河南省罗山高中2022届高三化学一轮复习4.1海水资源的开发利用精盐时练2含解析新人教版必修2

4.1海水资源的开发利用（2）1、海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，对今后世界经济发展有着决定性作用．下列有关说法正确的是（　　）A．整个过程可在实验室中模拟进行B．工段②是风化过程C．在工段③④⑤中溴元素均被氧化D．工段①中除去粗盐中的SO42﹣、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，加入的药品顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸【答案】A【解析】解：A．整个过程中的化学反应、物质的分离和提纯、电解等都可以在实验室中完成，所以整个过程可在实验室中模拟进行，故A正确；B．风化是指某些含结晶水的矿物类药物，因与干燥空气接触，日久逐渐脱水而成为粉末状态，该过程需要加热，所以不是风化，故B错误；C．第③步中，溴元素化合价从﹣1升高到0价，被氧化，第④步中，溴元素化合价从0降低到﹣1价，被还原，第⑤步中，溴元素化合价从﹣1升高到0价，被氧化，故C错误；D．选项中的试剂添加顺序中，钡离子最后无法除去，则加入的药品顺序为：BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，故D错误；故选A．2、海水开发利用的部分过程如图所示．下列说法错误的是（　　）A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C．工业生产常选用NaOH作为沉淀剂D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收【答案】C【解析】解：A．向苦卤中通入Cl2置换出溴单质，分离得到溴，通入Cl2是为了提取溴，故A正确；B．粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质，精制时通常在溶液中依次中加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO317\n溶液，过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性，再进行重结晶进行提纯，故B正确；C．工业生成处于生石灰或石灰水作沉淀剂，故C错误；D．海水提取溴一般用氯气置换溴离子转化为溴单质，用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收转化为HBr，达到富集的目的，故D正确，故选：C．3、从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常溶有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是（　　）A．加入适量的KI溶液B．通入溴蒸气C．加入适量的氢氧化钠溶液D．加入适量的溴化钠溶液【答案】D【解析】A．加入适量的KI溶液，生成碘，引入新的杂质，故A错误；B．通入溴蒸气，与氯气不反应，故B错误；C．液溴和氯气都与NaOH反应，故C错误；D．加入适量的溴化钠溶液，可与氯气反应生成溴，故D正确．故选D．4、如图所示，利用海水可提取很多重要的化工原料．下列有关说法正确的是．（）A．第①步中除去粗盐中的SO42﹣、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，加入的药品顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．第②步中工业上可采用石墨为阴极，铁为阳极，采用阳离子交换膜的电解装置C．第③步中结晶出的MgCl2·6H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2D．在第④步中溴元素被氧化，第⑤、⑥步中既有溴元素被氧化也有溴元素被还原【答案】D【解析】A、除去粗盐中的SO42﹣、Ca2+、Mg2+等杂质，先除硫酸根离子，需要BaCl2溶液，再除镁离子，需要NaOH溶液，最后除钙离子，加入Na2CO3溶液，故A错误；B、氯碱工业中，电解池的阳极材料也是惰性的，故B错误；C、由③的转化可知，结晶水合物失去结晶水并生成氯化镁，为防止镁离子水解，应在酸性条件下进行，故C错误；D、由④可知NaBr→Br2，NaBr中溴元素的化合价为﹣1价，单质中溴元素的化合价为0，则在反应中溴元素的化合价升高，由信息可知溴元素被氧化，第⑤、⑥步是溴的提纯，既有溴元素被氧化也有溴元素被还原；故D正确；故选D．5、海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，下图为海水利用的部分过程。下列有关说法不正确的是（）17\nA．工业上通过电解熔融状态MgCl2制取金属镁B．用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3C．在第②、④步骤中，溴元素均被氧化D．