Question

15．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(xué)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(yīng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)．
（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(yīng)的離子方程式Mg²⁺+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂+Ca²⁺．
（6）與過程II類似，工業(yè)上常用“空氣吹出法”實現(xiàn)海水提溴，將1m³海水濃縮至1L，使用該法最終得到36g Br₂，若提取率為60%，則原海水中溴的濃度為60mg/L．

Answer 1

分析 （1）海水淡化水，應(yīng)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(yīng)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(jié)構(gòu)；
（4）溶液B中含有硫酸根離子，加入氯化鈣溶液可以反應(yīng)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(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和鈣離子；
（6）提取率為60%，最終得到36g溴，據(jù)此計算出原1m³海水中含有的溴元素的質(zhì)量，再計算出1L海水中含有的溴元素的質(zhì)量即可．

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(yīng)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\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；
（3）由于氯、溴元素位于同一主族，最外層均為7e^-，兩個原子各提供1e^-，形成共用電子對，兩個原子都形成了8e^-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以氯氣和溴單質(zhì)都是以雙原子形式存在，
故答案為：氯、溴元素位于同一主族，最外層均為7e^-，兩個原子各提供1e^-，形成共用電子對，兩個原子都形成了8e^-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；
（4）硫酸根離子能夠與鈣離子反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀，所以加入氯化鈣溶液的目的是除去SO₄^2-，故答案為：除去SO₄^2-；
（5）氫氧化鎂更難溶，IV中鎂離子與氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和鈣離子，該反應(yīng)的離子方程式為：Mg²⁺+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂+Ca²⁺，
故答案為：Mg²⁺+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂+Ca²⁺；
（6）將1m³海水濃縮至1L，使用該法最終得到36g Br₂，若提取率為60%，則1m³海水中含有的溴元素的質(zhì)量為$\frac{36g}{60%}$=60g，則該海水的中溴元素的濃度為$\frac{60g}{1×1{0}^{3}L}$=60mg/L，故答案為：60．

點評 本題考查了海水資源的綜合利用，題目難度中等，試題知識點較多、充分考查學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力，注意掌握海水資源的綜合應(yīng)用方法．