Question

【題目】海水中有取之不盡的化學資源，從海水中可提取多種化工原料。下圖是某工廠對海水資源的綜合利用的示意圖。

試回答下列問題：

(1)粗鹽中含有Ca2＋、Mg2＋、SO等雜質，精制后可得NaCl飽和溶液，精制時通常在溶液中依次加入過量的BaCl2溶液、過量的NaOH溶液和過量的Na2CO3溶液，過濾后向濾液中加入鹽酸至溶液呈中性。請寫出下列操作中發生的化學反應的離子方程式：

①粗鹽溶液中加入過量的Na2CO3溶液：____________________；_____________________。

②濾液中加入鹽酸至溶液呈中性：________________________；_______________________。

(2) 母液中含有K＋、Na＋、Mg2＋等陽離子，從以上流程可以看出，對母液進行一系列的加工可制得金屬鎂。

①從離子反應的角度思考，在母液中加入石灰乳所起的作用是_____________________；若加入石灰乳后所制取的產品中還混雜著熟石灰，那么將熟石灰從該產品中除去的方法是________________________。

②電解無水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環境里冷卻后即為固體鎂，下列物質中可以用作鎂蒸氣的冷卻劑的是________(填字母序號)。

A．H2 B．CO2 C．O2 D．水蒸氣

(3)在該化工廠中，海水提取氯化鈉后的母液經過提取氯化鎂后又形成了新的母液，向新的母液中加入一種常見的氣態氧化劑，又抽取了重要的化工原料溴單質。

①生成溴單質的化學反應的離子方程式是___________________________________；生產中利用溴單質的揮發性將溴單質從化合物中分離出來的方法是________________________。

②以下是對生產溴單質所用的氣態氧化劑尋找供貨源的設想，其中合理的是_________(填字母序號)。

A．從外地購買

B．在當地新建生產廠

C．從本廠生產燒堿處循環

D．從本廠生產鎂單質處循環

③從多種經營、綜合開發、打造大而強的現代企業以及本廠生產所需要的原料等方面來看，你認為該化工廠還可以再增加的生產項目是_________________________________。

Answer 1

【答案】 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ Ba2＋＋CO===BaCO3↓ CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ OH－＋H＋===H2O 使Mg2＋變為Mg(OH)2沉淀 加入MgCl2溶液后攪拌，過濾 A 2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2 空氣吹出法 CD 生產鹽酸

【解析】（1）Ca2＋用碳酸鈉除去，Mg2＋用氫氧化鈉除去，SO42－用氯化鋇除去，最后加入鹽酸酸化。但由于過量的氯化鋇要用碳酸鈉來除，所以碳酸鈉必需放在氯化鋇的后面，而氫氧化鈉可以隨意調整。則①粗鹽溶液中加入過量的Na2CO3溶液是反應的離子方程式為Ca2＋＋CO32－＝CaCO3↓、Ba2＋＋CO32－＝BaCO3↓。②濾液中加入鹽酸至溶液呈中性時反應的離子方程式為CO32－＋2H＋＝H2O＋CO2↑、OH－＋H＋＝H2O。（2）①貝殼的主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣加熱分解得到氧化鈣，氧化鈣與水反應生成石灰乳，加入石灰乳沉淀鎂離子，過量的氫氧化鈣可以加入氯化鎂溶液沉淀后過濾除去；②能和金屬鎂發生反應的氣體：水蒸氣反應生成氫氧化鎂和氫氣、氧氣生成氧化鎂、二氧化碳生成碳和氧化鎂，所以可以用氫氣、惰性氣體等做鎂蒸氣的冷卻劑，答案選A。（3）①因氯氣能氧化溴離子得到氯離子和單質溴：2Br－＋Cl2＝2Cl－＋Br2，萃取能富集溴，工業生產中將溴單質從混合物中分離出來應采用萃取的方法，熱空氣吹出法得到溴單質，將溴單質從混合物中分離出來是基于溴單質的揮發性；②提取Br2，用的氣態氧化劑為氯氣，本廠生產燒堿為電解氯化鈉溶液，產物中有氯氣，本廠生產鎂單質，是電解無水氯化鎂，電解氯化鎂的產物為鎂和氯氣，溴單質具有揮發性，將溴單質從混合物中分離出來是基于溴單質的揮發性，答案選CD；③反應中還有氫氣和氯氣生成，因此該化工廠還可以再增加的生產項目是生成鹽酸。