制取NaHCO3的反应是利用其溶解度小于NaCl【答案】B【解析】A、根据金属活动性顺序表工业上通过电解熔融状态MgCl2制取金属镁，故A正确；B、分别向碳酸钠和碳酸氢钠溶液中加入澄清石灰水，发生Na2CO3+Ca（OH）2=2NaOH+CaCO3↓、2NaHCO3+Ca（OH）2=Na2CO3+CaCO3↓+2H2O，均有白色沉淀产生，故B错误；C、第②步中溴由-1价变为0价被氧化，第③步中，SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr，第④步中HBr变为Br2化合价升高被氧化，故C正确；往精盐溶液中通氨气，得碳酸氢钠沉淀，说明碳酸氢钠的溶解度小于氯化钠，故D正确。选择B。6、下列关于海水资源综合利用的说法中，正确的是（　　）A．只通过物理变化即可提取海水中的溴单质B．海水蒸发制海盐的过程只发生化学变化C．从海水中可以得到NaCl，可电解NaCl溶液制备NaD．利用海水、铝、空气的航标灯是将化学能转化为电能【答案】D【解析】A、海水中溴元素是溴离子，海水提溴的工业生产过程是先氧化溴离子为溴单质，用热空气吹出得到，过程中有氧化还原反应，故A错误；B、海水蒸发制海盐，氯化钠溶解度随温度变化不大，利用溶剂蒸发析出氯化钠晶体分析，过程中是物理变化，故B错误；C、电解氯化钠溶液得到氢氧化钠、氢气和氯气，不能得到金属钠，工业上是电解熔融氯化钠得到，故C错误；D、海水、铝、空气形成原电池反应，将化学能转化为电能，故D正确；故选D．7、从海水中提取溴常用的一种工艺涉及以下过程:①氧化:用Cl2将海水中的NaBr氧化成Br2;②将海水浓缩;③提取:用Cl2将HBr氧化成Br2得到产品;④富集:用空气和水蒸气将Br2吹入吸收塔与吸收剂SO2水溶液反应生成HBr,则正确的步骤为(　　)A.②①③④B.①②③④C.③②①④D.②①④③【答案】D【解析】海水提溴的主要工艺流程为浓缩海水Br2溴蒸气HBrBr2。17\n该工艺的主要反应为2NaBr+Cl2====2NaCl+Br2,Br2+SO2+2H2O====H2SO4+2HBr,Cl2+2HBr====Br2+2HCl。8、下列有关说法正确的是(　　)A.高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁B.铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁C.海水提溴的过程中不发生氧化还原反应D.利用电解的方法可以从海水中获取淡水【答案】A【解析】高温加热氧化镁和碳的混合物时,生成的CO2(或CO)能不断脱离反应体系,促使反应不断进行,因此碳可置换出镁;工业上冶炼铁用的还原剂是CO,有关反应不是置换反应;海水提溴是使Br-变成Br2,主要发生氧化还原反应;从海水中获取淡水可用蒸馏等方法,这是物理变化,电解是使水分解的化学变化。9、从海水中提取的溴占世界溴年产量的1/3左右。已知溴水呈橙色,将SO2气体通入溴水时,可以使溴水褪色。下列有关叙述中正确的是(　　)A.SO2使溴水褪色,显示了SO2的漂白性B.SO2使溴水褪色,显示了SO2的还原性C.从溴水中提取单质溴,可以用乙醇进行萃取D.SO2是形成酸雨的唯一原因【答案】B【解析】因为SO2具有较强的还原性,而溴单质具有较强的氧化性,将SO2气体通入溴水中时,发生反应:SO2+Br2+2H2O====H2SO4+2HBr而使溴水褪色。由于乙醇和水互溶,故不能作萃取剂。酸雨有由SO2导致的硫酸型酸雨和由NO和NO2导致的硝酸型酸雨两种。10、根据下图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是A．除去粗盐中杂质（Mg2+、SO42－、Ca2+），加入的药品顺序为：NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．在过程②中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2C．从能量转换角度来看，氯碱工业中的电解饱和食盐水是一个将化学能转化为电能的过程D．从第③步到第⑤步的目的是为了浓缩【答案】D【解析】A．过程①加入的药品顺序为BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，如果再过滤沉淀前加入过量BaCl2溶液，稀盐酸不能除去氯化钡溶液，所以会产生杂质，错误；B、因MgCl2？6H2O受热生成Mg（OH）Cl和HCl气体等，得不到无水MgCl2，若要由MgCl2？6H2O灼烧即可制得无水MgCl2，为防止Mg2+发生水解，应在HCl气氛中进行，错误；C、电解饱和食盐水的电解装置中，是将电能转化为化学能的装置，错误；D．③④⑤中发生的反应分别为为：2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，目的是为了浓缩得到高浓度的溴水，正确。11、已知MgO、MgCl2的熔点分别为2800℃、604℃,将MgO、MgCl217\n加热熔融后通电电解,都可得到金属镁。海水中含有MgCl2,工业上从海水中提取镁正确的方法是(　　)A.海水Mg(OH)2MgB.海水MgCl2溶液MgCl2(熔融)MgC.海水Mg(OH)2MgOMgD.