Question

3．海水中蘊藏的元素高達80多種，是人類財富的重要集散地．如圖是對海水資源的綜合利用的示意圖．

請回答下列問題：
（1）地球上99%以上的溴元素存在于海洋中，資料顯示海水中溴的含量約為66mg•L^-1．如圖中制備溴涉及步驟I、II、III，分別寫出步驟II和步驟III中反應的離子方程式：3Br₂+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂、BrO₃^-+5Br^-+6H⁺═3Br₂+3H₂O．
（2）制備鎂的工藝中，從鹵水到MgCl₂（aq）經(jīng)歷了$M{g^{2+}}→Mg{（OH）_2}→M{g^{2+}}$的過程，生成Mg（OH）₂的過程看似多余，其實該過程的作用是鎂的富集．
（3）電解無水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環(huán)境里冷卻后即為固體鎂，下列物質(zhì)中可以用作鎂蒸氣的冷卻劑的是A（填字母序號）．
A、Ar        B、CO₂ C、O₂ D、N₂．

Answer 1

分析 海水曬鹽得到鹵水，通入氯氣氧化溴離子得到低濃度的溴單質(zhì)溶液，通入熱空氣吹出溴單質(zhì)，用純堿溶液吸收輻射反應得到溴酸根離子、溴離子的溶液，再用硫酸酸化得到溴單質(zhì)；在鹵水中加入熟石灰沉淀鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，過濾后再氫氧化鎂沉淀中加入鹽酸溶解得到氯化鎂溶液，濃縮蒸發(fā)結(jié)晶析出氯化鎂晶體，在氯化氫氣流中失去結(jié)晶水得到固體氯化鎂固體，電極熔融氯化鎂得到金屬鎂，
（1）步驟II中是碳酸鈉吸收溴單質(zhì)生成溴酸鈉、溴化鈉和二氧化碳，步驟III中是溴酸鈉和溴化鈉在鹵水溶液中發(fā)生歸中反應生成溴單質(zhì)；
（2）從鹵水到MgCl₂（aq）經(jīng)歷了氯化鎂沉淀為氫氧化鎂，過濾后得到氫氧化鎂沉淀溶解在鹽酸中得到氯化鎂溶液，目的是濃縮溶液富集鎂離子；
（3）根據(jù)能和金屬鎂發(fā)生反應的氣體來回答．

解答 解：（1）步驟II中是碳酸鈉吸收溴單質(zhì)生成溴酸鈉、溴化鈉和二氧化碳，反應的離子方程式為：3Br₂+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂，步驟III中是溴酸鈉和溴化鈉在鹵水溶液中發(fā)生歸中反應生成溴單質(zhì)，反應的離子方程式為：BrO₃^-+5Br^-+6H⁺═3Br₂+3H₂O，
故答案為：3Br₂+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂；BrO₃^-+5Br^-+6H⁺═3Br₂+3H₂O；
（2）制備鎂的工藝中，從鹵水到MgCl₂（aq）經(jīng)歷MgCl₂→Mg（OH）₂→MgCl₂的過程，生成Mg（OH）₂的過程是鎂的富集，
故答案為：鎂的富集；
（3）能和金屬鎂發(fā)生反應的氣體：氮氣、氧氣、二氧化碳，Ar氣體是惰性氣體不和鎂反應，所以可以用氬氣做鎂蒸氣的冷卻劑，
故選A；
故答案為：A．

點評 本題主要考查了海水資源的綜合利用，海水提溴工藝，氯堿工業(yè)，實驗基本操作，題目難度中等．