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海水(主要含有NaCl,也含有大量Mg2+、Br﹣等)可以制备金属镁、溴等物质,其流程如图。(1)提取Mg的线路中,如何确定步骤“过滤、洗涤”已洗涤干净,具体操作是 取最后一次洗涤滤液于试管中,加入H

化学试题 01-27
(10分)海水(主要含有NaCl,也含有大量Mg2+、Br﹣等)可以制备金属镁、溴等物质,其流程如图。
 
(1)提取Mg的线路中,如何确定步骤“过滤、洗涤”已洗涤干净,具体操作是 取最后一次洗涤滤液于试管中,加入HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,无白色沉淀 
(2)工业上由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为 MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 
(3)海水提溴可以通过如下两种方法
方法一:空气吹出SO2吸收法。“吸收”步骤中用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的化学方程式为 Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 
方法二:空气吹出纯碱吸收法。利用热空气将Br2吹出,并用浓Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3,相关反应为3Br2+3Na2CO3═5NaBr+NaBrO3+3CO2,其中被还原与被氧化的Br2的物质的量之比为 5:1 ;用稀硫酸酸化吸收液可得到Br2,由此可知酸性条件下的氧化性 BrO3  Br2 
【分析】由流程可知,海水中加入Ca(OH)2,发生反应Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2↓,过滤得到Mg(OH)2沉淀,将Mg(OH)2溶于稀盐酸中发生Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到MgCl2•6H2O,将MgCl2.6H2O晶体在HCl氛围中加热得到固体MgCl2,电解熔融氯化镁得到Mg,发生MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;浓缩海水中需先加氧化剂氧化溴离子,然后热空气吹出溴,用SO2水溶液吸收Br2生成HBr,再加氧化剂氧化HBr生成溴,达到富集溴的目的,得到高浓度溴,以此来解答。
【解答】解:(1)提取Mg的线路中,确定步骤“过滤、洗涤”已洗涤干净的具体操作是取最后一次洗涤滤液于试管中,加入HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,无白色沉淀,
故答案为:取最后一次洗涤滤液于试管中,加入HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,无白色沉淀;
(2)工业上由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,
故答案为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;
(3)方法一:“吸收”步骤中用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;
方法二:3Br2+3Na2CO3═5NaBr+NaBrO3+3CO2中,5个Br得到电子与1个Br失去电子相等,则被还原与被氧化的Br2的物质的量之比为5:1;用稀硫酸酸化吸收液可得到Br2,发生5Br﹣+BrO3﹣+6H+=3Br2+3H2O,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由此可知酸性条件下的氧化性BrO3﹣>Br2,
故答案为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;5:1;BrO3﹣;Br2;
【点评】本题考查海水资源的应用,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、混合物分离提纯、金属冶炼为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
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