- 化学与资源开发利用
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海水资源的利用具有非常广阔的前景．
（1）海水淡化的主要方法有（只写出1种即可）______．
（2）海水中丰富的氯化钠是重要的化工原料，如电解饱和食盐水可以制备多种化工产品．
①用石墨电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式是______．
②常温下，用石墨电极电解饱和食盐水，当阴极产生的气体体积为112mL（已折算为标准状况）时停止电解，此时溶液体积为1L，若忽略气体的溶解，最终溶液的pH约为______．
正确答案
（1）目前淡化海水的方法有多种，如：蒸馏法、结晶法、淡化膜法、多级闪急蒸馏法等，其中最常用的是蒸馏法，目前多采用多级闪急蒸馏法，故答案为：蒸馏法；
（2）①电解饱和食盐水时，阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；
②因电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O
工业上从海水中提出取溴常采用如下方法：
(1)向海水中通入Cl2，将海水中的溴化物氧化，这一过程所发生的反应属于非金属间的___________反应；
(2)向上述混合溶液中吹入热空气，将生成的溴吹出，用纯碱液吸收，生成NaBr、NaBrO3，这一过程可用离子方程式表示为：___________________________；
(3)将(2)所得混合液用H2SO4酸化，使NaBr和NaBrO3中的溴转化为单质溴。这一过程可用化学方程式表示为______________________；
(4)这样得到的液溴中还混有少量Cl2，除去Cl2的方法是___________________。
正确答案
(1)氧化还原（置换）
(2)3Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑
(3)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O
(4)加NaBr后用汽油萃取
海洋是一个巨大的资源宝库，合理开发海洋资源对于实现可持续发展具有重要的战略意义。盐卤中除含有Mg2+、Cl-外，还含有少量Na+、Fe2+、Fe3+、SO42-和CO(NH2)2等。从海水提取食盐和Br2以后的盐卤中可以提取MgCl2、MgO、Mg(OH)2等物质，流程如下图所示
请回答下列问题：
(1)从MgCl2溶液得到MgCl2·6H2O晶体的过程中所需的基本操作有_________（填字母）。
A．加热蒸干 B．加热浓缩 C．冷却结晶 D．趁热过滤 E．过滤洗涤
(2)制取无水氯化镁必须在氯化氢存在的条件下进行，原因是_____________。
(3)用NaClO除去尿素CO(NH2)2时，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式 为：________________；加入NaClO的另一个作用是_____________。
(4) Mg(OH)2是制镁盐、耐火材料和阻燃剂的重要原料。已知：
①25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12；②Mg(OH)2(s)=MgO(g)+H2O(g) △H=+81.5kJ/mol。
①下列叙述正确的是_________。
A．从盐卤或海水中获得Mg(OH)2时，工业上选择NaOH作沉淀剂
B．Mg(OH)2能作阻燃剂的原因是它分解吸热且生成的MgO能覆盖可燃物
C．可加热Mg(OH)2得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁
②酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：
25℃时，在Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为____________。
正确答案
(1)BCE
(2)防止Mg2+水解
(3)3NaClO+CO(NH2)2=3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O或NaOH+3NaClO+CO(NH2)2=3NaCl+NaHCO3+N2↑+2H2O
；将Fe2+氧化为Fe3+，并形成Fe(OH)3而除去
(4)①B；②蓝色
综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁、溴等物质，其流程如下图所示
(1)粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等可溶性杂质，为除去这些杂质并得到精盐，进行如下操作：
①溶解；②加过量的BaCl2溶液；③加过量的NaOH溶液；④加过量的Na2CO3溶液；⑤_______________；
⑥加适量的盐酸；⑦_____________。
(2)溶液Ⅱ中发生反应的化学方程式是______________。
