Question

20．大海是一个资源宝库，从海水中提取镁和溴的实验如下：
Ⅰ．（1）海水提镁的步骤如下，请在横线上将实验步骤、目的补充完整．

实验步骤	实验目的
①将贝壳煅烧后制成石灰乳．
②将海水进行浓缩．
③加入石灰乳沉淀过滤．	沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀
④向步骤③所得物质中加入稀盐酸，将溶液进行蒸发浓缩、结晶、过滤．
⑤将得到的产物干燥除水后，MgCl2 $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl2↑（填化学方程式）得到金属镁．

（2）结合以上实验步骤，列举一个能与海水提镁相联合的工业生产实例制备盐酸．
Ⅱ．已知海水中溴元素主要以Br^-形式存在，工业上从海水中提取溴的流程如下：

（1）吸收塔1中发生反应的离子方程式为Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-．
（2）吸收塔2中发生反应：3Br₂+3Na₂CO₃=NaBrO₃+3CO₂+5NaBr．当3mol Br₂完全反应时转移电子5mol．
（3）吸收塔3中反应的离子方程式为5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=Br₂+3H₂O．
（4）吹出塔、吸收塔2的作用分别是用热空气把生成的溴单质吹出，富集溴．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）海水提镁的步骤为浓缩海水加入贝壳煅烧后制成的石灰乳，用于沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到氢氧化镁固体，向步骤③所得物质氢氧化镁中加入稀盐酸溶解得到氯化镁溶液，将溶液进行蒸发浓缩、结晶、过滤，得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中失去结晶水得到固体氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁，据此回答；
（2）电解生成的氯气可以用来生产盐酸；
Ⅱ．流程分析可知海水则加入氧化剂氯气氧化溴离子为单质溴，通入热空气或水蒸气吹出Br₂，利用的是溴单质的易挥发性，用碳酸钠溶液吸收得到溴化钠和溴酸钠，再利用酸溶液中溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质，据此分析回答．

解答 解：Ⅰ．（1）海水提镁的步骤为浓缩海水加入贝壳煅烧后制成的石灰乳，用于沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到氢氧化镁固体，向步骤③所得物质氢氧化镁中加入稀盐酸溶解得到氯化镁溶液，将溶液进行蒸发浓缩、结晶、过滤，得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中失去结晶水得到固体氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁，
③是加入石灰乳沉淀过滤，目的是沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，④向步骤③所得物质中加入稀盐酸，将溶液进行蒸发浓缩、结晶、过滤得到氯化镁晶体，将得到的产物干燥除水后电解熔融氯化镁得到金属镁，反应的化学方程式为：MgCl₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑
故答案为：

实验步骤	实验目的
加入石灰乳沉淀过滤	沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀
稀盐酸
MgCl2 $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl2↑

（2）与海水提镁相联合的工业生产的实例是：电解生成的氯气可以用来生产盐酸，
故答案为：制备盐酸；
Ⅱ．流程分析可知海水则加入氧化剂氯气氧化溴离子为单质溴，通入热空气或水蒸气吹出Br₂，利用的是溴单质的易挥发性，用碳酸钠溶液吸收得到溴化钠和溴酸钠，再利用酸溶液中溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质，
（1）吸收塔1中发生反应的离子方程式为：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，
故答案为：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；
（2）3Br₂+3Na₂CO₃=NaBrO₃+3CO₂+5NaBr，反应中溴元素化合价0价变化为-1价和+5价，电子转移5e^-，当3mol Br₂完全反应时转移电子5mol，
故答案为：5；
（3）吸收塔3中反应是溴离子和溴酸根离子在酸性溶液中发生归中反应生成溴单质，反应的离子方程式为：5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=Br₂+3H₂O，
故答案为：5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=Br₂+3H₂O；
（4）吹出塔是利用溴单质易挥发，利用热空气把生成的溴单质吹出，吸收塔2的作用是富集溴，
故答案为：用热空气把生成的溴单质吹出；富集溴．

点评 本题考查了海水资源的利用分析判断，主要是流程操作的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．