Question

【題目】中國沿海某城市采用反滲透法將海水淡化，得到淡水供市民使用，剩余母液繼續加工獲得其他產品。母液中主要含有Cl-、Na+、K+、Mg2+ 、Ca2+、SO42-、Br-等離子。某實驗小組同學模擬工業生產流程，進行如下實驗。

(1)寫出實驗室制備氯氣的化學方程式___________；

(2)海水淡化的方法還有____________(寫出一種)；

(3)I中，電解飽和食鹽水的工業生產叫做氯堿工業，寫出該反應的離子方程式____；

(4)II中的離子反應方程式________；Ⅲ中，加入適量CaCl2固體的目的是_____________________；

(5)寫出IV中反應的離子方程式______________；

(6)與過程II類似，工業上常用“空氣吹出法”實現海水提溴，將1m3海水濃縮至1L，使用該法最終得到36g Br2，若提取率為60%，則原海水中溴的濃度為_________ mg/L。

Answer 1

【答案】MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O 蒸餾法(或電滲析法、離子交換法) 2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ 2Br-+Cl2=Br2+2Cl- 除去SO42- Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+ 60

【解析】

（1）實驗室利用二氧化錳做氧化劑和還原劑濃鹽酸加熱反應生成二氧化錳、氯氣和水，反應的化學方程式為MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O；

（2）海水淡化，應將水與鹽分離，可用蒸餾法、電滲析法或離子交換法等；
（3）電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，據此寫出反應的離子方程式；
（4）II中的反應是氯氣置換苦鹵中的溴；溶液B中含有硫酸根離子，加入氯化鈣溶液可以反應生成硫酸鈣，從而除去硫酸根離子；
（5）氫氧化鎂比氫氧化鈣更難溶，則IV中鎂離子與氫氧化鈣反應生成氫氧化鎂沉淀和鈣離子；
（6）提取率為60%，最終得到36g溴，據此計算出原1m3海水中含有的溴元素的質量，再計算出1L海水中含有的溴元素的質量即可。

（1）實驗室利用二氧化錳做氧化劑和還原劑濃鹽酸加熱反應生成二氧化錳、氯氣和水，反應的化學方程式為MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O，

故答案為：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O；

（2）目前淡化海水的方法有多種，如:蒸餾法、電滲析法、離子交換法等，其中最常用的是蒸餾法，
因此，本題正確答案是：蒸餾法(或電滲析法、離子交換法)；
（3）電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣,反應的離子方程式為：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑，
因此，本題正確答案是：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑；
（4）II中的反應是氯氣置換苦鹵中的溴，離子方程式為2Br-+Cl2=Br2+2Cl-；硫酸根離子能夠與鈣離子反應生成硫酸鈣沉淀，所以加入氯化鈣溶液的目的是除去SO42-，

因此，本題正確答案是：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-；除去SO42-；
（5）氫氧化鎂更難溶，IV中鎂離子與氫氧化鈣反應生成氫氧化鎂沉淀和鈣離子，該反應的離子方程式為：Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+，
因此，本題正確答案是：Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+；
（6）將1m3海水濃縮至1L，使用該法最終得到36g溴，若提取率為60%，則1m3海水中含有的溴元素的質量為=60g，則該海水的中溴元素的濃度為=60mg/L，

因此，本題正確答案是：60。