Question

海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下表所示。

成分	含量（mg·L^－1）	成分	含量（mg·L^－1）
Cl^－	18980	Ca^2＋	400
Na^＋	10560	HCO3^-	142
SO4^2-	2560	Br^－	64
Mg^2＋	1272

利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下。

（1）提取溴的过程中，经过两次Br^－→Br₂转化的目的是：①__                       ___，

吸收塔中发生反应的离子方程式是：②_____________                        _______。

用平衡移动原理解释通空气的目的：③___                             ____________。

（2）吸收塔中也可采用纯碱吸收Br₂，主要反应如下，请配平并表示出电子转移的方向和数目：

□Br₂＋□Na₂CO₃＋□H₂O―→□NaBr＋□NaBrO₃＋□NaHCO₃

（3）从MgCl₂溶液中得到MgCl₂·6H₂O晶体的主要操作是①____      ____、过滤、洗涤、干燥。最后一步冶炼得到金属镁的化学方程式为②____                     ____；冶炼时，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③____      __________。

（4）依据上述流程，若将10 m³海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl₂

的体积为________L（忽略Cl₂的溶解）。

Answer

（1）①对溴元素进行富集

②SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO42-

③通入空气将溴蒸气带出，使Br2（g） Br2（aq）（或Br2＋H2OHBr＋HBrO）平衡向左移动

（2）3,6,3-5,1,6；电子转移5e－

（3）①加热浓缩、冷却结晶

②MgCl2Mg＋Cl2↑

③Mg＋2H2OMg（OH）2＋H2↑

（4）179.2

【解析】

试题分析：（1）①依据利用海水可以提取溴和镁，流程中提取溴的过程中，经过2次Br-→Br2转化的目的是更多的得到溴单质，提取过程对溴元素进行富集；②吸收塔内通入的是二氧化硫气体是和溴单质反应生成溴离子，在蒸馏塔中被氯气氧化得到更多的溴单质，吸收塔中反应的离子方程式为；SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-；③通入空气的目的是将溴蒸气带出，使Br2（g） Br2（aq）（或Br2＋H2OHBr＋HBrO）平衡向左移动。

故答案为：①对溴元素进行富集；②SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-；③通入空气将溴蒸气带出，使Br2（g） Br2（aq）（或Br2＋H2OHBr＋HBrO）平衡向左移动。

（2）根据吸收塔中也可采用纯碱吸收Br2的反应□Br2＋□Na2CO3＋□H2O―→□NaBr＋□NaBrO3＋□NaHCO3中，溴元素的化合价由0价分别变为-1价和+5价，根据化合价升降总数相等首先确定5NaBr+NaBrO3，进而配平方程式系数为：3,6,3,5,1,6；用双线桥标出电子转移的方向和数目为：。

故答案为：3,6,3,5,1,6；；

（3）从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。最后一步冶炼得到金属镁的化学方程式为：MgCl2Mg＋Cl2↑；冶炼时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，该反应的化学方程式为：Mg＋2H2OMg（OH）2＋H2↑。

故答案为：①加热浓缩、冷却结晶；②MgCl2Mg＋Cl2↑；③Mg＋2H2OMg（OH）2＋H2↑；

（4）若将10m3海水中的溴元素转化为工业溴，依据图表中溴元素含量为64mg/L，10m3海水中含溴元素=10×1000L×64g/L×10-3=640g；物质的量==8mol，依据反应计算得到：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，消耗氯气物质的量为：4mol；提取过程中需要两次通入氯气实现溴离子被氧化，所以至少需要标准状况下Cl2的物质的量为8 mol标准状况下体积为 8mol×22.4L/mol=179.2L。

故答案为：179.2。

考点：考查海水资源及其综合利用