Question

［化学—选修2：化学与技术］(15分)

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、镁的提取工艺

（2）采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br₂，并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是Br₂+Na₂CO₃+H₂O→NaBr + NaBrO₃+NaHCO₃，吸收1mol Br₂时，转移的电子数为         mol。

（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^+	Mg^2+	Cl^-	SO4^2-
浓度/g/L	63.7	28.8	144.6	46.4

该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为                        ，产品2的化学式为        ，1L浓海水最多可得到产品2的质量为      g。

（4）采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为                  ；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式                         。

Answer

（1）②③④（3分多选错选不给分，少选的选对一个给1分）

（2）5/3 （2分）

（3）Ca2++SO42-= CaSO4↓ 或Ba2++SO42-= BaSO4↓（2分） ； Mg(OH)2 （2分）；69.6 （2分）

(4) MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑（2分） ; Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ （2分）

【解析】

试题分析：：①混凝法的原理是利用混凝剂（如：明矾、铁盐等），利用物质的吸附性使水中细小的悬浮物质和胶体聚集成较大颗的颗粒而沉淀，然后过滤除去，这种方法不能除去海水中可溶性杂质进行海水淡化，故①错误；②改进提取工艺流程，减少物质引入，除去粗产品中的杂质提高产品质量，故②正确；③海洋为巨大化学资源宝库，元素种类很多，优化提取产品的品种是可行的，故③正确；④根据不同的提取原理可以改进钾、溴、镁等的提取工艺，从而提高K、Br2、Mg等的提取质量，故④正确。（2）配平化学方程式：3Br2+6Na2CO3+3H2O＝5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3，吸收3molBr2反应转移5mol电子，故当吸收1mol Br2时，转移的电子数为5/3mol（3）工艺流程中加入石灰乳，沉降、过滤后的滤液进行脱硫，Ca2+与SO42-生成CaSO4，离子方程式为：Ca2++SO42-=CaSO4↓，产品1为CaSO4；滤液中加入石灰乳，发生反应为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，产品2为Mg(OH)2，

1L浓海水含m(Mg2+)=1L×28.8g/L=28.8g，由关系式

Mg2+～Mg(OH)2

24g 58g

28.8g m[Mg(OH)2]

解得：m[Mg(OH)2]=69.6g，（4）电解熔融氯化镁：MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑；电解时，若有少量水存在，Mg与水反应生成氢氧化镁与氢气，会造成产品镁的消耗，反应方程式为：Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑.

考点： 了解海水资源的开发与利用，了解氧化还原反应的本质是电子的转移。。掌握氧化还原反应的配平和相关计算。 了解电解池的工作原理。