Question

【題目】海水是一個巨大的化學資源寶庫，利用海水可以獲得許許多多化工產品。

（1）由海水曬鹽制得的氯化鈉可用于氯堿工業的原料，以生產燒堿及氫氣、氯氣，該電解反應的離子方程式為 。

（2）利用制鹽后的鹽鹵提取溴的工藝流程如下(部分操作和條件已略去)：

鹽鹵低濃度Br2溶液ⅠBr2

寫出Br2與Na2CO3溶液反應的離子方程式(提示：氧化產物與還原產物物質的量之比為1∶5) 。

（3）鹽鹵蒸發冷卻后析出鹵塊的主要成分是MgCl2，此外還含Fe2+、Fe3+、Mn2+等離子，以鹵塊為原料制得鎂的工藝流程如下(部分操作和條件已略去)：

已知生成氫氧化物沉淀的pH如下：

沉 淀 物	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步驟②中需控制pH=9.8，其目的是 。

②用NaClO 氧化Fe2+得到Fe (OH)3沉淀的離子方程式是： 。

③NaClO還能除去鹽鹵中的尿素[CO (NH2)2]，生成鹽類物質和能參與大氣循環的物質，有關反應原理為：3NaClO+ CO (NH2)2 ═ 3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O 。請你計算若除去鹽鹵中含有的0.1mol CO (NH2)2時需消耗NaClO g。

Answer 1

【答案】

（1）2Cl―+2H2OCl2↑+H2↑+2OH ―

（2）3Br2+3CO32―= BrO3―+5Br―+3CO2↑ ；

（3）①使溶液中含有的Fe2+、Fe3+、Mn2+雜質完全生成沉淀而除去 ②ClO―+2Fe2++5H2O=2 Fe (OH)3↓+Cl―+4H+ ③ 22.35

【解析】

試題分析：（1）電解氯化鈉溶液在陰極生成氫氧化鈉和氫氣，陽極生成氯氣，其電解反應的離子方程式是2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-，故答案為：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；

（2）Br2與Na2CO3反應生成NaBrO3、NaBr和CO2，Br元素部分由0價升高到+5價，另一部分從0價降低到-1價，則生成的NaBrO3與NaBr的物質的量之比為1：5，所以配平方程式為：3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2↑，故答案為：3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2↑；

（3）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步驟②中需控制pH=9.8在于使除Mg2+以外的各種雜質金屬離子都生成氫氧化物沉淀，以便通過過濾而除去，即控制pH=9.8的目的：除去溶液中含有的Fe2+、Fe3+、Mn2+雜質，使之完全生成沉淀而除去；故答案為：除去溶液中含有的Fe2+、Fe3+、Mn2+雜質，使之完全生成沉淀而除去；

②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+；故答案為：ClO-+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3+Cl-+4H+；

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，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，故答案為：22.35。