题目

题型：不详难度：来源：

（12分）海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下：

成分	含量/(mg L－1)	成分	含量/(mg L－1)
Cl－	18980	Ca2+	400
Na+	10560	HCO3－	142
SO42－	2560	Br－	64
Mg2+	1272

（1）电渗析法淡化海水示意图如图所示，其中阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过。

①阳极主要电极反应式是     。
②在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有     和CaCO₃，生成CaCO₃的离子方程式是     。
③淡水的出口为     （填“a”、“b”或“c”）。
（2）利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下：

①提取溴的过程中，经过2次Br^－→Br₂转化的目的是     ，吸收塔中发生反应的离
子方程式是     。用平衡移动原理解释通空气的目的是     。
②从MgCl₂溶液中得到MgCl₂·6H₂O晶体的主要操作是     、过滤、洗涤、干燥。
③依据上述流程，若将10 m³海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl₂的体积为     L（忽略Cl₂溶解）。

答案

（12分）
（1）①（1分）2Cl^—-2e^—=Cl₂↑
②（1分）Mg(OH)₂         （2分）Ca²⁺+ OH^—+HCO₃^—=CaCO₃↓+H₂O
③（1分）b
（2）①（1分）对溴元素进行富集 （2分）SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^—+SO₄^2—
（1分）通入空气将Br₂蒸气带出，使Br₂(g)Br₂(aq)或
Br₂+H₂OHBr+HBrO平衡向左移动
②（1分）加热浓缩、冷却结晶
③（2分）182

解析

（1）在阳极放电的离子为阴离子，且阴离子的放电能力由强到弱的顺序为：S^2-＞I^-＞Br^-＞CL^-＞OH^-＞含氧酸根离子＞F^-，所以该阳极的电极反应式为CL-放电。
在阴极放电的离子为阳离子，且阳离子的放电能力由强到的顺序为：Ag⁺＞Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺（酸）＞Pb²⁺＞Sn²⁺＞Fe²⁺＞Zn²⁺＞H⁺（水）＞AL³⁺＞Mg²⁺＞Na⁺＞Ca²⁺＞K⁺；所以该阴极的电极反应式为H⁺（水）放电，破坏了水的电离平衡，使阴极附近OH^-浓度增大；
（2）在滤液中通入CL₂是将滤液中的Br^-氧化为Br₂，再利用热的空气将Br₂吹出，进入吸收塔与SO₂反应，其反应的离子方程式为：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^—+SO₄^2—；再通入CL₂将Br-氧化为Br₂，两次Br^－→Br₂转化的目的是对溴元素进行富集；