Question

從海水提取鎂和溴的流程如下，請回答相關問題。
（1）從海水中提取鎂的流程如下圖所示（框圖中是主要產物）：

i.海水進入沉淀池前，對海水進行處理有以下兩種方案：
方案一：將曬鹽后的鹵水通入沉淀池；
方案二：將加熱蒸發濃縮后的海水通入沉淀池。
你認為方案________更合理，理由是_________________________________________。
ii.反應①的離子方程是________________________________________________。
反應②的化學方程式是_______________________________________________。
（2）從海水中提取溴的流程如下圖所示（框圖中是主要產物）：

i.過程①中，加入的試劑是___________。
ii.過程②中，向混合液中吹入熱空氣，將溴吹出，用純堿吸收，吹入熱空氣的目的是______________________________________________________________________。
iii.過程③中反應的化學方程式是____________________________________________。
iv.若最終得到的溴單質中仍然混有少量的Cl₂，則除去該雜質的方法是__________________________________________________（結合離子方程式回答）。

Answer 1

（9分）（1）i. 一  要加熱海水需大量的能源，浪費了能源
ii. Mg(OH)₂＋2H^＋＝Mg^2＋＋2H₂O ； MgCl₂(熔融)Mg＋Cl₂↑
（2）i.  Cl₂
ii.溫度升高，氣體的溶解度減小，另外空氣不與溴發生反應，可以攪動液體，有利于溴蒸汽的逸出
iii.5NaBr＋NaBrO₃＋3H₂SO₄＝3Br₂＋3Na₂SO₄＋3H₂O（2分）
iv.加入適量溴化鈉，利用有機溶劑將溴分離提純，Cl₂＋2Br^－＝Br₂＋2Cl^－

試題分析：（1）i.由于蒸發濃縮海水需要加熱海水，從而消耗大量的能源，浪費了能源，所以方案一最好。
ii.氫氧化鎂轉化為氯化鎂，需要將氫氧化鎂溶解在鹽酸中，反應的離子方程式是Mg(OH)₂＋2H^＋＝Mg^2＋＋2H₂O；鎂是活潑的金屬，需要電解法冶煉，電解熔融的氯化鎂即可生成金屬鎂和氯氣，反應的化學方程式是MgCl₂(熔融)Mg＋Cl₂↑。
（2）i.海水中的溴是以溴離子的形成存在的，需要加入氧化劑將其氧化生成單質溴，因此過程①中，加入的試劑是Cl₂。
ii.由于溫度升高，氣體的溶解度減小，另外空氣不與溴發生反應，可以攪動液體，有利于溴蒸汽的逸出，因此要吹入熱空氣。
iii.在酸性條件下，溴酸鈉能和溴化鈉發生氧化還原反應生成單質溴，反應的化學方程式是5NaBr＋NaBrO₃＋3H₂SO₄=3Br₂＋3Na₂SO₄＋3H₂O。
iv. 氯氣具有強氧化性，所以要出去單質溴中的少量氯氣，可以加入適量溴化鈉，利用有機溶劑將溴分離提純，反應的離子方程式是Cl₂＋2Br^－=Br₂＋2Cl^－。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強，側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養學生的應試能力和邏輯推理能力。該題以海水的綜合應用為載體，有利于調動學生的學習興趣，激發學生的學習求知欲。