Question

【題目】中國有廣闊的海岸線，建設發展海洋經濟、海水的綜合利用大有可為。

I．空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下圖所示，試回答下列問題：

（1）以上步驟Ⅰ中已獲得游離態的溴，步驟Ⅱ又將之轉變成化合態的溴，其目的是____________。

（2）步驟②通入熱空氣或水蒸氣吹出Br2，利用了溴的________。

A．氧化性 B．還原性 C．揮發性 D．腐蝕性

（3）流程Ⅱ中涉及的離子反應方程式如下，請在下面橫線內填入適當的化學計量數：

___Br2＋___=___＋___Br－＋___CO2↑

（4）上述流程中吹出的溴蒸氣，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯氣氧化后蒸餾。寫出溴與二氧化硫水溶液反應的離子方程式：___________________。

（5）流程Ⅲ蒸餾過程中，溫度應控制在80～90℃。溫度過高或過低都不利于生產，請解釋原因：_________。

Ⅱ．目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。海水提鎂的主要流程如下：

（6）操作A是_____________，試劑a是_____________

（7）由無水MgCl2制取Mg的化學方程式是________________________。從考慮成本和廢物循環利用的角度，副產物可以用于_____________________。

Answer 1

【答案】富集溴元素 C 3 3 1 5 3 SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SO42- 溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴氣中水蒸氣的含量增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率太低 過濾 鹽酸 MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 制鹽酸

【解析】

I．（1）根據溴的富集原理作答；

（2）溴易揮發；

（3）根據得失電子數守恒配平化學方程式；

（4）二氧化硫還原溴單質為溴離子；

（5）根據蒸餾過程中溫度對溴蒸氣原料利用率的影響作答；

Ⅱ．生石灰溶于水得到氫氧化鈣溶液加入沉淀池，沉淀鎂離子，過濾得到氫氧化鎂固體，加入稀鹽酸后溶解得到氯化鎂溶液，通過蒸發濃縮、冷卻結晶，過濾洗滌得到氯化鎂晶體，熔融電解得到金屬鎂，據此解答。

I．（1）步驟Ⅰ中已獲得游離態的溴，步驟Ⅱ又將之轉變成化合態的溴，再利用氯氣將其氧化得到產品溴，目的是為了富集溴元素，

故答案為：富集溴元素；

（2）溴易從液態轉化為氣態，故步驟②通入熱空氣或水蒸氣吹出Br2，利用了溴的揮發性，C項正確；

故答案為：C;

（3）該反應為歧化反應，Br元素一部分從0價升高到+5價，另一部分從0價降低到-1價，根據最小公倍數法配平該氧化還原反應為：3Br2＋3CO= BrO＋5Br－＋3CO2↑，

故答案為：3；3；1；5；3；

（4）溴與二氧化硫水溶液發生氧化還原反應，其反應的離子方程式為SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SO42-，

故答案為：SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SO42-；

（5）溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴氣中水蒸氣的含量增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率太低，所以溫度過高或過低都不利于生產，

故答案為：溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴氣中水蒸氣的含量增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率太低；

Ⅱ．（6）操作A是是溶液中分離出固體的方法，操作為過濾；試劑a為溶解氫氧化鎂得到氯化鎂溶液，結合提純目的得到需要加入鹽酸，即試劑a為鹽酸，

故答案為：過濾；鹽酸；

（7）電解熔融氯化鎂得到金屬鎂和氯氣，方程式為MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑；從考慮成本和廢物循環利用的角度，副產物氯氣可以用制鹽酸，循環使用，

故答案為：MgCl2（熔融） Mg + Cl2↑ ；制鹽酸