Question

【題目】海水是寶貴的資源寶庫，目前氯堿工業(yè)、海水提鎂、海水提溴為人類提供了大量工業(yè)原料。下圖是海水綜合利用的部分流程圖，據(jù)圖回答問題：

（1）由海水曬制的粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42－等離子，為除去這些離子，所加試劑及其先后順序?yàn)?寫化學(xué)式) ______________________。

（2）①電解飽和食鹽水的化學(xué)反應(yīng)方程式為______________。

②制取MgCl2的過程中涉及反應(yīng)：MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O，該反應(yīng)要在HCl氣氛中進(jìn)行，原因是_______________。

（3）苦鹵中通入Cl2置換出Br2，吹出后用SO2吸收，寫出用SO2吸收發(fā)生的離子方程式_________，由此判斷Cl2、Br2、SO2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>__________________。

（4）也有工藝是在吹出Br2后用碳酸鈉溶液吸收，形成溴化鈉和溴酸鈉，同時有CO2放出。該反應(yīng)的離子方程式是_____________；最后再用H2SO4處理得到Br2，之后加入CCl4進(jìn)行Br2的萃取，最終用_____________方法得到單質(zhì)Br2。

Answer 1

【答案】BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl 2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH 防止MgCl2水解 Br2+SO2+2H2O=2Br-+4H++SO42- Cl2＞Br2＞SO2 3Br2+3CO32-═5Br-+BrO-3+3CO2↑ 蒸餾

【解析】

（1）除去Ca2+用Na2CO3、除去Mg2+用NaOH、除去SO42-用BaCl2；為了使雜質(zhì)完全除去，所加除雜試劑必須過量，過量的除雜試劑成為新雜質(zhì)，所以Na2CO3還用于除去過量的BaCl2，Na2CO3溶液必須在BaCl2溶液之后加入；過濾后加入稀鹽酸除去過量的NaOH和Na2CO3。

（2）①電解飽和食鹽水生成NaOH、H2和Cl2。

②MgCl2發(fā)生水解生成Mg（OH）2和HCl，HCl可防止MgCl2水解。

（3）苦鹵中通入Cl2置換出Br2，吹出后用SO2吸收，涉及的反應(yīng)有Cl2+2Br-=2Cl-+Br2、Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr；根據(jù)“同一氧化還原反應(yīng)中，氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物”比較氧化性強(qiáng)弱。

（4）Br2與Na2CO3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑。加入CCl4萃取得到Br2的四氯化碳溶液，要獲得單質(zhì)Br2應(yīng)用蒸餾法。

（1）除去Ca2+用Na2CO3、除去Mg2+用NaOH、除去SO42-用BaCl2；為了使雜質(zhì)完全除去，所加除雜試劑必須過量，過量的除雜試劑成為新雜質(zhì)，所以Na2CO3還用于除去過量的BaCl2，Na2CO3溶液必須在BaCl2溶液之后加入；過濾后加入稀鹽酸除去過量的NaOH和Na2CO3；所加試劑及先后順序?yàn)?/span>BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl（或NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl）。

（2）①電解飽和食鹽水生成NaOH、H2和Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。

②若直接加熱MgCl2·6H2O，MgCl2會發(fā)生水解：MgCl2+2H2OMg（OH）2+2HCl，加熱時由于HCl的揮發(fā)使水解平衡正向移動，最終不能制得無水MgCl2；在HCl氣氛中進(jìn)行HCl會帶走結(jié)晶水，防止MgCl2的水解，從而制得無水MgCl2。

（3）苦鹵中通入Cl2置換出Br2，吹出后用SO2吸收，涉及的反應(yīng)有Cl2+2Br-=2Cl-+Br2、Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，用SO2吸收Br2的離子方程式為Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-。反應(yīng)“Cl2+2Br-=2Cl-+Br2”中氧化劑為Cl2，氧化產(chǎn)物為Br2，同一氧化還原反應(yīng)中，氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，則氧化性：Cl2>Br2；反應(yīng)“Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr”中氧化劑為Br2，SO2為還原劑，氧化性：Br2>SO2；則Cl2、Br2、SO2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>Cl2> Br2>SO2。

（4）吹出Br2后用碳酸鈉溶液吸收，形成溴化鈉和溴酸鈉，同時有CO2放出，Br2與Na2CO3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑，反應(yīng)的離子方程式為3Br2+3CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2↑。加入H2SO4處理得到Br2的化學(xué)方程式為5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O，加入CCl4進(jìn)行Br2的萃取得到Br2的四氯化碳溶液，要獲得單質(zhì)Br2應(yīng)用蒸餾法。