Question

3．海水中蕴藏的元素高达80多种，是人类财富的重要集散地．如图是对海水资源的综合利用的示意图．

请回答下列问题：
（1）地球上99%以上的溴元素存在于海洋中，资料显示海水中溴的含量约为66mg•L^-1．如图中制备溴涉及步骤I、II、III，分别写出步骤II和步骤III中反应的离子方程式：3Br₂+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂、BrO₃^-+5Br^-+6H⁺═3Br₂+3H₂O．
（2）制备镁的工艺中，从卤水到MgCl₂（aq）经历了$M{g^{2+}}→Mg{（OH）_2}→M{g^{2+}}$的过程，生成Mg（OH）₂的过程看似多余，其实该过程的作用是镁的富集．
（3）电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后即为固体镁，下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是A（填字母序号）．
A、Ar        B、CO₂ C、O₂ D、N₂．

Answer 1

分析 海水晒盐得到卤水，通入氯气氧化溴离子得到低浓度的溴单质溶液，通入热空气吹出溴单质，用纯碱溶液吸收辐射反应得到溴酸根离子、溴离子的溶液，再用硫酸酸化得到溴单质；在卤水中加入熟石灰沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤后再氢氧化镁沉淀中加入盐酸溶解得到氯化镁溶液，浓缩蒸发结晶析出氯化镁晶体，在氯化氢气流中失去结晶水得到固体氯化镁固体，电极熔融氯化镁得到金属镁，
（1）步骤II中是碳酸钠吸收溴单质生成溴酸钠、溴化钠和二氧化碳，步骤III中是溴酸钠和溴化钠在卤水溶液中发生归中反应生成溴单质；
（2）从卤水到MgCl₂（aq）经历了氯化镁沉淀为氢氧化镁，过滤后得到氢氧化镁沉淀溶解在盐酸中得到氯化镁溶液，目的是浓缩溶液富集镁离子；
（3）根据能和金属镁发生反应的气体来回答．

解答 解：（1）步骤II中是碳酸钠吸收溴单质生成溴酸钠、溴化钠和二氧化碳，反应的离子方程式为：3Br₂+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂，步骤III中是溴酸钠和溴化钠在卤水溶液中发生归中反应生成溴单质，反应的离子方程式为：BrO₃^-+5Br^-+6H⁺═3Br₂+3H₂O，
故答案为：3Br₂+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂；BrO₃^-+5Br^-+6H⁺═3Br₂+3H₂O；
（2）制备镁的工艺中，从卤水到MgCl₂（aq）经历MgCl₂→Mg（OH）₂→MgCl₂的过程，生成Mg（OH）₂的过程是镁的富集，
故答案为：镁的富集；
（3）能和金属镁发生反应的气体：氮气、氧气、二氧化碳，Ar气体是惰性气体不和镁反应，所以可以用氩气做镁蒸气的冷却剂，
故选A；
故答案为：A．

点评 本题主要考查了海水资源的综合利用，海水提溴工艺，氯碱工业，实验基本操作，题目难度中等．