Question

（12分）海水資源的利用具有廣闊前景。海水中主要離子的含量如下：

成分	含量/(mg L－1)	成分	含量/(mg L－1)
Cl－	18980	Ca2+	400
Na+	10560	HCO3－	142
SO42－	2560	Br－	64
Mg2+	1272

（1）電滲析法淡化海水示意圖如圖所示，其中陰（陽）離子交換膜僅允許陰（陽）離子通過。

①陽極主要電極反應式是     。
②在陰極附近產生少量白色沉淀，其成分有     和CaCO₃，生成CaCO₃的離子方程式是     。
③淡水的出口為     （填“a”、“b”或“c”）。
（2）利用海水可以提取溴和鎂，提取過程如下：

①提取溴的過程中，經過2次Br^－→Br₂轉化的目的是     ，吸收塔中發生反應的離
子方程式是     。用平衡移動原理解釋通空氣的目的是     。
②從MgCl₂溶液中得到MgCl₂·6H₂O晶體的主要操作是     、過濾、洗滌、干燥。
③依據上述流程，若將10 m³海水中的溴元素轉化為工業溴，至少需要標準狀況下Cl₂的體積為     L（忽略Cl₂溶解）。

Answer 1

（12分）
（1）①（1分）2Cl^—-2e^—=Cl₂↑
②（1分）Mg(OH)₂         （2分）Ca²⁺+ OH^—+HCO₃^—=CaCO₃↓+H₂O
③（1分）b
（2）①（1分）對溴元素進行富集 （2分）SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^—+SO₄^2—
（1分）通入空氣將Br₂蒸氣帶出，使Br₂(g)Br₂(aq)或
Br₂+H₂OHBr+HBrO平衡向左移動
②（1分）加熱濃縮、冷卻結晶
③（2分）182

（1）在陽極放電的離子為陰離子，且陰離子的放電能力由強到弱的順序為：S^2-＞I^-＞Br^-＞CL^-＞OH^-＞含氧酸根離子＞F^-，所以該陽極的電極反應式為CL-放電。
在陰極放電的離子為陽離子，且陽離子的放電能力由強到的順序為：Ag⁺＞Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺（酸）＞Pb²⁺＞Sn²⁺＞Fe²⁺＞Zn²⁺＞H⁺（水）＞AL³⁺＞Mg²⁺＞Na⁺＞Ca²⁺＞K⁺；所以該陰極的電極反應式為H⁺（水）放電，破壞了水的電離平衡，使陰極附近OH^-濃度增大；
（2）在濾液中通入CL₂是將濾液中的Br^-氧化為Br₂，再利用熱的空氣將Br₂吹出，進入吸收塔與SO₂反應，其反應的離子方程式為：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^—+SO₄^2—；再通入CL₂將Br-氧化為Br₂，兩次Br^－→Br₂轉化的目的是對溴元素進行富集；