Question

海水是巨大的资源宝库，海水淡化及其综合利用具有重要意义．

（1）氯碱工业主要以食盐为原料．为了除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列操作，正确的操作顺序是

 

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①过滤；    ②加过量的NaOH溶液；      ③加适量的盐酸；     ④加过量的Na₂CO₃溶液；
⑤加过量的BaCl₂溶液．
A．②⑤④①③B．①④②⑤③C．④②⑤③①D．①②③④⑤
（2）在实验室中可以用萃取的方法提取溴，可选用的试剂是

 

，所用主要仪器的名称是

 

．
（3）溶液I中通入适量的Cl₂反应的离子方程式

 

（4）海水提溴蒸馏过程中，温度应控制在80～90℃，温度过高或过低都不利于生产，请解释原因

 

（5）Mg（OH）₂沉淀中混有Ca（OH）₂，可选用

 

溶液进行洗涤除去．如直接加热Mg（OH）₂得到MgO，再电解熔融MgO制金属镁，这样可简化实验步骤，你

 

（选填“同意”，“不同意”）该说法，理由是

 

．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用

专题：元素及其化合物

分析：流程分析海水晒盐后得到粗盐，淡水，粗盐提纯除去所含杂质Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，得到精盐，电解制备氯气；母液中主要是溴离子和镁离子，通入氯气氧化溴离子为溴单质，吹出后和二氧化硫气体通入水中得到卤水溶液和溴化氢溶液，富集溴，适量氯气氧化溴化氢为溴单质；含氯化镁的溶液中加入贝壳高温分解生成的氧化钙溶于水生成的氢氧化钙石灰乳，沉淀镁离子，过滤后在沉淀中加入盐酸溶解，通过浓缩蒸发，冷却结晶过滤洗涤得到氯化镁晶体，失水得到氯化镁固体，电解得到镁；
（1）Ca²⁺用碳酸钠转化为沉淀、Mg²⁺用NaOH转化为沉淀、SO₄^2-用氯化钡溶液转化为沉淀，然后再利用过滤方法除去所有沉淀，必须先除去Mg²⁺或SO₄^2-，然后再除去Ca²⁺，过滤后再加盐酸除去过量的、NaOH和碳酸钠；
（2）萃取剂的选取标准：溴在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取剂和溴不反应，萃取剂和原溶剂不能互溶，萃取时所用仪器为分液漏斗；
（3）溶液I中通入适量的Cl₂反应是氯气氧化溴离子生成溴单质；
（4）溴、水都易被蒸发，温度越高促进水的蒸发，温度过低导致溴不能完全被蒸发；
（5）溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质；氧化镁熔点较高，电解熔融氧化镁耗能较大．

解答： 解：（1）Ca²⁺用碳酸钠转化为沉淀、Mg²⁺用NaOH转化为沉淀、SO₄^2-用氯化钡溶液转化为沉淀，然后再利用过滤方法除去所有沉淀，必须先除去Mg²⁺或SO₄^2-，然后再除去Ca²⁺，因为碳酸钠中碳酸根离子易被盐酸除去，所以在 氢氧化钠或氯化钡之后再加碳酸钠溶液，过滤后再加盐酸除去过量的、NaOH和碳酸钠，所以除杂顺序是②⑤④①③或⑤②④①③，故选A；
（2）溴在CCl₄或苯中的溶解度大于在水溶液中的溶解度，这两种物质和溴都不反应，和水不互溶，所以选取萃取剂为CCl₄或苯，萃取使用仪器为分液漏斗，
故答案为：CCl₄或苯；分液漏斗；
（3）溶液I中通入适量的Cl₂反应是氯气氧化溴离子生成溴单质，反应的离子方程式为：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-；
故答案为：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-；
（4）在溴水中，溴的沸点是58.5°C，水的是100°C，温度过高，大量水蒸气随之排出，溴气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低，
故答案为：温度过高，大量水蒸气随之排出，溴气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低；
（5）Ca（OH）₂属于微溶物、Mg（OH）₂属于难溶物，Mg（OH）₂沉淀中混有Ca（OH）₂，用MgCl₂溶液进行洗涤，使Ca（OH）₂转化为难溶物Mg（OH）₂从而除去Ca（OH）₂；
MgO熔点很高，电解熔融氧化镁需要消耗较高的能量，从而增加成本，工业上用电解熔融氯化镁冶炼Mg，
故答案为：MgCl₂；不同意；MgO熔点很高，熔融时耗能高，增加生产成本．

点评：本题考查了海水资源及其利用，涉及金属的冶炼、物质的分离和提纯、氧化还原反应等知识点，能从总体上分析工艺流程图，知道每一步发生的反应或操作方法，熟悉常见物质的分离方法，注意（1）中除杂剂滴加顺序，为学习易错点，题目难度中等．