Question

【題目】海水是寶貴的資源寶庫，目前氯堿工業(yè)、海水提鎂、海水提溴為人類提供了大量工業(yè)原料。下圖是海水綜合利用的部分流程圖，據(jù)圖回答問題：

（1）由海水曬制的粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等離子，為除去這些離子，所加試劑及其先后順序為(寫化學(xué)式) _____________________。

（2）①目前較先進(jìn)的電解制堿法是離子交換膜電解法，即用陽離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室，其作用是______________，電解飽和食鹽水的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________。

②制取MgCl2的過程中涉及反應(yīng)：MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O，該反應(yīng)要在HCl氣氛中進(jìn)行，其原因是_____________________。

（3）苦鹵中先通入Cl2置換出Br2 ，為什么吹出后用SO2吸收轉(zhuǎn)化為Br-再用Cl2置換，其理由是_________，由此判斷Cl2、Br2、SO2的氧化性由強到弱的順序為_______________。

（4）也有工藝是在吹出Br2后用碳酸鈉溶液吸收，形成溴化鈉和溴酸鈉，同時有CO2放出。該反應(yīng)的離子方程式是_____________；最后再用H2SO4處理得到Br2 ，之后加入CCl4進(jìn)行Br2的萃取，最終用_____________方法得到單質(zhì)Br2。

Answer 1

【答案】

（1）BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl；

（2）①阻止H2與Cl2發(fā)生反應(yīng)甚至發(fā)生爆炸或阻止Cl2與生成的NaOH溶液反應(yīng)而使燒堿產(chǎn)品不純；2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH；②防止MgCl2水解；

（3）第一次吹出的Br2濃度太低，分離浪費原料，SO2吸收主要起到富集作用；Cl2＞Br2＞SO2

（4）3Br2+3CO32-═5Br-+BrO-3+3CO2↑；蒸餾

【解析】

試題分析：（1）SO42-、Ca2+、Mg2+等分別與BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反應(yīng)生成沉淀，可再通過過濾除去，Na2CO3溶液能除去過量的BaCl2溶液，鹽酸能除去過量的Na2CO3溶液和NaOH溶液，所以應(yīng)先加BaCl2溶液再加Na2CO3溶液，最后加入鹽酸，所以正確順序為：BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl，故答案為：BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl；

（2）①陽離子交換膜只能陽離子通過，陰離子和氣體不能通過，用石墨作電解電解飽和氯化鈉時，陽極上氯離子放電生成氯氣，氯氣不能通過陽離子交換膜而進(jìn)入陰極，如果氯氣進(jìn)入陰極易和氫氣混合產(chǎn)生爆炸，且易和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉而導(dǎo)致制取的氫氧化鈉不純，電解飽和食鹽水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，故答案為：阻止H2與Cl2發(fā)生反應(yīng)甚至發(fā)生爆炸或阻止Cl2與生成的NaOH溶液反應(yīng)而使燒堿產(chǎn)品不純； 2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH；

②氯化鎂在水中乙發(fā)生水解，為抑制水解，氯化鎂晶體應(yīng)在氯化氫氣流中脫水，故答案為：在HCl氣流中加熱脫水(防止MgCl2水解)；故答案為：防止MgCl2水解；

（3）苦鹵中通入Cl2已經(jīng)置換出Br2，吹出后用SO2吸收轉(zhuǎn)化為Br-再用Cl2置換是為了富集溴元素，第一次吹出的Br2濃度太低，分離浪費原料，SO2吸收主要起到富集作用，在自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)中，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，氧化劑氧化性大于氧化產(chǎn)物，Cl2+2Br-=Br2+2Cl-中還原性 Br-＞Cl-，SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr中還原性SO2＞Br-，所以還原性強弱順序是 SO2＞Br-＞Cl-，氧化性強弱順序為：Cl2＞Br2＞SO2，故答案為：第一次吹出的Br2濃度太低，分離浪費原料，SO2吸收主要起到富集作用 Cl2＞Br2＞SO2

（4）吹出Br2后用碳酸鈉溶液吸收，形成溴化鈉和溴酸鈉，同時有CO2放出，反應(yīng)的離子方程式為：3Br2+3CO32-═5Br-+BrO-3+3CO2↑，生成溴化鈉和溴酸鈉，最后再用H2SO4處理得到Br2，加入CCl4進(jìn)行Br2的萃取最后通過蒸餾操作分離得到溴單質(zhì)，故答案為：3Br2+3CO32-═5Br-+BrO-3+3CO2↑；蒸餾。