Question

【題目】海洋約占地球表面積的71%，具有十分巨大的開發潛力，通過海水的綜合利用可獲得許多物質供人類使用．
（1）Ⅰ、海水中制得的氯化鈉除食用外，還用作工業原料，例如通常以NaCI、CO2和NH3為原料制取純堿，請寫出第一步制取NaHCO3的化學方程式： ．
（2）Ⅱ、工業上以濃縮海水為原料提取溴的部分流程如圖1：
已知：Br2常溫下呈液態，易揮發，有毒：2Br2+3CO32﹣=5Br﹣+BrO3﹣+3CO2 ．
①通過步驟①氯氣氧化已獲得含Br2的溶液，為何還需經過吹出、吸收、酸化來重新獲得含Br2的溶液，原因是 ．
②反應釜2中發生反應的離子方程式為 ．
③向蒸餾塔中通入水蒸氣加熱，控制溫度在90℃左右進行蒸餾的原因是 ．
（3）Ⅲ、鹽鹵蒸發冷卻后析出鹵塊的主要成分是MgCI2 ， 此外還含有Fe2+、Fe3+、Mn2+等離子．以鹵塊為原料制得鎂的工藝流程如圖2（部分操作和條件已略去）：

生成氫氧化物沉淀的pH

物質	開始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）3	2.7	3.7
Fe（OH）2	7.6	9.6
Mn（OH）2	8.3	9.8
Mg（OH）2	9.6	11.1

①用NaClO氧化Fe2+得到Fe（OH）3沉淀的離子反應方程式是 ．
②步驟③需在HCl保護氣中加熱進行，請用化學平衡移動原理解釋原因 ．
③NaClO還能除去鹽鹵中的CO（NH2）2 ， 生成鹽和能參與大氣循環的物質，除去0.1molCO（NH2）2時消耗NaCIOg．

Answer 1

【答案】
（1）NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl
（2）富集溴，提高Br2的濃度；5Br﹣+BrO3﹣+6H+=3Br2+3H2O；溫度過低難以將Br2蒸發出來，但溫度過高又會將大量的水蒸餾出來
（3）ClO﹣+2Fe2++5H2O=2Fe（OH）3+Cl﹣+4H+；Mg2++2H2O Mg（OH）2+2H+ ， 溫度升高，水解程度增大，通入HCl，增加c（H+），使平衡逆向移動，抑制Mg2+水解．HCl還能帶出水份，最終得到無水MgCl；22.35
【解析】解：Ⅰ、以NaCl、NH3、CO2和水等為原料制取NaHCO3的化學方程式為：NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl，所以答案是：NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；Ⅱ、（1）從①出來的溶液中溴的含量不高，如果直接蒸餾，得到產品成本高，所以經過吹出、吸收、酸化來重新獲得含Br2的溶液，其目的為富集溴，提高Br2的濃度，
所以答案是：富集溴，提高Br2的濃度；（2）發生歸中反應，離子方程式為：5Br﹣+BrO3﹣+6H+=3Br2+3H2O，所以答案是：5Br﹣+BrO3﹣+6H+=3Br2+3H2O；（3）溫度過高水蒸氣蒸出，溴中含有水分，溫度過低溴不能完全蒸出，產率低，所以控制溫度在90℃左右進行蒸餾，所以答案是：溫度過低難以將Br2蒸發出來，但溫度過高又會將大量的水蒸餾出來；
Ⅲ、鹽鹵加水溶解，加NaClO將Fe2+氧化成Fe3+ ， 然后加入NaOH調節pH為9.8，使Fe2+、Fe3+、Mn2+轉化為氫氧化物沉淀，過濾，濾液經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到，氯化鎂晶體，在HCl氣氛中加熱得到無水氯化鎂，電解熔融的氯化鎂得到Mg；（1）加入次氯酸鈉會氧化亞鐵離子為三價鐵，則次氯酸鈉與Fe2+、H2O反應生成Fe（OH）3、Cl﹣和H+ ， 反應的離子方程式為：ClO﹣+2Fe2++5H2O=2Fe（OH）3+Cl﹣+4H+；
所以答案是：ClO﹣+2Fe2++5H2O=2Fe（OH）3+Cl﹣+4H+；（2）鎂離子水解生成氫氧化鎂和氫離子，Mg2++2H2OMg（OH）2+2H+ ， 水解反應屬于吸熱反應，加熱溫度升高，水解程度增大，通入HCl時，增加了溶液中的c（H+），能使水解平衡逆向移動，抑制Mg2+水解．HCl還能帶出水份，最終得到無水MgCl2；所以答案是：Mg2++2H2OMg（OH）2+2H+ ， 溫度升高，水解程度增大，通入HCl，增加c（H+），使平衡逆向移動，抑制Mg2+水解．HCl還能帶出水份，最終得到無水MgCl2；（3）NaClO還能除去鹽鹵中的CO（NH2）2 ， 生成鹽和能參與大氣循環的物質，其反應為3NaClO+CO（NH2）2═3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O，由方程式中物質之間的關系可知，0.1mol CO（NH2）2消耗NaClO為0.3mol，則m（NaClO）=nM=0.3mol×74.5g/mol=22.35g，所以答案是：22.35．