海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg【答案】D【解析】工业上提取镁除从理论上可行外还要考虑设备、原料、成本等问题。从理论上看A项中使用NaOH成本高,且Mg(OH)2是一种不溶性碱,加热熔融时会发生分解,因此不可行;B项中得不到MgCl2;C项中电解MgO时,由于MgO的熔点很高,耗能大,所以经济效益差。12、海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，下图为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是A．第①步中除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，加入试剂的顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．制取NaHCO3的反应是利用其溶解度小于NaClC．从第③④⑤步的目的是浓缩、富集溴单质，这三步中溴元素均被氧化D．过程②中结晶出的MgCl2·6H20可在空气中受热脱水制得无水MgCl2【答案】B【解析】A.根据溶液中的杂质离子为钙离子、镁离子、铁离子和硫酸根离子，镁离子、铁离子用氢氧根离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，钙离子用碳酸根离子沉淀，过滤要放在所有的沉淀操作之后，加碳酸钠要放在加氯化钡之后，可以将过量的钡离子沉淀最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子进行分析。镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都行，钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，离子都沉淀了，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠，错误；B正确；C.第④步溴元素化合价由0价降低到-1价，被还原，错误；D.结晶出的MgCl2·6H20可在氯化氢气流中受热脱水制得无水MgCl2，错误，选B。13、某工厂用提取粗盐后的盐卤（主要成分为MgCl2）制备金属镁，其工艺流程如下。下列说法错误的是（　　）17\nA．操作①发生的反应为非氧化还原反应B．若在实验室进行操作①只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器C．操作②是蒸发浓缩、冷却结晶D．在整个制备过程中，未发生置换反应【答案】B【解析】A．发生复分解反应Mg2++2OH-＝Mg（OH）2↓，该反应是非氧化还原反应，故A正确；B．过滤操作中还使用玻璃棒，故B错误；C．MgCl2溶液得到MgCl2晶体需要蒸发浓缩结晶，故C正确；D．只发生复分解反应、氧化还原反应、分解反应，未发生置换反应，故D正确，故选B。14、从海水中提取镁，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物③将沉淀物与盐酸反应，结晶过滤、在HCl气体氛围中干燥产物④将得到的产物熔融电解得到镁．下列说法不正确的是（　　）A．此法的优点之一是原料来源丰富B．①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2C．以上提取镁的过程中涉及化合、分解和复分解反应D．第④步电解时阴极产生氯气【答案】D【解析】解：A．海水资源丰富，海水中含有大量的镁元素，故A正确；B．经过①②③步骤可得到MgCl2，故B正确；C．贝壳的主要成分为CaCO3，加热分解生成CaO，CaO和水发生化合反应生成Ca（OH）2，与MgCl2发生复分解反应生成Mg（OH）2，故C正确；D、第④步电解熔融氧化镁，产物为镁和氯气，MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑，但是氯气是失去电子，被氧化，应在阳极放电，故D错误；故选D．15、如下图所示，利用海水可提取很多重要的化工原料。下列有关说法正确的是（）A．第①步中除去粗盐中的SO42—、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，加入的药品顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．第②步中工业上可采用石墨为阴极，铁为阳极，采用阳离子交换膜的电解装置C．第③步中结晶出的MgCl2·6H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2D．在第④步中溴元素被氧化，第⑤、⑥步中既有溴元素被氧化也有溴元素被还原【答案】D【解析】A、除去粗盐中的SO42－、Ca2＋、Mg2＋等杂质，先除硫酸根离子，需要BaCl217\n溶液，再除镁离子，需要NaOH溶液，最后除钙离子，加入Na2CO3溶液，A错误；B、氯碱工业中，电解池的阳极材料也是惰性的，B错误；C、由③的转化可知，结晶水合物失去结晶水并生成氯化镁，为防止镁离子水解，应在酸性条件下进行，C错误；D、由④可知NaBr→Br2，NaBr中溴元素的化合价为-1价，单质中溴元素的化合价为0，则在反应中溴元素的化合价升高，由信息可知溴元素被氧化，第⑤、⑥步是溴的提纯，既有溴元素被氧化也有溴元素被还原；D正确；选D．