(3)Mg(OH)2沉淀中因混有Ca(OH)2，可选用____________溶液进行洗涤以除之。
(4)高温灼烧六水合氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)所得固体是氧化镁，试写出该反应的化学方程式____________________。
(5)若在母液中通入氯气可提取海水中的溴，反应的离子方程式为________________。
正确答案
(1)过滤；蒸发结晶
(2)NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
(3)MgCl2（或“氯化镁”）
(4)MgCl2·6H2O
(5)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
海洋植物如海带、马尾藻等含有丰富的碘元素，实验室从海带中提取碘的流程如下：
（1）提取碘的过程中有关实验的操作名称①______、②______、③______、④______．
（2）写出过程②中有关反应的离子方程式______；该反应中氧化剂是______，氧化产物是______．
（3）提取碘的过程中，可选择得有机试剂是______；
A．酒精B．水C．四氯化碳D．甘油
在碘水中加入上述有机试剂，振荡静置，可观察到的现象是______．
正确答案
实验室从海带中提取碘：海带灼烧成灰，浸泡溶解得到海带灰悬浊液，通过过滤，得到不溶的残渣，滤液为含碘离子的溶液，加入氧化剂，将碘离子氧化成碘单质，利用有机溶剂萃取出碘单质，再通过蒸馏提取出碘单质．
（1）步骤①是分离固体和液体，则实验操作为过滤；过程②中氯气将碘离子氧化为碘单质；利用碘易溶于有机溶剂的性质来进行提取，步骤③的实验操作名称是萃取分液；步骤④的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，是利用互溶的两种液体的沸点不同来分离，则实验操作为蒸馏，
故答案为：过滤；氧化；萃取分液；蒸馏；
（2）氯气可将碘离子氧化为碘单质，反应的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2，反应中Cl元素化合价降低，被还原，Cl2为氧化剂，Cl-为还原产物，I元素化合价升高，被氧化，I-为还原剂，I2为氧化产物，
故答案为：2I-+Cl2=2Cl-+I2；Cl2；I2；
（3）萃取的基本原则两种溶剂互不相溶，且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多，酒精、甘油和水互溶，不能用作萃取剂，四氯化碳与水互不相容，故可用四氯化碳；四氯化碳密度比水大，在碘水中加入上述有机试剂，振荡静置，可观察到的现象是：分层，上层颜色变浅，可能为无色，下层为紫红色，
故答案为：C；分层，上层颜色变浅，可能为无色，下层为紫红色．
水的综合利用可以制备金属镁，其流程如图所示：
(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应的化学方程式。_____________________ 。
(2)Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。____________________________。
正确答案
(1)
(2)加入MgCl2溶液，充分搅拌、过滤，沉淀用水洗涤
空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一．其工艺流程如下：
（1）溴在周期表中位于 周期， 族．
（2）步骤④的离子方程式： ．
（3）已知溴的沸点是58.5℃，步骤⑥的蒸馏过程中，溴出口温度为何要控制在80-90℃．温度过高或过低都不利于生产，请解释原因： ．
（4）步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离．若在实验室分离上述混合物的分离仪器的名称是 ，分离时液溴从分离器的 （填“上口”或“下口”）排出．
（5）为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”： ．
正确答案
（三选一）【化学与技术】
地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中，所以人们也把溴称为“海洋元素”，从海水中提取溴，一般要经历浓缩、氧化和提取三个步骤。
(1)可用____的方法浓缩海水。
(2)向浓缩后的海水中通入Cl2将海水中的溴化物氧化，其离子方程式为________。
(3)通过上述反应，生成的溴单质依然溶解在海水中，利用溴的_______性，鼓入热空气或水蒸气，就可将溴吹出来。
(4)将吹出的溴用纯碱溶液吸收，所得溶液用H2SO4酸化，使溴的化合物转化为单质溴，再用某种溶剂提取，该溶剂可以是___________。
A.水 B.乙醇 C.苯 D．乙酸
(5)这样得到的溴还混有少量Cl2，如何除去？_____________________。
正确答案
(1)日晒、风吹
(2)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
