Question

【題目】海水是一個巨大的化學資源寶庫，下圖是海水綜合利用的部分工業流程圖：

Ⅰ.在過程①中應加入的試劑分別為A.Na2CO3溶液、B.鹽酸、C.BaCl2溶液、D.NaOH溶液，這4種試劑添加的合理順序是____(填序號)；過程①中須完成的實驗操作分別為a.多步過濾、b.蒸發濃縮、c.冷卻結晶，操作a中需要的玻璃儀器是燒杯、__________。

Ⅱ.（1）氯堿工業的反應原理是電解飽和食鹽水，下列物質不可能是氯堿工業產品的是____。

A.H2 B.Cl2 C.Na2CO3 D.NaOH

（2）如圖所示是離子交換膜法電解原理示意圖，兩極均用惰性電極材料。精制飽和食鹽水進入陽極室，H+在右電極上發生____反應(填“氧化”或“還原”)，所使用的離子交換膜的主要作用是____________。

（3）操作人員欲用pH試紙測定右室溶液酸堿度，其操作方法為________。

Ⅲ.過程④制取金屬鎂的化學方程式為MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。簡述工業上不使用電解MgO制取金屬鎂的原因：___。

Ⅳ.過程⑤用純堿溶液吸收Br2，發生的主要反應為：3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑，則吸收1 mol Br2，轉移的電子數為____mol。

Answer 1

【答案】DCAB或CDAB或CADB普通漏斗和玻璃棒C還原防止OH-與Cl2反應，凈化所得的NaOH溶液將一小塊pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液，點在pH試紙上，再與標準比色卡對照MgO的熔點遠高于MgCl2的熔點

【解析】

海水曬鹽后得到粗鹽和母液，粗鹽加入氫氧化鈉、氯化鋇、碳酸鈉、鹽酸精制除雜得到精鹽，電解飽和食鹽水得到氯氣、氫氣和氫氧化鈉溶液，母液中加入氫氧化鈣濁液沉淀鎂離子，過濾得到氫氧化鎂沉淀，加入鹽酸溶解后得到氯化鎂溶液，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌得到氯化鎂晶體，在氯化氫氣流中加熱失水得到氯化鎂固體，電解熔融氯化鎂得到金屬鎂和氯氣，濾液中加入氯氣氧化溴離子得到溴單質的低濃度溶液，加入碳酸鈉溶液吸收溴單質，再加入稀硫酸，發生歸中反應得到高濃度的溴單質溶液。

Ⅰ.除去粗鹽中的可溶性雜質：Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-時，可以加入過量NaOH（去除鎂離子）：Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，加入過量BaCl2（去除硫酸根離子）：SO42-+Ba2+=BaSO4↓；也可先加氯化鋇后加氫氧化鈉，再加入過量Na2CO3（去除鈣離子以及多余的鋇離子）：Ca2++CO32-=CaCO3↓，Ba2++CO32-=BaCO3↓，碳酸鈉必須加在氯化鋇之后，鹽酸在最后，除去多余的碳酸根離子，所以按滴加順序依次為DCAB或CDAB或CADB；過程①中實驗操作a中為多步過濾，需要的玻璃儀器是燒杯、普通漏斗和玻璃棒；

Ⅱ.（1）根據質量守恒定律可知化學反應前后元素的種類一定不變，反應物是氯化鈉和水，所以反應后的物質中只能含有鈉、氯、氫和氧四種元素。A．氫氣是由氫元素組成的，符合以上關于產物情況的分析，所以氫氣可能是該反應的生成物，選項A不選；B．氯氣由氯元素組成，符合以上關于產物情況的分析，所以氯氣可能是該反應的生成物，選項B不選；C．碳酸鈉是由碳、氧和鈉三種元素組成，由以上分析可知生成物中不可能含有碳元素，所以生成物中不可能含有碳酸鈉，選項C選；D．氫氧化鈉是由鈉、氧和氫三種元素組成，符合以上關于產物情況的分析，所以可能是生成物，選項D不選。答案選C；（2）由于氯離子在左邊電極上被氧化成氯氣，所以精制飽和食鹽水進入陽極室，右邊電極連接直流電源的負極，H+在右電極上發生還原反應，所使用的離子交換膜的主要作用是防止OH-與Cl2反應，凈化所得的NaOH溶液；（3）測定溶液pH的操作方法為：將一小塊pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液，點在pH試紙上，再與標準比色卡對照；

Ⅲ.由于MgO的熔點遠高于MgCl2的熔點，如果電解MgO會浪費大量能源，故工業上采用電解MgCl2的方法制取金屬鎂；

Ⅳ.根據反應3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑可知，只有溴元素化合價發生了變化，每吸收3mol Br2，轉移的電子數為5mol，則吸收1 mol Br2，轉移的電子數為mol。