Question

6．中國沿海某城市采用反滲透法將海水淡化，得到淡水供市民使用，剩余母液繼續(xù)加工獲得其他產(chǎn)品．母液中主要含有Cl^-、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-、Br^-等離子．某實驗小組同學模擬工業(yè)生產(chǎn)流程，進行如下實驗．

（1）海水淡化的方法還有蒸餾法（或電滲析法、離子交換法）（寫出一種）．
（2）Ⅰ中，電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫做氯堿工業(yè)，寫出該反應的離子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑．
（3）Cl₂和Br₂均為雙原子分子，從原子結構的角度解釋其原因：氯、溴元素位于同一主族，最外層均為7e^-，兩個原子各提供1e^-，形成共用電子對，兩個原子都形成了8e^-穩(wěn)定結構．
（4）Ⅲ中，加入適量CaCl₂固體的目的是除去SO₄^2-．
（5）寫出IV中反應的離子方程式Mg²⁺+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂+Ca²⁺．

Answer 1

分析 母液中主要含有Cl^-、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、SO₄^2-、Br^-等離子，通過蒸發(fā)濃縮析出氯化鈉得到粗鹽和母液苦鹵，粗鹽加入試劑除雜精制得到精鹽，電解飽和食鹽水或電解熔融氯化鈉應用于燒堿工業(yè)和鈉的制備，反應過程中都有氯氣生成，把氯氣通入苦鹵氧化其中的溴離子為溴單質，溴單質易揮發(fā)，溶液A通過熱空氣吹出溴單質，得到溶液B主要為鎂離子、SO₄^2-等離子，加入氯化鈣溶液目的是沉淀硫酸根離子，過濾得到溶液D中加入石灰乳沉淀鎂離子，過濾得到氫氧化鎂沉淀，通過加入鹽酸溶解，濃縮蒸發(fā)，冷卻結晶，過濾洗滌，得到氯化鎂晶體，失水后得到固體氯化鎂，電解熔融氯化鎂得到金屬鎂，
（1）海水淡化水，應將水與鹽分離，可用蒸餾、電滲析或離子交換法等；
（2）電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，據(jù)此寫出反應的離子方程式；
（3）Cl、Br原子最外層都含有7個電子，兩個原子各提供一個電子形成共用電子對，使最外層均得到8電子穩(wěn)定結構；
（4）溶液B中含有硫酸根離子，加入氯化鈣溶液可以反應生成硫酸鈣，從而除去硫酸根離子；
（5）氫氧化鎂比氫氧化鈣更難溶，則IV中鎂離子與氫氧化鈣反應生成氫氧化鎂沉淀和鈣離子．

解答 解：（1）目前淡化海水的方法有多種，如：蒸餾法、電滲析法、離子交換法等，其中最常用的是蒸餾法，
故答案為：蒸餾法（或電滲析法、離子交換法）；
（2）電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，反應的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；
（3）由于氯、溴元素位于同一主族，最外層均為7e^-，兩個原子各提供1e^-，形成共用電子對，兩個原子都形成了8e^-穩(wěn)定結構，所以氯氣和溴單質都是以雙原子形式存在，
故答案為：氯、溴元素位于同一主族，最外層均為7e^-，兩個原子各提供1e^-，形成共用電子對，兩個原子都形成了8e^-穩(wěn)定結構；
（4）硫酸根離子能夠與鈣離子反應生成硫酸鈣沉淀，所以加入氯化鈣溶液的目的是除去SO₄^2-，故答案為：除去SO₄^2-；
（5）氫氧化鎂更難溶，IV中鎂離子與氫氧化鈣反應生成氫氧化鎂沉淀和鈣離子，該反應的離子方程式為：Mg²⁺+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂+Ca²⁺，
故答案為：Mg²⁺+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂+Ca²⁺．

點評 本題考查物質的分離、提純以及制備實驗，為高考常見題型和高頻考點，題目難度中等，試題知識點較多、充分考查學生的分析、理解能力及靈活應用基礎知識的能力，注意掌握海水資源的綜合應用方法．