Question

（附加題）海水中化學資源的綜合開發利用，已受到各國的高度重視．Br₂和Mg等兩種單質都可以從海水中提取，下圖為提取它們的主要步驟：

請回答：
Ⅰ．從海水中提取的溴占世界溴年產量的1/3，主要方法就是上述流程中的空氣吹出法．
（1）制取Br₂時第一次通入Cl₂時發生反應的離子方程式是______．
（2）吸收塔中反應的離子方程式是______．
由（1）、（2）可知，SO₂、Cl₂、Br₂三種物質氧化性由強到弱的順序是______．（用“＞”表示）
Ⅱ．鎂及其合金是用途很廣的金屬材料，而目前世界上60%的鎂就是從海水中按上述流程提取的．
（1）上述流程中為了使MgSO₄完全轉化為Mg（OH）₂，試劑①可以選用______（寫化學式）．
（2）加入試劑②后反應的離子方程式是______．
（3）步驟①包括加熱、蒸發、冷卻、結晶、______．
（4）通電時無水MgCl₂在熔融狀態下反應的化學方程式是______．
Ⅲ．上述流程在生產溴和鎂的同時還可以制得其他化工物質，比如制備耐火材料氧化鎂和鹽酸．生產方法是：
①將氯化鎂晶體（MgCl₂?6H₂O）加熱到523℃以上，該晶體可以分解得到耐火材料氧化鎂和兩種氣態化合物，其中一種氣體常溫下為無色液體．
②將兩種氣體冷卻至室溫，再根據需要，加入不同量的水，就可得到不同濃度的鹽酸．
（1）MgCl₂?6H₂O在523℃以上分解的化學方程式是______．
（2）現用1molMgCl₂?6H₂O分解所得的非固體產物來制取密度為1.19g/cm³的鹽酸溶液168mL，需加水______g（精確到0.1），該鹽酸中溶質的物質的量濃度是______mol/L（精確到0.1）．

Answer 1

I．（1）濃縮溴水與試劑①反應得到氫氧化鎂，剩余混合液中含有的是溴離子，通入氯氣后，氯氣與溴離子反應生成單質溴和溴離子，其離子方程式是Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂．
故答案為：Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂；
（2）單質溴經過空氣吹出法后被富集在吸收塔，通入的二氧化硫與單質溴反應生成硫酸和氫溴酸，其化學方程式是：Br₂+SO₂+2H₂O═2H₂SO₄+2HBr，即其離子方程式為Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-．在氧化還原反應中氧化劑的氧化性比氧化產物的氧化性強，根據Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂得，氧化性Cl₂＞Br₂．根據得Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，氧化性Br₂＞SO₂．即氧化性為Cl₂＞Br₂＞SO₂．故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；Cl₂＞Br₂＞SO₂；
II．（1）濃縮溴水與試劑①反應得到氫氧化鎂，則試劑①可以是氫氧化鈉或氫氧化鈣，故答案為：NaOH；
（2）氫氧化鎂與試劑②反應得到氯化鎂，則試劑②必是鹽酸，反應的化學方程式是Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O，其離子方程式是Mg（OH）₂+2H⁺═Mg²⁺+2H₂O，
故答案為：Mg（OH）₂+2H⁺═Mg²⁺+2H₂O；
（3）要從氯化鎂溶液得到含結晶水的氯化鎂，就需要蒸發、冷卻、結晶，并通過過濾把固體從溶液中分離出來，故答案為：過濾；
（4）電解熔融狀態的無水氯化鎂可以得到氯氣和鎂單質，即MgCl₂（熔融）

電解 .

Mg+Cl₂↑，故答案為：MgCl₂（熔融）

電解 .

Mg+Cl₂↑；
III．（1）根據題意MgCl₂?6H₂O在523℃以上分解，實際上是MgCl₂?6H₂O高溫失水形成氯化鎂溶液，氯化鎂水解生成氫氧化鎂和氯化氫，然后氫氧化鎂高溫下分解得到氧化鎂，即MgCl₂?6H₂O在523℃以上分解得到的應該是氧化鎂、氯化氫和水，其化學方程式是MgCl₂?6H₂OMgO+2HCl↑+5H₂O↑，故答案為：MgCl₂?6H₂OMgO+2HCl↑+5H₂O↑；
（2）得到的鹽酸的質量是1.19g/cm³×168mL═199.92g．根據MgCl₂?6H₂OMgO+2HCl↑+5H₂O↑可知，1molMgCl₂?6H₂O分解可得2mol氯化氫、5mol水，二者的質量共73g+90g=163g，則需要加水：199.92g-163g=36.92g，即需要加水36.9g．
因為該鹽酸中含有2molHCl，體積為0.168L，則c（HCl）═

2mol

0.168L

=11.9mol/L，即該鹽酸中溶質的物質的量濃度是11.9mol/L．
故答案為：36.9g；11.9．