從海水提取鎂和溴的流程如下,請回答相關(guān)問題。
(1)從海水中提取鎂的流程如下圖所示(框圖中是主要產(chǎn)物):

i.海水進入沉淀池前,對海水進行處理有以下兩種方案:
方案一:將曬鹽后的鹵水通入沉淀池;
方案二:將加熱蒸發(fā)濃縮后的海水通入沉淀池。
你認為方案________更合理,理由是_________________________________________。
ii.反應①的離子方程是________________________________________________。
反應②的化學方程式是_______________________________________________。
(2)從海水中提取溴的流程如下圖所示(框圖中是主要產(chǎn)物):

i.過程①中,加入的試劑是___________。
ii.過程②中,向混合液中吹入熱空氣,將溴吹出,用純堿吸收,吹入熱空氣的目的是______________________________________________________________________。
iii.過程③中反應的化學方程式是____________________________________________。
iv.若最終得到的溴單質(zhì)中仍然混有少量的Cl2,則除去該雜質(zhì)的方法是__________________________________________________(結(jié)合離子方程式回答)。
(9分)(1)i. 一  要加熱海水需大量的能源,浪費了能源
ii. Mg(OH)2+2H=Mg2+2H2O ; MgCl2(熔融)Mg+Cl2
(2)i.  Cl2
ii.溫度升高,氣體的溶解度減小,另外空氣不與溴發(fā)生反應,可以攪動液體,有利于溴蒸汽的逸出
iii.5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O(2分)
iv.加入適量溴化鈉,利用有機溶劑將溴分離提純,Cl2+2Br=Br2+2Cl

試題分析:(1)i.由于蒸發(fā)濃縮海水需要加熱海水,從而消耗大量的能源,浪費了能源,所以方案一最好。
ii.氫氧化鎂轉(zhuǎn)化為氯化鎂,需要將氫氧化鎂溶解在鹽酸中,反應的離子方程式是Mg(OH)2+2H=Mg2+2H2O;鎂是活潑的金屬,需要電解法冶煉,電解熔融的氯化鎂即可生成金屬鎂和氯氣,反應的化學方程式是MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
(2)i.海水中的溴是以溴離子的形成存在的,需要加入氧化劑將其氧化生成單質(zhì)溴,因此過程①中,加入的試劑是Cl2。
ii.由于溫度升高,氣體的溶解度減小,另外空氣不與溴發(fā)生反應,可以攪動液體,有利于溴蒸汽的逸出,因此要吹入熱空氣。
iii.在酸性條件下,溴酸鈉能和溴化鈉發(fā)生氧化還原反應生成單質(zhì)溴,反應的化學方程式是5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O。
iv. 氯氣具有強氧化性,所以要出去單質(zhì)溴中的少量氯氣,可以加入適量溴化鈉,利用有機溶劑將溴分離提純,反應的離子方程式是Cl2+2Br=Br2+2Cl。
點評:該題是高考中的常見題型,屬于中等難度的試題。試題綜合性強,側(cè)重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導與訓練,旨在考查學生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力,有利于培養(yǎng)學生的應試能力和邏輯推理能力。該題以海水的綜合應用為載體,有利于調(diào)動學生的學習興趣,激發(fā)學生的學習求知欲。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

以白云石(化學式表示為MgCO3·CaCO3)為原料制備氫氧化鎂的工藝流程如下:


(1)根據(jù)流程圖判斷白云石“輕燒”后固體產(chǎn)物的主要成份  _____ 。則“輕燒”溫度應不超過  _____ 。
(2)流程圖中“加熱反應”的化學方程式為  _     _________________________ 。
(3)沉淀過程溶液的pH=9.5,此時溶液中c(Mg2+)=  _______ (已知Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12)。
(4)該工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是     、     (填化學式)。
(5)傳統(tǒng)工藝將白云石分解為氧化鎂和氧化鈣后提取,該工藝采用輕燒白云石 的方法,其優(yōu)點是                                          。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