16、碘是人类发现的第二个生命科学必需微量元素．回答下列问题：（1）碘与氯是同族元素，它们位于元素周期表的第族；HI的稳定性比HCl（填“强”或“弱”，下同），HI的还原性比HCl．（2）自然界中的碘有的以NaIO3形态存在于硝石（NaNO3）中，向硝石母液中加入NaHSO3可以制得I2，请写出NaIO3溶液和NaHSO3溶液反应的离子方程式．（3）碘还以碘化物的形态存在于海水中，被海藻类植物吸收而富集，从海带中提取碘的过程如图：步骤③的操作名称为；步骤④发生反应的离子方程式为；步骤③得到的滤液中c（I﹣）=0.004mol/L，取10mL滤液加入10mLPb（NO3）2溶液，若要生成PbI2沉淀，则所加Pb（NO3）2溶液的浓度应大于mol/L[已知Ksp（PbI2）=9.8×10﹣9]（4）为了预防地方性甲状腺肿和地方性克汀病等碘缺乏病，可在食盐中加入KIO3．KIO3在工业上可用电解法制取．以铂为阳极、不锈钢为阴极，以KI和KOH混合溶液为电解液，请写出阳极的电极反应式；电解池总反应的化学方程式为．【答案】（1）ⅦA；弱；强；（2）2IO3﹣+5HSO3﹣=I2+5SO42﹣+3H++H2O（3）过滤；2I﹣+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O；1.225×10﹣3；（4）I﹣+6OH﹣﹣6e﹣=IO3﹣+3H2O；KI+3H2OKIO3+3H2↑；【解析】（1）氯原子结构图为，最外层7个电子，属于第ⅦA族元素，碘与氯是同族元素，所以它们位于元素周期表的第ⅦA族，同主族元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，但氢化物的还原性越弱，F、Cl、Br、I属于同主族元素，所以HI的稳定性比HCl弱，HI的还原性比HCl强，故答案为：ⅦA；弱；强；17\n（2）碘酸根离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子、碘、氢离子和水，离子方程式为2IO3﹣+5HSO3﹣=3H++5SO42﹣+I2+H2O，故答案为：2IO3﹣+5HSO3﹣=I2+5SO42﹣+3H++H2O（3）分离固体和液体用过滤；步骤③过滤得到含碘离子的溶液，步骤④MnO2为氧化剂，Mn元素化合价从+4价降低到+2价，碘离子为还原剂，碘从﹣1价I﹣变为0价碘单质，所以反应为：2I﹣+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O，根据题意，沉淀是PbI2，步骤③得到的滤液中c（I﹣）=0.004mol/L，根据Ksp=c[Pb（NO3）2]·c2（I﹣），则生成沉淀时，混合溶液中的Pb（NO3）2溶液的最小浓度为=6.125×10﹣4（mol/L），因取10mL滤液加入10mLPb（NO3）2溶液，混合前，即原Pb（NO3）2溶液的最小浓度为2×6.125×10﹣4mol/L=1.225×10﹣3mol/L．故答案为：过滤；2I﹣+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O；1.225×10﹣3；（4）以铂为阳极、不锈钢为阴极，以KI和KOH混合溶液为电解液电解，碘离子在阳极上失电子发生氧化反应I﹣+6OH﹣﹣6e﹣=IO3﹣+3H2O，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应为2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣，电解池总反应化学方程式为：KI+3H2OKIO3+3H2↑；故答案为：I﹣+6OH﹣﹣6e﹣=IO3﹣+3H2O；KI+3H2OKIO3+3H2↑；17、从海水中提取试剂级NaCl及回收金属Mg的工业流程如下：(1)步骤I原理如图，在实验室中完成该步骤所用装置为（填序号）。(2)某学习小组设计了如下实验模拟步骤Ⅱ：①该实验中加入Na2CO3的作用是；若向粗盐溶液中加入的是Na2CO3浓溶液，则有难溶的Mg2(OH)2C03生成，同时有气体逸出。该反应的离子方程式为。17\n②学习小组发现上述实验即使BaCl2用量不足，第③步沉淀中依然含有少量BaCO3。试从平衡角度分析。③在第②步后增加过滤，并从滤渣中得到MgCl2·6H2O。工业上通过电解获得Mg的化学方程式为；若720℃时直接将MgCI2·6H20熔融，然后用惰性电极电解，发现有固体剩余，则该固体可能是（写化学式）；现有ag滤渣，用上二述方法处理回收Mg时产生标况下Cl2bL，剩余固体为cg。则滤渣中镁元素的质量分数为（不必化简）。【答案】【解析】步骤1是太阳能加热蒸发的原理，所以和实验室的C装置相同。加Na2CO3的作用是除去里面的Ca2+和过量的Ba2+，由信息可知，与Na2CO3反应生成难溶的Mg2(OH)2CO3生成，同时有气体生成，其离子方程式如下：2CO+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑.