Question

【题目】利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下：

（1）提取溴的过程中，经过2次转化的目的是__________，吸收塔中发生反应的离子方程式是，蒸馏塔中发生反应的离子方程式是____________。

（2）从溶液中得到晶体的主要操作是__________、_________、过滤、洗涤、干燥。由无水氯化镁得到镁的化学方程式是__________。

（3）据上述流程，将海水中溴元素（海水中离子含量为）转化为工业溴，整个流程中至少需要标准状况下的体积为_________L（忽略溶解）。

Answer 1

【答案】 对溴元素进行富集 加热浓缩 冷却结晶 179.2

【解析】海水中加入氢氧化钙沉淀镁离子后过滤，在滤液中通入氯气是将滤液中的Br-氧化为Br2，再利用热的空气将Br2吹出，进入吸收塔与SO2反应，其反应的离子方程式为：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO；再通入氯气将Br-氧化为Br2，两次Br-→Br2转化的目的是对溴元素进行富集，氢氧化镁加入盐酸溶解得到氯化镁溶液，氯化镁溶液中得到氯化镁晶体的操作是加热蒸发冷却结晶得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁；

（1）根据以上分析可知流程中提取溴的过程中，经过2次Br-→Br2转化的目的是为了得到更多的溴单质，提取过程对溴元素进行富集；吸收塔内通入的二氧化硫气体是和溴单质反应生成溴离子，在蒸馏塔中被氯气氧化得到更多的溴单质，反应的离子方程式是Cl2+2Br－＝Br2+2Cl－；（2）从MgCl2溶液中得到MgCl26H2O晶体的主要操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到；电解熔融氯化镁得到金属镁和氯气，反应的化学方程式为：MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑；（4）若将10m3海水中的溴元素转化为工业溴，依据溴元素含量为64mg/L，10m3海水中含溴元素=10×1000L×64g/L×10-3=640g；物质的量=640g÷80g/mol=8mol，依据反应计算得到：Cl2+2Br－＝Br2+2Cl－，消耗氯气物质的量为：4mol；提取过程中需要两次通入氯气实现溴离子被氧化，所以至少需要标准状况下Cl2的物质的量为8 mol，标准状况下体积为8mol×22.4L/mol=179.2L。