Question

6．我國有較長的海岸線，浩渺的海洋是一個巨大的物質(zhì)資源和能量的寶庫．目前，世界各國都在研究如何充分利用海洋資源．
Ⅰ．從海水中提取食鹽，采用的方法是海水曬鹽．粗鹽中除含有泥沙等不溶性雜質(zhì)外，還含有MgCl₂、Na₂CO₃和Na₂SO₄等可溶性雜質(zhì)．現(xiàn)欲得到純凈的食鹽晶體，需經(jīng)過多步操作．
（1）將粗鹽溶于水，得到懸濁液．為除去不溶性雜質(zhì)，需要選用的玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒．
（2）檢驗(yàn)濾液中含有SO₄^2-的方法是取適量溶液于試管中，滴加足量鹽酸，再滴加幾滴BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明溶液中含有SO₄^2-．
Ⅱ．世界上60%的鎂是從海水中提取的，已知MgO、MgCl₂的熔點(diǎn)分別為2800℃、604℃，將MgO、MgCl₂加熱熔融后通電電解，都可得到金屬鎂．
（3）海水中含有MgCl₂，工業(yè)上從海水中提取鎂，最合理的方法是D（填字母）
A．海水$\stackrel{NaOH}{→}$Mg（OH）₂$\stackrel{電解}{→}$Mg
B．海水$\stackrel{HCl}{→}$ MgCl₂溶液→MgCl₂熔融$\stackrel{電解}{→}$Mg
C．海水$\stackrel{石灰乳}{→}$Mg（OH）₂$\stackrel{灼熱}{→}$MgO$\stackrel{電解}{→}$ Mg
D．海水$\stackrel{石灰乳}{→}$Mg（OH）₂$\stackrel{HCl}{→}$MgCl₂溶液→MgCl₂熔融$\stackrel{電解}{→}$Mg
Ⅲ．海水中溴的儲藏量十分豐富，約占地球溴總藏量的99%，故溴有“海洋元素”之稱，海水中溴含量為65mg•L^-1．其工業(yè)提取方法有空氣吹出純堿吸收法、溶劑萃取法和空氣吹出SO₂吸收法：
（4）空氣吹出純堿吸收法是將氯氣通入到富含溴離子的海水中，使溴置換出來，再用空氣將溴吹出，用純堿溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴單質(zhì)．該方法涉及的反應(yīng)有：
①Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-（寫出離子方程式）；
②3Br₂+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑；
③BrO₃^-+5Br^-+6H⁺═3Br₂+3H₂O．
其中反應(yīng)②中的氧化劑是Br₂．
（5）溶劑萃取法是利用單質(zhì)溴在不同溶劑中溶解度不同的原理來進(jìn)行的．下列可以用于萃取溴水中溴的試劑是②④．
①乙醇　　②四氯化碳　�、巯跛帷　、鼙剑�
（6）空氣吹出SO₂吸收法與純堿吸收法基本相同，不同之處在于將溴吹出后是用SO₂來吸收的，使溴轉(zhuǎn)化為氫溴酸，然后再用氯氣氧化氫溴酸既得單質(zhì)溴．寫出溴單質(zhì)與二氧化硫反應(yīng)的化學(xué)方程式：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）除去不溶性雜質(zhì)需要用過濾裝置，依據(jù)過濾裝置選擇玻璃儀器；
（2）選鹽酸、氯化鋇檢驗(yàn)硫酸根離子，先加鹽酸排除其它離子的干擾；
（3）海水中含有MgCl₂，工業(yè)上從海水中提取鎂，在海水苦鹵中加石灰乳過濾得沉淀氫氧化鎂，然后加鹽酸得到氯化鎂，經(jīng)濃縮、結(jié)晶、脫水、電解可以得到金屬鎂，據(jù)此即可解答；
（4）氯氣有強(qiáng)氧化性，能氧化溴離子生成溴單質(zhì)，還原劑失電子化合價升高而發(fā)生氧化反應(yīng)；
（5）用于萃取實(shí)驗(yàn)的儀器是分液漏斗，萃取劑的選取標(biāo)準(zhǔn)是：溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取劑和原溶劑不互溶，萃取劑和溶質(zhì)不反應(yīng)；
（6）溴有氧化性，二氧化硫有還原性，在水溶液里，二氧化硫和溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)；

解答 解：（1）除去不溶性雜質(zhì)可以利用過濾裝置分離，用到的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒、漏斗，故答案為：玻璃棒；
（2）檢驗(yàn)溶液中含有SO₄^2-的方法是取適量溶液于試管中，滴加足量鹽酸，再滴加幾滴BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明溶液中含有SO₄^2-，
故答案為：取適量溶液于試管中，滴加足量鹽酸，再滴加幾滴BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明溶液中含有SO₄^2-；
（3）A．在海水苦鹵中加氫氧化鈉過濾得沉淀氫氧化鎂，Mg（OH）₂熱穩(wěn)定性差，受熱分解，工業(yè)上，電解熔融MgCl₂冶煉金屬鎂，故A錯誤；
B．海水中含有可溶性的Mg²⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、Na⁺、Cl^-、加鹽酸得不到純凈的氯化鎂溶液，所以無法得到純凈的氯化鎂固體，故B錯誤；
C．在海水苦鹵中加氫氧化鈉過濾得沉淀氫氧化鎂，灼燒得到氧化鎂，但MgO的熔點(diǎn)為2800℃、熔點(diǎn)高，電解時耗能高，所以，工業(yè)上，電解熔融MgCl₂冶煉金屬鎂，故C錯誤；
D．在海水苦鹵中加氫氧化鈉過濾得沉淀氫氧化鎂，再將沉淀分離后加入鹽酸變成MgCl₂，之后經(jīng)過濾、干燥、電解，即可得到金屬鎂，故D正確；
故答案為：D；
（4）氯氣有強(qiáng)氧化性，能氧化溴離子生成溴單質(zhì)，自身被還原生成氯離子，離子反應(yīng)方程式為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；Br₂+3CO₃^2-=BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑中Br₂的化合價由0價變?yōu)?5價和-1價，所以Br₂是氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)，也是還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)，還原劑、氧化劑都為Br₂，③BrO₃^-+5Br^-+6H⁺═3Br₂+3H₂O．中的還原劑是Br^-，
故答案為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；Br₂；
（5）用于萃取實(shí)驗(yàn)的儀器是分液漏斗，萃取劑的選取標(biāo)準(zhǔn)是：溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取劑和原溶劑不互溶，萃取劑和溶質(zhì)不反應(yīng)，根據(jù)萃取劑的選取標(biāo)準(zhǔn)知，乙醇、硝酸都和水互溶，所以不能作萃取劑，能作萃取劑的是四氯化碳、苯，
故答案為：②④；
（6）溴有氧化性，二氧化硫有還原性，在水溶液里，二氧化硫和溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸，反應(yīng)方程式為：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄；
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄．

點(diǎn)評 本題以海水資源的綜合利用為載體綜合考查物質(zhì)的分離、提純，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度中等，涉及萃取劑的選取、氧化還原反應(yīng)、等知識點(diǎn)，基本概念、基本理論是解答關(guān)鍵．