海水中其他离子不能通过．加压后，左侧海水中增加的是B（填字母）

A．溶质质量    B．溶剂质量    C．溶质的质量分数
（2）在浓缩海水中通入氯气，生成Br₂，有关的离子方程式是2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，该反应中的氧化剂是Cl₂，生成的Br₂可用热空气法吹出的原因溴的沸点较低，易挥发．
（3）从海水中提取镁的主要步骤如图2：
①操作a是过滤
②试剂X是，A与X反应的离子方程式Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O．
③为检验MgCl₂溶液中是否含有NaCl残留，实验操作是焰色反应．
④生产出的镁在运输途中应防雨淋，原因是Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑（用化学方程式表示）．

Answer 1

分析 （1）根据溶质不能透过淡化膜，质量不变；水分子可以透过半透膜，左侧溶剂增加，右侧溶剂质量减小；溶质质量不变，右侧溶剂质量减小，溶液质量减小，则溶质质量分数增大，左侧溶剂增加，溶质质量分数减小；
（2）氯气能氧化溴离子得到氯离子和单质溴，溴沸点低易挥发，且有毒，溴易挥发；
（3）海水主要含NaCl、MgSO₄等加入石灰水沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到A为Mg（OH）₂，加入试剂X为盐酸溶解氢氧化镁得到氯化镁溶液，通过蒸发结晶得到氯化镁晶体，在HCl气流中失水得到固体氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁，
①分离固体和溶液用过滤操作；
②试剂X是用来溶解氢氧化镁得到氯化镁溶液的为盐酸；
③氯化镁中的氯化钠只有通过检验钠元素存在，利用焰色反应进行检验是否残留；
④镁是活泼金属和水能发生反应．

解答 解：（1）对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中其它各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水．
A．溶质不能透过淡化膜，所以溶质质量不变，故A错误；
B、水分子可以透过半透膜，左侧溶剂质量增加，右侧溶剂质量减少，故B正确；
C、溶质质量不变，溶剂质量减小，溶液质量减小，则右侧溶质质量分数增大，左侧水增加，溶质质量分数减小，故C错误；
故答案为：B；
（2）一定条件下，将Cl₂通入浓缩的海水中，生成Br₂，Cl₂氧化Br^-应在酸性溶液中发生氧化还原反应，离子方程式为：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，反应中氯元素化合价0价变化为-1价做氧化剂，目的是为了避免生成的溴与碱发生反应，利用溴的沸点较低，易挥发，用热空气法吹出，
故答案为：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-；Cl₂；溴的沸点较低，易挥发；
（3）海水主要含NaCl、MgSO₄等加入石灰水沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到A为Mg（OH）₂，加入试剂X为盐酸溶解氢氧化镁得到氯化镁溶液，通过蒸发结晶得到氯化镁晶体，在HCl气流中失水得到固体氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁，
①操作a是分离氢氧化镁和溶液为过滤，故答案为：过滤；
②试剂X是用来溶解氢氧化镁得到氯化镁溶液的为盐酸，反应的离子方程式为：Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，
故答案为：盐酸；Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O；
③氯化镁中的氯化钠只有通过检验钠元素存在，利用焰色反应进行检验是否残留，用铂丝蘸取溶液在酒精灯上灼烧出现黄色火焰证明钠元素有残留，否则无残留，
故答案为：进行焰色反应；
④镁是活泼金属和水能发生反应生成氢氧化镁和氢气，反应的化学方程式为：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑，故答案为：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑；

点评 本题考查了溶液的特征和半透膜的性质、海水淡化原理分析、海水提取金属镁的过程分析判断，掌握基础是解题关键，题目难度不大．