Question

【題目】海水是一個巨大的化學資源寶庫，利用海水可以獲得很多化工產品。

（1）海水中制得的氯化鈉可用于生產燒堿及氯氣。反應的離子方程式是______________。

（2）利用制鹽后的鹽鹵提取溴的工藝流程如下(部分操作和條件已略去)：

將Br2與Na2CO3反應的化學方程式補充完整：_________

（3）鹽鹵蒸發冷卻后析出鹵塊的主要成分是MgCl2，此外還含Fe2＋、Fe3＋、Mn2＋等離子。以鹵塊為原料制得鎂的工藝流程如下(部分操作和條件已略去)：

生成氫氧化物沉淀的pH

物質	開始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)3	2．7	3．7
Fe(OH)2	7．6	9．6
Mn(OH)2	8．3	9．8
Mg(OH) 2	9．6	11．1

①步驟②中需控制pH=9.8，其目的是________________________________。

②用NaClO 氧化Fe2＋得到Fe(OH)3沉淀的離子反應方程式是______________________。

③步驟③需在HCl保護氣中加熱進行，請用化學平衡移動原理解釋原因________。

④NaClO還能除去鹽鹵中的CO(NH2)2，生成鹽和能參與大氣循環的物質。除去0．1mol CO(NH2)2時消耗NaClO_______g。

Answer 1

【答案】2Cl－+2H2OCl2 ↑+H2↑+ 2OH－3Br2+ 3Na2CO3=NaBrO3+ 5NaBr +3CO2除去溶液中含有的Fe2＋、Fe3＋、Mn2＋雜質，使之完全生成沉淀而除去ClO－+2Fe2+ +5H2O=2Fe(OH)3+ Cl－+4H+Mg2+ +2H2OMg(OH)2+2H+，溫度升高，水解程度增大，通入 HCl，增加c(H+)，使平衡逆向移動，抑制Mg2+水解，HCl還能帶出水分，最終得到無水MgCl222．35

【解析】

（1）.通過電解食鹽水生產燒堿及氯氣；（2）. Br2與Na2CO3反應生成NaBrO3、NaBr和CO2，根據得失電子守恒和原子守恒配平方程式；（3）. ①.控制pH=9.8，可以將溶液中的Fe2＋、Fe3＋、Mn2＋雜質形成氫氧化物沉淀而除去；②. NaClO 具有氧化性，將Fe2＋氧化得到Fe3＋，再調節pH=9.8除去雜質離子；③. 在HCl保護氣中加熱可以抑制Mg2＋的水解；④. NaClO還能除去鹽鹵中的CO(NH2)2，生成鹽和能參與大氣循環的物質，其反應為3NaClO+ CO(NH2)2=3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O，結合化學方程式計算。

（1）.電解氯化鈉溶液在陰極生成氫氧化鈉和氫氣，陽極生成氯氣，其電解反應的離子方程式是2Cl－+2H2OCl2 ↑+H2↑+ 2OH－，故答案為：2Cl－+2H2OCl2 ↑+H2↑+ 2OH－；

（2）.Br2與Na2CO3反應生成NaBrO3、NaBr和CO2，Br元素部分由0價升高到+5價，另一部分從0價降低到-1價，則生成的NaBrO3與NaBr的物質的量之比為1:5，配平后的反應方程式為3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2，故答案為：3Br2+ 3Na2CO3=NaBrO3+ 5NaBr +3CO2；

（3）.鹽鹵加水溶解，加NaClO將Fe2+氧化成Fe3+，然后加入NaOH調節pH為9.8，使Fe2+、Fe3+、Mn2+轉化為氫氧化物沉淀，過濾，濾液經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到氯化鎂晶體，在HCl氣流中加熱得到無水氯化鎂，電解熔融的氯化鎂得到Mg。

①.步驟②中需控制pH=9.8在于使除Mg2+以外的各種雜質金屬離子都生成氫氧化物沉淀，以便通過過濾而除去，即控制pH=9.8的目的是除去溶液中含有的Fe2+、Fe3+、Mn2+雜質，使之完全生成沉淀而除去，故答案為：除去溶液中含有的Fe2＋、Fe3＋、Mn2＋雜質，使之完全生成沉淀而除去；

②.加入次氯酸鈉會將亞鐵離子氧化為三價鐵離子，則次氯酸鈉與Fe2+、H2O反應生成Fe(OH)3、Cl－和H+，反應的離子方程式為：ClO－+2Fe2+ +5H2O=2Fe(OH)3+ Cl－+4H+，故答案為：ClO－+2Fe2+ +5H2O=2Fe(OH)3+ Cl－+4H+；

③.鎂離子水解生成氫氧化鎂和氫離子，Mg2+ +2H2OMg(OH)2+2H+，水解反應屬于吸熱反應，加熱溫度升高，水解程度增大，通入HCl時，能使水解平衡逆向移動，抑制Mg2+水解，且HCl還能帶出水分，最終得到無水MgCl2，故答案為：Mg2+ +2H2OMg(OH)2+2H+，溫度升高，水解程度增大，通入 HCl，增加c(H+)，使平衡逆向移動，抑制Mg2+水解，HCl還能帶出水分，最終得到無水MgCl2；

④.NaClO還能除去鹽鹵中的CO(NH2)2，生成鹽和能參與大氣循環的物質，其反應為3NaClO+ CO(NH2)2=3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O，由各物質之間的關系可知，0.1mol CO(NH2)2消耗NaClO的物質的量為0.3mol，則m（NaClO）=n×M=0.3mol×74.5g/mol=22.35g，故答案為：22.35。