加入氯化钡，生成物中仍有BaCO3，是加了CO使BaSO4溶解平衡向溶解的方向移动，从而生成了BaCO3。工业制镁是电解熔融的氯化镁，其方程式如下：MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。若720C电解MgCl2·6H2O，会生成Mg(OH)2而它高温时会分解成MgO。由题意可知，最后剩余的cg固体为MgO，而生成Cl2为bL，由Cl2可知推出Mg为mol所以Mg元素的质量分数为。18、化学是人类进步的关键，化学为人类的生产、生活提供了物质保证。Ⅰ．氮的化合物是重要的化工产品。其生产方法也在逐渐改进中，各国科学家均在为提高其产量，降低能耗做各种有益的探究。（1）25℃时合成氨反应热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)，ΔH=-92.4kJ/mol。在该温度时，取1molN2和3molH2放在密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4kJ。其原因是_________________________________。近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较好的产率。从化学反应本质角度分析，电磁场对合成氨反应的作用是；与传统的合成氨的方法比较，该方法的优点是。Ⅱ．(3)卤水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可获得MgCl217\n粗产品。从卤水中提取镁的步骤为：a．将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰，并将石灰制成石灰乳；b．将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀；c.在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液，再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O；d．将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2；e．电解熔融的氯化镁可得到Mg。①步骤d中的“一定条件”指的是。②有同学认为：步骤b后可加热Mg(OH)2得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁，这样可简化实验步骤，你同意该同学的想法吗?为什么?(4)铀是核反应最重要的燃料，已经研制成功一种螫合型离子交换树脂，它专门吸附海水中的U4+，而不吸附其他元素。其反应原理为(树脂用HR代替)，发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液，其反应原理为：。【答案】（1）该反应是可逆反应，反应不完全（2）在电磁场的作用下氮氮三建更容易断裂，降低了合成反应所需的能量，反应更容易进行。节能减排，降低了设备要求。（3）在HCl气流中不同意，因为MgO熔点很高，熔融时因耗费大量的能量而增加生产成本；（4）4HR+U4+=UR4+4H+UR4+4H+=4HR+U4+【解析】（1）合成氨反应是可逆反应，1molN2和3molH2反应不完全，所以，测得反应放出的热量总是小于92.4kJ；（2）在电磁场的作用下氮氮三建更容易断裂，降低了合成反应所需的能量，反应更容易进行。与传统的合成氨的方法比较，该方法的优点是节能减排，降低了设备要求。（3）①MgCl2？6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2，若直接加热MgCl2？6H2O，会促进Mg2+水解，得不到无水MgCl2，因Mg2+水解呈酸性，加盐酸或在氯化氢气流中可抑制Mg2+水解，故一定条件为在HCl气流中，目的是抑制Mg2+水解；氧化镁熔点很高，熔融时会消耗大量的电能而增加生产成本，故不同意该同学的想法；（4）螫合型离子交换树脂，它专门吸附海水中的U4+，即4HR+U4+=UR4+4H+，发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液，即UR4+4H+=4HR+U4；19、镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用　　　　,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂的量应为　　　　。(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是　。(3)试剂②选用　　　　　;写出其反应的离子方程式____________________17\n　。(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后产生镁和氯气,该反应的化学方程式为　。【答案】(1)石灰乳　过量　(2)过滤(3)盐酸　Mg(OH)2+2H+====Mg2++2H2O(4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑【解析】(1)工业上常加入廉价的石灰乳使海水中的MgSO4转化为Mg(OH)2;为使MgSO4完全转化为Mg(OH)2,应加入过量石灰乳。