(3)挥发
(4)C
(5)加入适量NaBr溶液反应，再用有机溶剂提取
目前，世界上生产的镁有60%来自海水，其生产流程图如下
（1）贝壳的主要化学成分为______（写化学式）；
（2）写出反应②的离子方程式：______
（3）写出Mg与CO2反应的化学方程式，并标出电子转移的方向与数目：______其中还原剂是______
（4）电解氯化镁所得的氯气除用于生产盐酸外，请举出氯气在工业上的另一种用途（用化学方程式表示）
______．
正确答案
煅烧贝壳发生的反应为CaCO3
（1）贝壳的主要成分是碳酸钙，其化学式为CaCO3，故答案为：CaCO3；
（2）氢氧化镁和稀盐酸发生复分解反应生成氯化镁和水，离子反应方程式为：Mg（OH）2+2H+═Mg2++2H2O，
故答案为：Mg（OH）2+2H+═Mg2++2H2O；
（3）镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，该反应中Mg元素化合价由0价变为+2价、C元素化合价由+4价变为0价，转移电子数为4，
故答案为：
（4）氯气是制备漂粉精的主要原料，发生的反应为：2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，
故答案为：2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
海水是地球的元素宝库，即便在提取氯化钠、溴、镁后的“废液”中，仍然可以提取有用物质，如碘．应用这种“废液”提取碘的工艺流程如图所示．
（1）步骤③加铁粉的目的是______．
（2）写出步骤④中反应的离子方程式：______．
（3）上述生产流程中，可以循环利用的副产物是______．
（4）操作⑤的名称是______，选用的试剂是______．
正确答案
（1）根据流程图可知步骤③加铁粉的目的是铁与碘化银转化成碘化亚铁和单质银；
故答案为：使碘化银转化成碘化亚铁和单质银；
（2）氯气能氧化Fe2+和I-分别生成Fe3+和I2，离子方程式为：2Fe2++4I-+3Cl2=2I2+2Fe3++6Cl-；
故答案为：2Fe2++4I-+3Cl2=2I2+2Fe3++6Cl-；
（3）根据流程图可以看出，Ag可以循环利用；
故答案为：Ag；
（4）碘在水中的溶解度小，可用CCl4萃取出水溶液中的碘，然后分液；
故答案为：萃取、分液；CCl4；
工业上从海水中提取单质溴，其中一种工艺采用如下方法：
(1)向海水中通入Cl2，将海水中的溴化物氧化，其离子方程式为：___________________。
(2)向上述混合物溶液中吹入热空气，将生成的溴吹出，用纯碱溶液吸收，这时，溴就转化成溴离子和溴酸根离子，其化学方程式为____________________________。
(3)将(2)所得溶液用H2SO4酸化，又可得到单质溴，再用有机溶剂提取溴后，还可得到副产品Na2SO4。这一过程可用化学方程式表示为：______________________。
(4)这样得到的溴中还混有少量Cl2，怎样除去？写出反应的离子方程式：______________________________。
正确答案
(1)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
(2)3Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑
(3)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O
(4)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
某化学研究性学习小组在实验室中模拟海水提取溴的过程，其实验流程如下：
(1)取24 L除去悬浮杂质后的海水，浓缩至2L;
(2)向其中通入足量Cl2，反应的离子方程式：___________ ，通入热空气的目的：____________；
(3)将吹出的Br2用纯碱溶液吸收，反应得到NaBr、 NaBrO3和CO2，反应的化学方程式：_____________，产生的CO2通入足量澄清石灰水中，得到1g白色沉淀；
(4)将吸收Br2的溶液用足量硫酸处理得到Br2单质，反应的化学方程式：_______________，理论上可以得到Br2的质量为_____________；
(5)请计算海水中溴的浓度为____________g/L。
正确答案
(2)Cl2+2Br-=Br2+2Cl- ；将 Br2吹出
(3)3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑
(4)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O ；1.6 g
(5)0.07
镁是一种性质活泼、用途广泛的金属，研究镁的冶炼性质对于生产、生活意义重大．
（一）目前世界上60%的镁是从海水中提取的．已知从海水中提炼镁的主要步骤如图：
学生结合这个课题提出了以下问题：
（1）从海水中提取镁的过程中如何实现对镁的富集？
学生1的观点：直接往海水中加入沉淀剂．
