Question

海洋是巨大的化學資源寶庫。下面是海水化學資源綜合利用的部分流程圖：

回答：
（1）由海水曬制的粗鹽中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－等離子，為了除去這些離子，需要依次加入稍過量的NaOH、BaCl₂、__   ___（填試劑化學式），然后__  ___（填操作名稱）。在溶液中再加適量       （填試劑），加熱蒸干溶液即得到精鹽。
（2）某同學在實驗室模擬氯堿工業的生產原理電解飽和食鹽水。用玻璃棒蘸濃氨水檢驗陽極產生的氣體，發現產生大量白煙。陽極生成的氣體是     ，白煙的主要成分是     。
（3）制取MgCl₂的過程中涉及反應：MgCl₂·6H₂OMgCl₂ + 6H₂O，該反應要在HCl氣流中進行，原因是                                             。
（4）苦鹵中通入Cl₂置換出Br₂，吹出后用SO₂吸收轉化為Br^－，反復多次，以達到富集溴的目的。由海水提溴過程中的反應可得出Cl^－、SO₂、Br^－還原性由強到弱的順序是_________。

Answer 1

（1）Na₂CO₃、過濾、鹽酸或HCl（各1分）  （2）Cl₂或氯氣、NH₄Cl（各1分）
（3）MgCl₂容易水解，MgCl₂ + 2H₂OMg(OH)₂ + 2HCl ，在HCl 氣流中，可以抑制MgCl₂水解，同時帶走水分。（2分，兩個要點各1分） （4）SO₂＞Br^-＞Cl^-（2分）

試題分析：（1）Ca^2＋用碳酸鈉除去，Mg^2＋用氫氧化鈉除去，SO₄^2－用氯化鋇除去，最后加入鹽酸酸化。但由于過量的氯化鋇要用碳酸鈉來除，所以碳酸鈉必需放在氯化鋇的后面，而氫氧化鈉可以隨意調整。所以為了除去這些離子，需要依次加入稍過量的NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃，然后過濾。在溶液中再加適量鹽酸，加熱蒸干溶液即得到精鹽。
（2）用玻璃棒蘸濃氨水檢驗陽極產生的氣體，發現產生大量白煙，該白煙應該是氯化銨固體顆粒。這說明反應中有氯化氫生成，因此陽極產生的是氯氣。氯氣具有強氧化性，能把氨氣氧化生成氮氣和氯化氫，然后氯化氫與氨氣反應即產生白煙。
（3）MgCl₂是強酸弱堿鹽，鎂離子容易水解，MgCl₂ + 2H₂OMg(OH)₂ + 2HCl。水解吸熱，加熱促進水解，所以在HCl 氣流中，可以抑制MgCl₂水解，同時帶走水分，從而得到氯化鎂晶體。
（4）在氧化還原反應中還原劑的還原性強于還原產物的還原性，所以根據苦鹵中通入Cl₂置換出Br₂可知，還原性應該是溴離子強于氯離子。吹出后用SO₂吸收轉化為Br^－，這說明在反應中單質溴把SO₂氧化生成硫酸和溴化氫，所以SO₂的還原性強于溴離子的還原性，由此可得出Cl^－、SO₂、Br^－還原性由強到弱的順序是SO₂＞Br^-＞Cl^-。