Question

研究小組欲進行從海水中獲取淡水、食鹽并提取鎂和溴等物質(zhì)的實驗探究．
（1）無需經(jīng)過化學變化就能從海水中獲得的一組物質(zhì)是

 

（填序號）．
①Cl₂、Br₂、I₂      ②Na、Mg     ③燒堿、氫氣       ④食鹽、淡水
（2）在生產(chǎn)過程中，從海水中提取鎂的流程如圖所示：

貝殼中的主要成分是：

 

（填化學式）；上述各步反應中屬于氧化還原反應的是

 

（填序號）．反應⑤的化學方程式為

 

．
（3）實驗室從海水樣品中提取溴的主要步驟是：向海水樣品中通入適量氯氣將溴離子氧化，該反應的離子方程式為

 

；從反應后的溶液中提取溴單質(zhì)的實驗操作是

 

（填實驗操作名稱）．

Answer 1

考點：物質(zhì)的分離、提純的基本方法選擇與應用,海水資源及其綜合利用

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）從海水制備物質(zhì)的原理可知，金屬單質(zhì)與非金屬單質(zhì)需要利用化學反應來制取，而食鹽可利用蒸發(fā)原理，淡水利用蒸餾原理來得到；
（2）貝殼通過反應生成CaO，碳酸鈣在高溫下分解生成CaO，所以貝殼的主要成分是CaCO₃，CaO和H2O反應生成Ca（OH）₂，Ca（OH）₂和鎂離子反應生成Mg（OH）₂，Mg（OH）₂和HCl反應生成MgCl₂，采用電解熔融氯化鎂的方法制取Mg和氯氣；
（3）氯氣具有強氧化性，能和溴離子發(fā)生置換反應生成溴，溴在有機溶劑中的溶解度大于在水中的溶解度，所以可以采用萃取的方法提取溴．

解答： 解：（1）①通過氯氣將溴離子和碘離子氧化為溴單質(zhì)和碘單質(zhì)，有新物質(zhì)生成屬于化學變化，故錯誤；
②從海水中獲得氯化鈉、氯化鎂，電解熔融氯化鈉得到鈉和氯氣屬于化學變化，可從海水中獲得氯化鎂，通過電解熔融的氯化鎂得到鎂和氯氣屬于化學變化，故錯誤；
③電解飽和氯化鈉溶液得到燒堿、氫氣，有新物質(zhì)生成屬于化學變化，故錯誤；
④把海水用蒸餾等方法可以得到淡水，把海水用太陽暴曬，蒸發(fā)水分后即得食鹽，不需要化學變化就能夠從海水中獲得，故正確；
故選④；
（2）貝殼通過反應生成CaO，碳酸鈣在高溫下分解生成CaO，所以貝殼的主要成分是CaCO₃，CaO和H2O反應生成Ca（OH）₂，Ca（OH）₂和鎂離子反應生成Mg（OH）₂，Mg（OH）₂和HCl反應生成MgCl₂，采用電解熔融氯化鎂的方法制取Mg和氯氣，
通過以上分析知，貝殼的主要成分是CaCO₃，有元素化合價變?yōu)榈臑檠趸�還原反應，則屬于氧化還原反應的是⑤，在熔融狀態(tài)下電解氯化鎂冶煉鎂，電解反應方程式為MgCl₂（熔融）

電解  .

Cl₂↑+Mg，
故答案為：CaCO₃；⑤；MgCl₂（熔融）

電解  .

Cl₂↑+Mg；
（3）氯氣具有強氧化性，能和溴離子發(fā)生置換反應生成溴，離子方程式為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，溴在有機溶劑中的溶解度大于在水中的溶解度，且有機溶劑和水不互溶，所以可以采用萃取的方法提取溴，
故答案為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；萃取．

點評：本題考查了海水資源的綜合運用，根據(jù)化學反應的概念及流程圖中物質(zhì)的性質(zhì)來分析解答，知道流程圖中每一步的反應，會書寫相應的化學方程式，知道混合物分離的常見方法，題目難度不大．