Question

海水的综合利用包括很多方面，下图是从海水中通过一系列工艺流程提取产品的流程图。

海水中主要含有Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、Br^-、SO₄^2-、HCO₃^-等离子。

已知：MgCl₂·6H₂O受热生成Mg（OH）Cl和HCl气体等。回答下列问题：

（1）海水pH约为8的原因主要是天然海水含上述离子中的_________。

（2）除去粗盐溶液中的杂质（Mg²⁺、SO₄^2-、Ca²⁺），加入药品的顺序可以为__________（填序号）

①NaOH溶液      ②BaCl₂溶液     ③过滤后加盐酸    ④Na₂CO₃溶液

（3）过程②中由MgCl₂·6H₂O制得无水MgCl₂，应如何操作____________________。

（4）从能量角度来看，氯碱工业中的电解饱和食盐水是一个将__________转化为_________的过程。采用石墨阳极，不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为_____________

（5）从第③步到第④步的目的是____________________。采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br₂，并用SO₂吸收。主要反应的化学方程式为______________________________。

Answer

（1）HCO3-

（2）①②④③（其它合理答案均可）

（3）在氯化氢气流中加热至恒重。

（4）电能（1分） ；化学能（1分） ；

MgCl2（熔融）Mg + Cl2↑

（5）为了浓缩富集溴 Br2+SO2+2H2O＝H2SO4+2HBr

【解析】

试题分析：（1）海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、HCO-3等离子，在这些离子中能发生水解的是CO32-、HCO-3离子，HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-它们水解呈碱性，所以天然海水的pH≈8，呈弱碱性，故答案为：HCO-3；（2）镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可溶液以将镁离子沉淀；硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀；至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都可以；钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀，但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氯化钡溶液之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡；完全反应后，再进行过滤，最后再加入适量盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，故正确的顺序为：①②④⑤，故答案为：①②④③； （3）镁离子水解，应抑制其水解得到无水盐，所以利用MgCl2•6H2O制得无水氯化镁，应采取的措施是在HCl气流中脱水，抑制氯化镁水解，故答案为：在HCl气流中脱水，抑制氯化镁水解，加热至恒重；（4）电解原理分析，电解饱和食盐水是电能转化为化学能，采用石墨阳极，不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式MgCl2（熔融）Mg + Cl2↑。（5）溴离子被氧化为溴单质后，被二氧化硫吸收生成溴离子，加入氧化剂氧化溴离子为溴单质，富集溴元素，从第③步到第⑤步的目的是为了浓缩富集溴，采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2，并用SO2吸收，溴单质和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，发生反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr。

考点：海水资源及其综合利用