学生2的观点：高温加热蒸发海水后，再加入沉淀剂．
学生3的观点：利用上述海水晒盐后剩余的溶液，加入沉淀剂．
请你评价三个学生提出的观点是否合理（填“是”或“否”），若不合理请简述理由．
（2）从海水中提镁的过程中如何实现对镁的分离？
①过程中所用沉淀剂的制造原料也来源于海洋，则该沉淀剂是______（填化学式）．
②试从节约能源，提高金属镁的纯度分析，以下最适宜的冶炼镁的方法是______（填选项字母）．
A．Mg（OH）2
B．Mg（OH）2
C．Mg（OH）2
D．Mg（OH）2
（二）为了研究镁的性质，先用工业制得的纯净的镁做如图所示实验．把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，然后在试管中放入镁片，再用滴管滴入一定量盐酸．请回答：
（1）实验中观察到的现象有
①______；②______；③______；
（2）烧杯中产生对应现象的原因为______．
正确答案
（一）（1）学生1：还是中氯化镁浓度很小，向溶液中加入石灰乳时，二者几乎不产生Mg（OH）2沉淀，所以该观点不合理；
学生2：高温蒸发海水后使NaCl过饱和而析出，从而使Mg（OH）2沉淀中混有较多NaCl杂质，导致不纯，所以该该浓度不合理；
学生3：利用晒盐后的苦卤，节约能源，成本低；与学生1相比镁离子浓度高，有利于镁元素的富集，所以该观点正确，
故答案为：
（2）①硫酸镁转化为Mg（OH）2应该向溶液中加入碱，原料来源于海洋，贝壳中含有碳酸钙，将贝壳煅烧得到CaO，将CaO溶于水得到Ca（OH）2，用Ca（OH）2作沉淀剂，故答案为：Ca（OH）2；
②A．MgO熔点很高，电解熔融MgO制取Mg，会导致成本较高，不利于节约能源，故A错误；
B．MgO熔点很高，电解熔融MgO制取Mg，会导致成本较高，不利于节约能源，且电解熔融MgO条件不易控制，故B错误；
C．电解熔融氯化镁制取镁符合节约能源，且能制取较纯净的镁，故C正确；
D．氯化镁溶液和活泼金属不能发生置换反应生成Mg，故D错误；
故选C；
（二）（1）在金属活动性顺序表中，Mg位于氢之前，Mg和稀HCl反应生成可溶性的MgCl2和氢气，且放出大量热，温度越高，Ca（OH）2的溶解度越小，所以Mg和稀HCl反应的过程中放出的热量导致有Ca（OH）2析出，所以看到的现象是：试管中有气泡产生、镁片逐渐溶解、烧杯中溶液变浑浊，
故答案为：①试管中有气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中溶液变浑浊；
（2）温度越高，Ca（OH）2的溶解度越小，所以Mg和稀HCl反应的过程中放出的热量导致有Ca（OH）2析出，故答案为：镁片与盐酸反应并放热，Ca（OH）2的溶解度随温度升高而降低．
溴被称为“海洋元素”。已知Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。实验室模拟从海水中提取溴的主要步骤为：
步骤1：将海水蒸发浓缩除去粗盐
步骤2：将除去粗盐后的母液酸化后，通入适量的氯气，使Br-转化为Br2。
步骤3：向步骤2所得水溶液中通入热空气或水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的容器中
步骤4：再向该容器中通入适量的氯气，使Br-转化为Br2 步骤5：用四氯化碳萃取溴单质，经分液、蒸馏得粗溴。
（1）步骤3中的反应的离子方程式____________。
（2）步骤2中已经制得了溴，还要进行步骤3和步骤4的原因是_____________溴元素。
（3）步骤5中萃取和分液所需要的主要玻璃仪器为_____________。
（4）可用下图实验装置精制粗溴。
①反应过程中需要对A容器加热，加热的方法是_____________。图中冷却水应从B的____________口进入(填“a”或“b”) 。
②C中加冰的目的是_____________。
正确答案
（1）Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-（2）富集
（3）分液漏斗
（4）① 水浴加热 ； b
②降温，减少溴的挥发
工业上从海水中提取单质溴可采用如下方法：
(1)向海水中通入Cl2，将海水中的溴化物氧化，其离子方程式为______________________。
(2)向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴蒸气吹出，用纯碱溶液吸收，其化学方程式为__________________。
(3)将(2)所得溶液用H2SO4酸化，使NaBr，NaBrO3中的溴转化为单质溴，再用有机溶剂提取溴，还可得到副产品Na2SO4。这一过程可用化学方程式表示为___________________。
(4)这样得到的溴中还混有少量的Cl2，除去的方法是_________________。
正确答案
(1)2Br-+Cl2 = Br2+2Cl-
(2)
(3) NaBrO3+5NaBr+3H2SO4 =3Br2+3Na2SO4+3H2O
(4)加入NaBr溶液
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