Question

【題目】海水是一個巨大的化學資源寶庫，利用海水可以獲得很多化工產品。

（1）海水淡化的方法有蒸餾法、________________(填1種方法)。

（2）海水制得的飽和氯化鈉溶液可以利用電解法直接制取次氯酸鈉，制取的離子方程式為___________。

（3）利用制鹽后的鹽鹵提取溴的工藝流程如下(部分操作和條件已略去):

將Br2與Na2CO3反應的化學方程式補充完整:______________

□Br2+□Na2CO3==□NaBrO3+□_____+□______

（4）鹽鹵蒸發冷卻后析出鹵塊的主要成分是MgCl2，此外還含Fe2+、Fe3+、Mn2+等離子。以鹵塊為原料制得鎂的工藝流程如下(部分操作和條件已略去)：

己知:常溫下0.010mol/L金屬離子在不同pH下的沉淀情況如下:

物質	開始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)3	2.7	3.7
Fe(OH)2	7.6	9.6
Mn(OH)2	8.3	9.8
Mg(OH)2	9.6

①步驟②中需控制pH=9.8，其目的是_________________________。

②用NaClO氧化Fe2+得到Fe(OH)3沉淀的離子反應方程式為___________________。

③步驟③可以將SOCl2與MgCl2·6H2O混合加熱制取無水MgCl2，SOCl2的作用是___________。

④NaClO還能除去鹽鹵中的CO(NH2)2，生成鹽和能參與大氣循環的物質。除去0.2molCO(NH2)2時消耗NaClO__________g。

⑤如果沉淀0.010mol/LMgCl2溶液，根據表格中的數據計算，當pH=11.2時溶液中c(Mg2+)=____mol/L。

Answer 1

【答案】 離子交換法或電滲析法 Cl-+H2OClO-+H2↑ 3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2 除去溶液中含有的Fe2+、Fe3+、Mn2+雜質，使之完全生成沉淀而除去或使Mg2+以外雜質轉化為氫氧化物沉淀而除去 ClO-+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+ 吸收MgCl2·6H2O中結晶水，并產生HCl氣體抑制Mg2+的水解 44.7 1.0×10-5.2

【解析】(1)海水淡化的方法有蒸餾法、離子交換法或電滲析法，故答案為：離子交換法或電滲析法；

(2)利用電解法飽和氯化鈉溶液可以直接制取次氯酸鈉，制取的離子方程式為Cl-+H2OClO-+H2↑，故答案為：Cl-+H2OClO-+H2↑；

(3)Br2與Na2CO3反應生成NaBrO3、NaBr和CO2，Br元素部分由0價升高到+5價，另一部分從0價降低到-1價，則生成的NaBrO3與NaBr的物質的量之比為1：5，所以配平方程式為：3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2↑，故答案為：3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2；

(4)鹽鹵加水溶解，加NaClO將Fe2+氧化成Fe3+，然后加入NaOH調節pH為9.8，使Fe2+、Fe3+、Mn2+轉化為氫氧化物沉淀，過濾，濾液經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到，氯化鎂晶體，在HCl氣氛中加熱得到無水氯化鎂，電解熔融的氯化鎂得到Mg；

①步驟②中需控制pH=9.8在于使除Mg2+以外的各種雜質金屬離子都生成氫氧化物沉淀，以便通過過濾而除去，即控制pH=9.8的目的：除去溶液中含有的Fe2+、Fe3+、Mn2+雜質，使之完全生成沉淀而除去；故答案為：除去溶液中含有的Fe2+、Fe3+、Mn2+雜質，使之完全生成沉淀而除去；

②加入次氯酸鈉會氧化亞鐵離子為三價鐵，則次氯酸鈉與Fe2+、H2O反應生成Fe(OH)3、Cl-和H+，反應的離子方程式為：ClO-+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+；故答案為：ClO-+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+；

③鎂離子水解生成氫氧化鎂和氫離子，Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+，水解反應屬于吸熱反應，加熱溫度升高，水解程度增大，通入HCl時，增加了溶液中的c(H+)，能使水解平衡逆向移動，抑制Mg2+水解，HCl還能帶出水份，最終得到無水MgCl2；故答案為：吸收MgCl2·6H2O中結晶水，并產生HCl氣體抑制Mg2+的水解；

④NaClO還能除去鹽鹵中的CO(NH2)2，生成鹽和能參與大氣循環的物質，其反應為3NaClO+CO(NH2)2═3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O，由方程式中物質之間的關系可知，0.2mol CO(NH2)2消耗NaClO為0.6mol，則m(NaClO)=nM=0.6mol×74.5g/mol=44.7g，故答案為：44.7；

⑤根據表格數據可知，pH=9.6時，c(OH-)=10-4.4，鎂離子開始沉淀，則Ksp[Mg(OH)2]=0.01×(10-4.4)2= c(Mg2+)×(10-2.8)2，解得：c(Mg2+)=1.0×10-5.2mol/L，故答案為：1.0×10-5.2。