Question

【題目】中國沿海某城市采用反滲透法將海水淡化，得到淡水供市民使用，剩余母液繼續加工獲得其他產品。母液中主要含有Cl-、Na+、K+、Mg2+ 、Ca2+、SO42-、Br-等離子。某實驗小組同學模擬工業生產流程，進行如下實驗．

（1）寫出實驗室制備氯氣的化學方程式_____________________；

（2）海水淡化的方法還有____________（寫出一種）；

（3）I中，電解飽和食鹽水的工業生產叫做氯堿工業，寫出該反應的離子方程式______；

（4）Cl2和Br2均為雙原子分子，從原子結構的角度解釋其原因_____________________；

（5）Ⅲ中，加入適量CaCl2固體的目的是_____________________；

（6）寫出IV中反應的離子方程式_____________________；

（7）與過程II類似，工業上常用“空氣吹出法”實現海水提溴，將1m3海水濃縮至1L，使用該法最終得到36g Br2，若提取率為60%，則原海水中溴的濃度為_________ mg/L。

Answer 1

【答案】MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O蒸餾法（或電滲析法、離子交換法）2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑氯、溴元素位于同一主族，最外層均為7e-，兩個原子各提供1e-，形成共用電子對，兩個原子都形成了8e-穩定結構除去SO42-Mg2++Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+Ca2+60

【解析】

（1）實驗室制備氯氣是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成氯化錳、氯氣和水，反應的化學方程式為：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案為：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（2）目前淡化海水的方法有多種，如：蒸餾法、電滲析法、離子交換法等，其中最常用的是蒸餾法，故答案為：蒸餾法（或電滲析法、離子交換法）；
（3）電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，反應的離子方程式為：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑，故答案為：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑；
（4）由于氯、溴元素位于同一主族，最外層均為7e-，兩個原子各提供1e-，形成共用電子對，兩個原子都形成了8e-穩定結構，所以氯氣和溴單質都是以雙原子形式存在，故答案為：氯、溴元素位于同一主族，最外層均為7e-，兩個原子各提供1e-，形成共用電子對，兩個原子都形成了8e-穩定結構；
（5）硫酸根離子能夠與鈣離子反應生成硫酸鈣沉淀，所以加入氯化鈣溶液的目的是除去SO42-，故答案為：除去SO42-；
（6）氫氧化鎂更難溶，IV中鎂離子與氫氧化鈣反應生成氫氧化鎂沉淀和鈣離子，該反應的離子方程式為：Mg2++Ca（OH）2═Mg（OH）2+Ca2+，故答案為：Mg2++Ca（OH）2═Mg（OH）2+Ca2+；
（7）將1m3海水濃縮至1L，使用該法最終得到36gBr2，若提取率為60%，則1m3海水中含有的溴元素的質量為=60g，則該海水的中溴元素的濃度為 =60mg/L，故答案為：60。