Question

海洋約占地球表面積的71%，海水化學資源的利用具有非常廣闊的前景．
（1）海水曬鹽可獲得粗鹽，在實驗室中粗鹽經過溶解、

過濾

、

蒸發

可制得精鹽．
（2）鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的，其主要步驟如圖1所示：
①為了使MgSO₄轉化為Mg（OH）₂，試劑①可以選用

氫氧化鈉（NaOH）

，要使MgSO₄完全轉化為沉淀，加入試劑①的量應

過量

；
②試劑②可以選用

鹽酸

；
③試從節約能源、提高金屬鎂的純度分析，以下適宜的冶鎂方法是

C

．
A．Mg（OH）₂

△

MgO

電解

2800℃

Mg
B．Mg（OH）₂

△

MgO

C

還原

Mg
C．Mg（OH）₂

HCl

MgCl₂

電解

714℃

Mg
D．Mg（OH）₂

HCl

MgCl₂

活潑金屬

還原

Mg
（3）溴及其化合物用途十分廣泛，我國正在大力開展海水提溴的研究和開發工作．工業以濃縮海水為原料提取溴的部分過程如圖2所示．
某課外小組在實驗室模擬上述過程設計如圖3所示裝置進行實驗（所有橡膠制品均已被保護，夾持裝置已略去）：
①A裝置中通入a氣體的目的是（用離子方程式表示）

Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂

；
②A裝置中通入a氣體一段時間后，停止通入，改通熱空氣．通入熱空氣的目的是

吹出Br₂

；
③反應過程中，B裝置中有SO₄^2-生成．檢驗SO₄^2-的方法是

取少量B裝置中反應后的溶液于試管中，滴加氯化鋇溶液，產生白色沉淀，證明有SO₄^2-

；
④C裝置的作用是

吸收未反應的Cl₂、Br₂和SO₂

．

Answer 1

分析：（1）粗鹽提純的主要步驟是：溶解、過濾、蒸發；
（2）①加入的藥品要和雜質反應且不引進新的雜質，且除雜劑要過量；
②氫氧化鎂易溶于鹽酸；
③MgO的熔點高，制備鎂一般利用電解熔融的MgCl₂；
（3）①利用氧化還原反應原理制取溴單質；
②溴易揮發；
③硫酸根離子和鹽酸酸化的氯化鋇溶液反應生成難溶性的白色沉淀；
④溴、氯氣和二氧化硫都有毒，不能直接排空．

解答：解：（1）粗鹽提純的主要步驟是：溶解、過濾、蒸發，故答案為：過濾、蒸發；
（2）①使MgSO₄轉化為Mg（OH）₂，應選擇堿，在轉化中不引入新的離子，則試劑①選擇NaOH，且氫氧化鈉要過量，故答案為：NaOH；過量；
②Mg（OH）₂轉化為MgCl₂時，酸能溶解沉淀，由陰離子可知，試劑②可以選用鹽酸，故答案為：鹽酸；
③鎂是活潑金屬不能用還原法制取，MgO的熔點高，不能利用電解熔融氧化鎂的方法冶煉鎂，應該用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，所以適宜的冶鎂方法是C，故選C；
（3）①要想使溴離子變成溴單質，則加入的a能和溴離子發生反應生成溴單質，氯氣能和溴離子發生置換反應生成溴單質，離子反應方程式為：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，
故答案為：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；
②溴易揮發，升高溫度促進其揮發，所以通入熱空氣的目的是吹出Br₂，
故答案為：吹出Br₂；
③溴有強氧化性，能和二氧化硫發生氧化還原反應而生成溴離子和硫酸根離子，硫酸根離子和鹽酸酸化的氯化鋇溶液反應生成難溶性的白色硫酸鋇沉淀，所以硫酸根離子的檢驗方法為：取少量B裝置中反應后的溶液于試管中，滴加氯化鋇溶液，產生白色沉淀，證明有SO₄^2-，
故答案為：取少量B裝置中反應后的溶液于試管中，滴加氯化鋇溶液，產生白色沉淀，證明有SO₄^2-；
④氯氣不可能完全反應，氯氣和溴離子反應生成溴單質，未反應的二氧化硫、氯氣和溴都有毒，不能直接排空，且這幾種物質都能和堿反應，所以C裝置是尾氣處理裝置，所以C的作用是：吸收未反應的Cl₂、Br₂和SO₂，
故答案為：吸收未反應的Cl₂、Br₂和SO₂．

點評：本題考查鎂的制備，明確海水中鎂的制備的流程及試劑的選擇來分析解答，注意MgO的熔點高是學生解答中易忽略的地方，制備鎂利用電解法．