(2)加入石灰乳产生Mg(OH)2,通过过滤将Mg(OH)2分离出来。(3)用盐酸溶解Mg(OH)2,反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+====Mg2++2H2O(4)工业上电解熔融MgCl2制取Mg,反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑20、将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。回答下列问题：（1）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________（填序号）。①用混凝法获取淡水②提高部分产品的质量③优化提取产品的品种④改进钾、溴、镁等的提取工艺（2）采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2，并用纯碱吸收。已知该反应不产生CO2，且溴歧化为Br－和BrO，则反应的离子反应方程式为。（3）海水提镁的一段工艺流程如下图：浓海水的主要成分如下：离子Na＋Mg2＋Cl－SO浓度/(g·L－1)63.728.8144.646.4该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的阳离子________，沉降阶段反应的离子方程式为，浓海水的利用率为90％，则1L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。（4）由MgCl2·6H2O制备MgCl2固体时是在氯化氢气体氛围中加热进行，其目的是。【答案】（1）②③④　（2）3Br2＋6CO＋3H2O＝5Br－＋BrO＋6HCO（3）Ca2＋；Mg2+(aq)+Ca(OH)2(s)=Mg(OH)2(s)＋Ca2+(aq)；62.64（4）抑制MgCl2水解17\n【解析】（1）用混凝法只能除去海水中的悬浮物，不能获取淡水，故设想和做法可行的是②③④。⑵该反应不产生CO2，则生成了碳酸氢钠，溴歧化为Br－和BrO，则二者的物质的量之比是5：1，3Br2＋6CO＋3H2O＝5Br－＋BrO＋6HCO⑶根据浓海水的成分及工艺流程知，脱硫阶段为用钙离子除去浓海水中的硫酸根，主要反应的离子方程式为Ca2＋+SO42—====CaSO4↓；由题给流程图知，产品2的化学式为Mg(OH)2，沉降阶段反应是沉淀Mg2+，离子方程式为Mg2+(aq)+Ca(OH)2(s)=Mg(OH)2(s)＋Ca2+(aq)（加入石灰乳，Ca(OH)2写化学式）。1L浓海水含镁离子28.8g，物质的量为1.2mol，根据镁元素守恒知，最多可得到Mg(OH)21.2mol×90%×58=62.64g。⑷由MgCl2·6H2O制备MgCl2固体时，由于MgCl2的水解，最终得不到MgCl2，故需在氯化氢气体氛围中加热进行，抑制其水解。21、工业上从海水中提溴,实验室中从海带中提碘的过程中发生的离子反应方程式有:2Br-+Cl2====Br2+2Cl-,SO2+Br2+2H2O====4H++S+2Br-,2H++2I-+H2O2====I2+2H2O。回答下列问题:(1)根据所给出的反应,判断Cl2、Br2、I2、H2O2、SO2的氧化性强弱,可以明确得出的结论是　、　　　　　　　　;(2)将适量溴水加入氟化钠溶液中,观察到的现象是_____________________　;(3)将适量碘水加入氯化钠溶液中,观察到的现象是_____________________　。【答案】(1)Cl2>Br2>SO2　H2O2>I2(2)无明显现象　(3)无明显现象【解析】理解题意,根据所给出的反应,明确得出的结论。根据氧化性强弱的规律:氧化剂>氧化产物,则有氧化性强弱关系:Cl2>Br2>SO2,H2O2>I2。因为氟气比氯气的氧化性还强,故将适量溴水加入氟化钠溶液中不发生反应,无明显现象;同样,碘比氯气的氧化性弱,故将碘水加入到氯化钠溶液也不发生反应,无明显现象。22、空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：（1）步骤①中用硫酸酸化的目的是__．步骤②发生反应的离子方程式为。（2）步骤④利用了SO2的还原性，反应的离子方程式：__________________________．17\n（3）步骤⑥的名称是____________。（4）从含溴水中吹出的溴也可用纯碱吸收，纯碱吸收溴的主要反应是：3Na2CO3+3Br2=NaBrO3+5NaBr+3CO2；吸收1molBr2时，转移的电子数为mol。纯碱吸收后再用硫酸酸化，单质溴又从溶液中析出。（5）化学上将等离子称为“类卤离子”。现将KSCN溶液滴加到酸性溶液中，溶液立即变成血红色；通入后，血红色消失。血红色消失过程中发生反应的离子方程式为。【答案】（1）酸化可抑制Cl2、Br2与水的反应；Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2；（2）Br2＋2H2O+SO2=SO42-+4H++2Br-（3）蒸馏;（4）5/3;（5）2Fe(SCN)3+SO2+2H2O=2Fe3++SO42-+6SCN-+4H+。