Question

海水是宝贵的资源宝库，目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。下图是海水综合利用的部分流程图，据图回答问题：

（1）由海水晒制的粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等离子，为除去这些离子，所加试剂及其先后顺序为(写化学式) _____________________。

（2）①目前较先进的电解制碱法是离子交换膜电解法，即用阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是______________，电解饱和食盐水的化学反应方程式为_____________。

②制取MgCl₂的过程中涉及反应：MgCl₂·6H₂OMgCl₂+6H₂O，该反应要在HCl气氛中进行，其原因是_____________________。

（3）苦卤中先通入Cl₂置换出Br₂ ，为什么吹出后用SO₂吸收转化为Br^-再用Cl₂置换，其理由是_________，由此判断Cl₂、Br₂、SO₂的氧化性由强到弱的顺序为_______________。

（4）也有工艺是在吹出Br₂后用碳酸钠溶液吸收，形成溴化钠和溴酸钠，同时有CO₂放出。该反应的离子方程式是_____________；最后再用H₂SO₄处理得到Br₂ ，之后加入CCl₄进行Br₂的萃取，最终用_____________方法得到单质Br₂。

Answer

（1）BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl；

（2）①阻止H2与Cl2发生反应甚至发生爆炸或阻止Cl2与生成的NaOH溶液反应而使烧碱产品不纯；2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH；②防止MgCl2水解；

（3）第一次吹出的Br2浓度太低，分离浪费原料，SO2吸收主要起到富集作用；Cl2＞Br2＞SO2

（4）3Br2+3CO32-═5Br-+BrO-3+3CO2↑；蒸馏

【解析】

试题分析：（1）SO42-、Ca2+、Mg2+等分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀，可再通过过滤除去，Na2CO3溶液能除去过量的BaCl2溶液，盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液，所以应先加BaCl2溶液再加Na2CO3溶液，最后加入盐酸，所以正确顺序为：BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl，故答案为：BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl；

（2）①阳离子交换膜只能阳离子通过，阴离子和气体不能通过，用石墨作电解电解饱和氯化钠时，阳极上氯离子放电生成氯气，氯气不能通过阳离子交换膜而进入阴极，如果氯气进入阴极易和氢气混合产生爆炸，且易和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠而导致制取的氢氧化钠不纯，电解饱和食盐水反应的化学方程式为：2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，故答案为：阻止H2与Cl2发生反应甚至发生爆炸或阻止Cl2与生成的NaOH溶液反应而使烧碱产品不纯； 2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH；

②氯化镁在水中乙发生水解，为抑制水解，氯化镁晶体应在氯化氢气流中脱水，故答案为：在HCl气流中加热脱水(防止MgCl2水解)；故答案为：防止MgCl2水解；

（3）苦卤中通入Cl2已经置换出Br2，吹出后用SO2吸收转化为Br-再用Cl2置换是为了富集溴元素，第一次吹出的Br2浓度太低，分离浪费原料，SO2吸收主要起到富集作用，在自发进行的氧化还原反应中，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，氧化剂氧化性大于氧化产物，Cl2+2Br-=Br2+2Cl-中还原性 Br-＞Cl-，SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr中还原性SO2＞Br-，所以还原性强弱顺序是 SO2＞Br-＞Cl-，氧化性强弱顺序为：Cl2＞Br2＞SO2，故答案为：第一次吹出的Br2浓度太低，分离浪费原料，SO2吸收主要起到富集作用 Cl2＞Br2＞SO2

（4）吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收，形成溴化钠和溴酸钠，同时有CO2放出，反应的离子方程式为：3Br2+3CO32-═5Br-+BrO-3+3CO2↑，生成溴化钠和溴酸钠，最后再用H2SO4处理得到Br2，加入CCl4进行Br2的萃取最后通过蒸馏操作分离得到溴单质，故答案为：3Br2+3CO32-═5Br-+BrO-3+3CO2↑；蒸馏。

【考点定位】考查海水资源及其综合利用

【名师点晴】本题考查了离子性质的应用，混合物除杂的实验方案分析，氧化还原反应的强弱规律应用，归中反应的分析判断，离子方程式的书写方法。由流程可知，浓缩后增大溴离子的浓度，与氯气发生2Br-+C12=Br2+2Cl-，用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，从而达到富集溴，②中发生3Br2+3Na2CO3═5NaBr+3CO2+NaBrO3，③中发生5Br-+6H++BrO3-═3Br2+3H2O。