Question

【題目】海水中含有豐富的Na+、Mg2+、Cl－、Br－等化學資源。將海水淡化與濃縮海水結合是綜合利用海水資源的途徑之一。以濃縮海水為原料，通過一系列工藝流程可以提取Mg、Br2等產品。

（1）如圖是采用膜分離技術的海水淡化示意圖。

淡化膜可以讓水分子通過，而海水中其他分子和離子均不能通過。加壓后，左側淡水中增加的是__________（填字母）。

a．溶質質量 b．溶劑質量 c．溶質的質量分數

（2）從海水中提取鎂的主要步驟如下：

①操作a的名稱是_______________。

②寫出B冶煉金屬鎂的化學方程式_______________________________。

（3）空氣吹出法是用于工業規模海水提溴的常用方法，其中一種工藝是以預先經過酸化的濃縮海水為原料，通過以下步驟提取溴：

步驟一：用氯氣置換溴離子使之成為單質溴；

步驟二：通入空氣和水蒸氣，將溴吹入吸收塔，使溴蒸氣和吸收劑SO2發生作用轉化成氫溴酸；

步驟三：用氯氣將氫溴酸氧化得到產品溴。

①步驟一和步驟二的目的是___________________________________。

②步驟二中發生反應的化學方程式為___________________________。

Answer 1

【答案】 b 過濾 MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑ 富集溴（其他合理答案均可得分） Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4

【解析】(1)由圖示知，水分子可以透過淡化膜到左側淡水池，而海水中的各種離子不能通過淡化膜。故盡管左側海水中的離子個數不變，溶質的質量不變，但水分子卻在增大，溶劑質量增大，溶液質量增大，因此濃度會越來越小，即溶質的質量分數減小，故選b；

(2)①在海水中加入石灰水，得到氫氧化鎂沉淀，因此操作a為過濾，故答案為：過濾；

②電解熔融的氯化鎂冶煉金屬鎂的化學方程式為MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑，故答案為：MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑；

(3)①步驟一用氯氣置換溴離子使之成為單質溴、步驟二通入空氣和水蒸氣，將溴吹入吸收塔，使溴蒸氣和吸收劑SO2發生作用轉化成氫溴酸，目的是富集溴，故答案為：富集溴；

②步驟二中發生反應的化學方程式為Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4，故答案為：Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4。