【解析】（1）Cl2、Br2与水的反应是可逆反应，反应产生酸，在步骤①中用硫酸酸化的目的是酸化可抑制Cl2、Br2与水的反应；在步骤②发生反应是氯气把溴置换出来，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2；（2）步骤④利用了SO2的还原性，反应的离子方程式是Br2＋2H2O+SO2=SO42-+4H++2Br-；（3）由于溴单质溶液挥发，所以从溴水中分离出溴单质的操作步骤⑥的名称是蒸馏；（4）从含溴水中吹出的溴也可用纯碱吸收，纯碱吸收溴的主要反应是：3Na2CO3+3Br2=NaBrO3+5NaBr+3CO2；根据反应方程式可知每吸收3mol的Br2,转移电子5mol,所以若吸收1molBr2时，转移的电子数为5/3mol;（5）现将KSCN溶液滴加到酸性Fe3+溶液中，溶液立即变成血红色,产生Fe(SCN)3；若通入SO2后，血红色消失。则血红色消失过程中发生反应的离子方程式为2Fe(SCN)3+SO2+2H2O=2Fe3++SO42-+6SCN-+4H+。23、海洋是一个丰富的资源宝库，通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。（1）海水中盐的开发利用：①海水制盐目前以盐田法为主，建盐田必须选在远离江河入海口，多风少雨，潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和池。②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产，在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用（写一点即可）。（2）电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题：①海水不能直接通入到阴极室中，理由是。②A口排出的是（填“淡水”或“浓水”）。17\n（3）用苦卤（含Na+、K+、Mg2+、Cl-、Br-等离子）可提取溴，其生产流程如下：苦卤吹出塔纯碱液空气吸收塔蒸馏塔液溴稀H2SO4Cl2①②③Br2(g)①若吸收塔中的溶液含BrO3-，则吸收塔中反应的离子方程式为。②通过①氯化已获得含Br2的溶液，为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的溶液：。③向蒸馏塔中通入水蒸气加热，控制温度在90℃左右进行蒸馏的原因是。【答案】（1）①结晶；②阻止氢气与氯气反应，或阻止氯气与氢氧化钠反应使烧碱不纯；（2）①海水中含有较多的镁离子和钙离子，会产生氢氧化物沉淀从而堵塞阳离子交换膜。②淡水；（3）①3CO32－＋3Br2===5Br－＋BrO3－＋3CO2↑；②富集溴；③顺利将溴蒸出，同时防止水馏出。【解析】（1）盐从贮水池中经过蒸发池，得到浓度较大的卤水，再将卤水转移到结晶池中结晶，最终得粗盐；（2）阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，从而，在阳极产生的氯气与在阴极产生的氢气就不会因接触反应而发生爆炸，同时阴极上产生的氢氧化钠也不会与氯气反应，纯度较高；（2）①海水中富含Ca2+、Mg2+离子，若将海水直接通入到阴极室中，则海水中的Ca2+、Mg2+离子易与氢氧根离子结合产生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜②在直流电场的作用下，溶液中的离子就作定向迁移，阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来；阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来，结果使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水，而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水。所以B处出水为淡水；（3）①纯碱是碳酸钠，与溴反应有BrO3－生成，反应的离子方程式为3CO32-+3Br2＝5Br-+BrO3-+3CO2↑，②从①出来的溶液中溴的含量不高，如果直接蒸馏，产品成本高，所以需要进一步浓缩溴，提高溴的浓度，即富集。③温度过高水蒸气蒸出，溴中含有水分；温度过低溴不能完全蒸出，产率低。24、镁是海水中含量较多的金属，镁合金及其镁的化合物用途非常广泛。（1）Mg2Ni是一种储氢合金，已知：Mg（s）+H2（g）=MgH2（S）△H1=-74．5kJ·mol-1Mg2Ni（s）+2H2（g）=Mg2NiH4（s）△H2=-64．4kJ·mol-l则：Mg2Ni（s）+2MgH2（s）=2Mg（s）+Mg2NiH4（s）的△H3=．（2）某科研小组用水氯镁石（主要成分为MgCl2·6H2O）制备金属镁工艺的关键流程如下：17\n科研小组将MgCl2·6H2O在氩气气氛中进行热重分析，结果如下图（TG表示残留固体质量占原样品总质量的百分数）。