某化學小組在實驗室模擬用軟錳礦(主要成分MnO2,雜質(zhì)為鐵及銅的化合物等)制備高純碳酸錳,過程如下(部分操作和條件略):
① 緩慢向燒瓶中(見圖)通入過量混合氣進行“浸錳”操作,主要反應原理為:

SO2+ H2O = H2SO3
MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O
(鐵浸出后,過量的SO2 會將Fe3+還原為Fe2+
② 向“浸錳”結(jié)束后的燒瓶中加入一定量純MnO2粉末。
③ 再用Na2CO3溶液調(diào)節(jié)pH為3.5左右,過濾。
④ 調(diào)節(jié)濾液pH為6.5~7.2 ,加入NH4HCO3 ,有淺紅色的沉淀生成,過濾、洗滌、干燥,得到高純碳酸錳。
回答:
(1)“浸錳”反應中往往有副產(chǎn)物MnS2O6 的生成,溫度對“浸錳”反應的影響如下圖,為減少MnS2O6的生成,“浸錳”的適宜溫度是          。

(2)查閱表1,③中調(diào)pH為3.5時沉淀的主要成分是      。②中加入一定量純MnO2粉末的主要作用是        ,相應反應的離子方程式為         
表1:生成相應氫氧化物的pH
物質(zhì)
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Cu(OH)2
開始沉淀pH
2.7
7.6
8.3
4.7
完全沉淀pH
3.7
9.6
9.8
6.7
 
(3)③中所得的濾液中含有Cu2+,可添加過量的難溶電解質(zhì)MnS除去Cu2+,經(jīng)過濾,得到純凈的MnSO4。用平衡移動原理解釋加入MnS的作用_________________。
(4)④中加入NH4HCO3 后發(fā)生反應的離子方程式是____________________。
(5)檢驗④中沉淀是否洗滌干凈的方法是          

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)海水綜合利用的說法不正確是
A.可用蒸餾或離子交換等方法淡化海水
B.海水提溴只涉及物理變化
C.利用海水可以制取金屬Mg
D.開發(fā)海洋資源不能以犧牲環(huán)境為代價

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

能源與人類的生活和社會發(fā)展密切相關(guān),下列關(guān)于能源開發(fā)和利用的說法中,你認為說法不正確的是(   )
A.充分利用太陽能
B.因地制宜開發(fā)利用風能、水能、地熱能、潮汐能
C.合理、安全開發(fā)利用氫能、核能
D.能源都是通過化學反應獲得的

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列金屬冶煉的反應原理,不正確的是(   )
A.2NaCl(熔融)2Na+Cl2B.MgO+H2Mg+H2O
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2D.2Ag2O4Ag+O2

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列金屬的冶煉適宜用電解法來冶煉的是
A.鐵B.銅C.鈉D.鉛

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

磺化煤(表達式為NaR)是一種鈉離子型離子交換劑,它能與硬水中的Ca2+、Mg2+交換而將其除去,從而使水軟化,F(xiàn)代海水的淡化方法是使海水按順序通過兩種離子交換劑,其流程如圖所示。

(1)現(xiàn)有氫型陽離子交換樹脂(HR)和羥型陰離子交換樹脂(ROH),則在圖中的離子交換柱中應分別裝入的離子交換樹脂是(填表示式):A柱為______ ______,B柱為____________。
(2)說明上述順序的理由_______________________________________________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(12分)工業(yè)上由黃銅礦(主要成分CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下:

⑴氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的____________吸收。
a.濃H2SO4      b.稀HNO3        c.NaOH溶液      d.氨水
⑵用稀H2SO4 浸泡熔渣B,取少量所得溶液,檢驗溶液中還存在Fe3的方法是_______________________(注明試劑、現(xiàn)象)。
⑶由泡銅冶煉粗銅的化學反應方程式為__________________________________。
⑷以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉,下列說法正確的是____________。
a.陰陽極的質(zhì)量變化相等          b.電解質(zhì)溶液的組成不發(fā)生變化
c.溶液中Cu2向陽極移動         d.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬
⑸利用反應2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制備CuSO4,若將該反應設(shè)計為原電池,其正極電極反應式為________________________________________。

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