Question

【題目】利用海水可以提取溴和鎂，提取過(guò)程如下：

（1）提取溴的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)2次轉(zhuǎn)化的目的是__________，吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是，蒸餾塔中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________。

（2）從溶液中得到晶體的主要操作是__________、_________、過(guò)濾、洗滌、干燥。由無(wú)水氯化鎂得到鎂的化學(xué)方程式是__________。

（3）據(jù)上述流程，將海水中溴元素（海水中離子含量為）轉(zhuǎn)化為工業(yè)溴，整個(gè)流程中至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_________L（忽略溶解）。

Answer 1

【答案】 對(duì)溴元素進(jìn)行富集 加熱濃縮 冷卻結(jié)晶 179.2

【解析】海水中加入氫氧化鈣沉淀鎂離子后過(guò)濾，在濾液中通入氯氣是將濾液中的Br-氧化為Br2，再利用熱的空氣將Br2吹出，進(jìn)入吸收塔與SO2反應(yīng)，其反應(yīng)的離子方程式為：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO；再通入氯氣將Br-氧化為Br2，兩次Br-→Br2轉(zhuǎn)化的目的是對(duì)溴元素進(jìn)行富集，氫氧化鎂加入鹽酸溶解得到氯化鎂溶液，氯化鎂溶液中得到氯化鎂晶體的操作是加熱蒸發(fā)冷卻結(jié)晶得到無(wú)水氯化鎂，電解熔融氯化鎂得到金屬鎂；

（1）根據(jù)以上分析可知流程中提取溴的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)2次Br-→Br2轉(zhuǎn)化的目的是為了得到更多的溴單質(zhì)，提取過(guò)程對(duì)溴元素進(jìn)行富集；吸收塔內(nèi)通入的二氧化硫氣體是和溴單質(zhì)反應(yīng)生成溴離子，在蒸餾塔中被氯氣氧化得到更多的溴單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式是Cl2+2Br－＝Br2+2Cl－；（2）從MgCl2溶液中得到MgCl26H2O晶體的主要操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌得到；電解熔融氯化鎂得到金屬鎂和氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑；（4）若將10m3海水中的溴元素轉(zhuǎn)化為工業(yè)溴，依據(jù)溴元素含量為64mg/L，10m3海水中含溴元素=10×1000L×64g/L×10-3=640g；物質(zhì)的量=640g÷80g/mol=8mol，依據(jù)反應(yīng)計(jì)算得到：Cl2+2Br－＝Br2+2Cl－，消耗氯氣物質(zhì)的量為：4mol；提取過(guò)程中需要兩次通入氯氣實(shí)現(xiàn)溴離子被氧化，所以至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的物質(zhì)的量為8 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為8mol×22.4L/mol=179.2L。