①图中AB线段为“一段脱水”，试确定B点对应固体物质的化学式____；图中BC线段为“二段脱水”，在实验中通入H2和Cl2燃烧产物的目的是。②该工艺中，可以循环使用的物质有___。（3）CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是，该化合物水解时生成甲烷、氯化镁和氢氧化镁，请写出该反应的化学方程式。（4）储氢材料Mg（AIH4）2在110～200℃的反应为：Mg（AIH4）2＝MgH2+2Al+3H2↑；每转移3mol电子生成Al的质量为____。（5）“镁一次氯酸盐”燃料电池的装置如右图所示，该电池的正极反应式为。【答案】（1）+84.6kJ/mol（2）①MgCl2·2H2O；为防止MgCl2·2H2O脱水过程中发生水解反应②HCl，Cl2（3）+2，2CH3MgCl+2H2O→Mg(OH)2+MgCl2+2CH4↑（写等号也可）（4）27g（5）ClO－+2e－+H2O＝Cl－+2OH－【解析】（1）已知：①Mg（s）+H2（g）＝MgH2（S）△H1＝—74．5kJ·mol-1，②Mg2Ni（s）+2H2（g）＝Mg2NiH4（s）△H2＝—64．4kJ·mol-l，则根据盖斯定律可知②—①×2即可得到Mg2Ni（s）+2MgH2（s）＝2Mg（s）+Mg2NiH4（s）的△H3＝+84.6kJ/mol。（2）①设原样品是1mol，质量是203g，B点剩余固体的质量是203g×0.646＝131g，即固体减少了72g，恰好是4mol水的质量，所以此时固体的化学式为MgCl2·2H2O。由于镁氯化水解生成氢氧化镁和氯化氢，加热能促进镁离子水解，所以为防止MgCl2·2H2O脱水过程中发生水解反应，需要在实验中通入H2和Cl2燃烧产物氯化氢。②二段脱水时产生氯化氢，以及电解时生成的氯气均可以循环使用。（3）CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中C、H、Cl的化合价分别是—4价、＋1价和—1价，所以根据化合物中化合价代数和为0可知镁的化合价是＋2价。该化合物水解时生成甲烷、氯化镁和氢氧化镁，因此该反应的化学方程式为2CH3MgCl+2H2O→Mg(OH)2+MgCl2+2CH4↑。（4）根据方程式Mg（AIH4）2＝MgH2+2Al+3H2↑可知铝元素的化合价从＋3价降低到0价，失去3个电子，则每转移3mol电子生成1molAl，其质量为27g。17\n（5）原电池中正极得到电子，发生还原反应，则根据装置图可知负极镁失去电子，正极次氯酸根得到电子，因此该电池的正极反应式为ClO－+2e－+H2O＝Cl－+2OH－。25、海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴过程如下：（1）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的新产品有H2、　　、　　或H2、　　．（2）步骤Ⅱ中用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为　　．（3）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性．他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：请你参与分析讨论：①实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件　　．②C中液体产物颜色为　　，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是　　．③用离子方程式解释NaOH浓溶液的作用　　．【答案】（1）Cl2；NaOH；NaClO；（2）Br2+SO2+2H2O═4H++SO42﹣+2Br﹣；（3）①利用温度计控制产生蒸气的温度，并收集59℃时的馏分；②深红棕色；分液（或蒸馏）；③Br2+2OH﹣═BrO﹣+Br﹣+H2O．【解析】解：（1）惰性电极电解食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠；利用生成物可以使氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水；故答案为：Cl2；NaOH；NaClO；17\n（2）依据流程图分析可知，为富集溴，用二氧化硫还原溴单质为溴离子；反应的离子方程式为：Br2+SO2+2H2O═4H++SO42﹣+2Br﹣；故答案为：Br2+SO2+2H2O═4H++SO42﹣+2Br﹣；（3）①要达到提纯溴的目的，关键是控制镏出成分的沸点，Br2的沸点为59℃，控制温度为59℃，冷凝得到液溴；故答案为：利用温度计控制产生蒸气的温度，并收集59℃时的馏分；②得到的溴单质颜色为深红棕色；除去该产物中仍残留的少量Cl2，利用氯气强氧化性，可向其中加入NaBr溶液反应生成氯化钠和溴单质；溴单质微溶于水，所以可以分液分离或蒸馏得到溴单质；故答案为：深红棕色；分液（或蒸馏）；③溴单质是有毒性和强腐蚀性，不能排放到空气中，需要用碱吸收，反应的离子方程式为：Br2+2OH﹣═BrO﹣+Br﹣+H2O；故答案为：Br2+2OH﹣═BrO﹣+Br﹣+H2O．17