浓海水的主要成分如下:
离子 Na+ Mg2+ Cl- SO 浓度/(g·L-1) 63.7 28.8 144.6 46.4 该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为________________________________________________________________________
____________________,产品2的化学式为________,1 L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。
(4)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________________________________________________________________________;
电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
[破题关键] (1)混凝法主要是通过离子反应得到沉淀,很难实现海水淡化,故①不正确。
(2)首先将反应配平得方程式:3Br2+6Na2CO3+3H2O===5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3。
(3)制取产品2时加入的石灰乳在沉降过滤后的滤液中含有大量Ca2+,故脱硫反应实质为Ca2+与SO的沉淀反应,浓海水中与Ca(OH)2产生沉淀的离子必为Mg2+,故产品2为Mg(OH)2。
(4)Mg作为活泼金属,在熔融状态下与水反应,从而导致产品镁的消耗。
解析:(1)将海水经过处理得到淡水和浓海水,这是综合利用海水的重要途径之一,从而可以提高部分产品的质量,优化提取产品的品种,改进钾、溴、镁等的提取工艺。
(2)根据反应原理,将方程式配平:3Br2+6Na2CO3+3H2O===5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3。每3 mol Br2被吸收时转移5 mol e-,则吸收1 mol Br2转移 mol e-。
(3)工艺流程中,脱硫加入的是得到产品2过程中过滤时的滤液,而此滤液中所含的能够脱硫的离子来源于合成步骤中的石灰乳,故脱硫阶段的主要离子方程式为Ca2++SO===CaSO4↓;而产品2是由加入石灰乳之后得到的沉淀得来的,即Mg2++Ca(OH)2===Mg(OH)2+Ca2+,故产品2为Mg(OH)2;1 L浓海水中Mg2+为28.8 g,故可得到产品2即Mg(OH)2的质量为×58 g·mol-1=69.6 g。
(4)电解熔融MgCl2会得到Mg和Cl2,故化学方程式为MgCl2(熔融)\s\up7(电解(电解)Mg+Cl2↑。因为Mg会与H2O发生反应生成Mg(OH)2和H2,故水存在会造成产品Mg的消耗,有关反应的化学方程式为Mg+2H2O\s\up7(高温(高温)Mg(OH)2+H2↑。
答案:(1)②③④ (2) (3)Ca2++SO===CaSO4↓ Mg(OH)2 69.6 (4)MgCl2(熔融)\s\up7(电解(电解)Mg+Cl2↑ Mg+2H2O\s\up7(高温(高温)Mg(OH)2+H2↑
[互动拓展]
电解MgCl2溶液能制取镁吗?为什么不用电解法制取铝一样电解熔融的MgO?
答案:水溶液中Mg2+放电顺序在H+之后,电解MgCl2溶液得不到金属镁;MgO熔点较高,熔融能耗大,故不采用。
水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题:
(1)天然水中溶解的气体主要有________、________;
(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是________________________________________________________________________
________________(写两种),其净水作用的原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(3)水的净化与软化的区别是________________________________________________________________________