Question

10．我國有豐富的海水資源，開發(fā)和利用海水資源是當前科學研究的一項重要任務，下圖是某化工廠對海水資源綜合利用的示意圖：
Ⅰ．（1）寫出N的化學式HCl；
（2）寫出反應②的化學方程式2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
Ⅱ．粗鹽中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質，精制時所用的試劑為：①鹽酸　②氯化鋇溶液�、蹥溲趸�鈉溶液�、芴妓徕c溶液，以上試劑添加的順序可以為AD．
A．②③④①B．③④②①
C．④③②①D．③②④①
Ⅲ．提取粗鹽后剩余的海水（母液）中，可用來提取Mg和Br₂．
（1）若用來提取Mg，根據上述提取Mg的流程，沒有涉及到的反應類型是C．
A．分解反應  B．化合反應C．置換反應  D．復分解反應
（2）若用來提取Br₂，反應⑥所用的氣態(tài)氧化劑的尋找貨源的設想，其中合理的是CD．
A．從外地購買                   B．在當地新建生產廠
C．從本廠生產燒堿處循環(huán)            D．從本廠生產鎂單質處循環(huán)
（3）母液用來提取Mg和Br₂先后順序，甲乙兩位工程師有不同觀點：
甲：母液先提取Mg，后提取Br₂乙：母液先提取Br₂，后提取Mg
請你判斷哪個更合適？乙（填“甲”或“乙），理由是若先提取鎂，海水中會殘留大量氫氧化鈣，再用氯氣提取溴單質時會損耗大量氯氣．

Answer 1

分析 根據流程圖知：反應②為精鹽溶液的電解，反應物是氯化鈉和水，產物是氯氣、氫氣、氫氧化鈉，C+F→N，N能溶解沉淀，C既能和F反應又能和E反應，所以，E為NaOH，F為H₂，C為Cl₂，N為HCl，貝殼（主要成分為CaCO₃）經過高溫煅燒可以生成疏松的氧化鈣（A），氧化鈣可與水反應生成氫氧化鈣（B），與母液反應生成氫氧化鎂，氫氧化鎂與鹽酸反應生成氯化鎂，電解可生成氯氣和鎂，由轉化關系可知D為Mg，以此解答該題．
Ⅰ．（1）根據流程圖知：N為HCl；
（2）電解食鹽水生成氯氣、氫氣、氫氧化鈉；
Ⅱ．鎂離子用氫氧根離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，鈣離子用碳酸根離子沉淀，過濾要放在所有的沉淀操作之后，加碳酸鈉要放在加氯化鋇之后，可以將過量的鋇離子沉淀最后再用鹽酸處理溶液中的碳酸根離子和氫氧根離子進行分析；
Ⅲ．（1）據制取鎂的反應流程圖的反應類型解答；
（2）生產燒堿時有氯氣生成，生產鎂時也有氯氣生成；
（3）根據原料的消耗解答．

解答 解：Ⅰ．（1）根據流程圖知：反應2為精鹽溶液的電解，反應物是氯化鈉和水，產物是氯氣、氫氣、氫氧化鈉，C+F→N，N能溶解沉淀，C既能和F反應又能和E反應，所以，E為NaOH，F為H₂，C為Cl₂，N為HCl，
故答案為：HCl；　
（2）電解食鹽水時，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時生成氫氧化鈉，方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
Ⅱ．SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等分別與BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液反應生成沉淀，可再通過過濾除去，Na₂CO₃溶液能除去過量的BaCl₂溶液，鹽酸能除去過量的Na₂CO₃溶液和NaOH溶液，所以應先加BaCl₂溶液再加Na₂CO₃溶液，最后加入鹽酸，試劑添加的順序可以為②③④①或③②④①，
故答案為：AD；
Ⅲ．（1）液和B反應為海水中的鎂離子和氫氧化鈣反應，為復分解反應，得到氫氧化鎂的沉淀，制取鹽酸為化合反應，氫氧化鎂和鹽酸反應得到氯化鎂，為復分解反應，氯化鎂電解為分解反應，該過程中未涉及的反應為置換反應，
故答案為：C；
（2）提取Br₂，反應⑥所用的氣態(tài)氧化劑為氯氣，本廠生產燒堿為電解氯化鈉溶液，產物中有氯氣，本廠生產鎂單質，是電解無水氯化鎂，電解氯化鎂的產物為鎂和氯氣，
故答案為：CD；
（3）母液用來提取Mg和Br₂，若先提取鎂，海水中會殘留大量Ca（OH）₂，Ca（OH）₂能和氯氣反應生成氯化鈣和次氯酸鈣和水，再用Cl₂提取溴時會消耗大量Cl₂，所以乙觀點合理，
故答案為：乙；若先提取鎂，海水中會殘留大量Ca（OH）₂，再用Cl₂提取溴時會消耗大量Cl₂．

點評 本題考查較為綜合，涉及無機物的推斷以及物質的分離、提純的實驗設計，為高頻考點，側重于學生的分析能量和實驗能力的考查，主要把握實驗的原理和操作方法，難度中等．