卤素及其化合物（三）

某研究小组利用海水提取粗盐后得到的苦卤（含Mg^2＋、Ca²⁺、Br^-等离子的溶液）提取Br₂并制备含镁化合物。部分工艺流程设计如下：

回答下列问题：

（1）步骤I中用硫酸酸化可抑制氯气与水的反应，原因是    （结合离子方程式回答）。

（2）工业上常用Na₂CO₃法或SO₂法实现含Br₂混合气到液溴的转化，流程如下：

Na₂CO₃法：

① Na₂CO₃法中步骤Ⅲ的反应有气体生成，离子方程式为      。步骤V中蒸馏时蒸气出口温度通常控制在65-75℃，若温度过低，溴蒸出不充分；若温度过高，则会导致液溴中混有较多的            。

② SO₂法对比Na₂CO₃法的缺点是          （答出一条即可）。

（3）提溴后所得含Mg²⁺、Ca²⁺的溶液可设计如下流程制备碱式碳酸镁[Mg₅（OH)₂（CO₃)₄·4H₂O]和无水氯化镁：

① 步骤Ⅷ的化学方程式为         。

② 若步骤X中生成的CO与CO₂物质的量之比为3:1，写出反应的化学方程式          。

③25℃，步骤Ⅵ生成Mg（OH)₂沉淀后，若溶液中残留的Mg^2＋浓度为l.8×10^-6mol/L 。则溶液的pH为        ；此pH下，欲使Mg（OH)₂沉淀中不含Ca（OH)₂，则溶液中c（Ca²⁺)不能大于    （已知：25℃时，Ksp[Mg（OH)₂]=1.8×10^-11，Ksp[Ca（OH)₂]=5.5×10^-6)

溶液c(H⁺)增大，的平衡逆移，从而抑制氯气与水的反应            3CO₃^2-+3Br₂=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑           水      SO₂和Cl₂有毒，       可能导致环境污染                                                 11.5                    0.55mol/L

【详解】，当溶液c(H⁺)增大，平衡逆移，从而抑制氯气与水的反应，故步骤I中用硫酸酸化时大致抑制氯气与水的反应的目的；

(2)①用Na₂CO₃溶液吸收含Br₂的混合气体，生成Br^-、BrO₃^-的同时，反应有CO₂气体生成，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒得此反应的离子方程式为3CO₃^2-+3Br₂=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑；溴易挥发，含溴的水溶液中通蒸气可促进溴蒸发，但温度过高，水也易蒸发出，导致液溴中仍混有一定量的水；

②对比Na₂CO₃法 ，SO₂法使用的SO₂和Cl₂有毒，可能导致环境污染；

(3)① 步骤Ⅷ将Mg(HCO₃)₂溶液加热得到碱式碳酸镁[Mg₅(OH)₂(CO₃)₄·4H₂O]，结合原子守恒，发生反应的化学方程式为

② 步骤X高温加热MgO、Cl₂及C的混合物，生成的CO与CO₂物质的量之比为3:1，同时得到MgCl₂，反应中氯气是氧化剂，碳是还原剂，根据电子守恒及原子守恒可得此反应的化学方程式

③已知：25℃时，Ksp[Mg(OH)₂]=c(Mg^2＋)×c²(OH^-)=1.8×10^-11，则，此时溶液的pH为14-2.5=11.5；Ksp[Ca(OH)₂]=c(Ca^2＋)×c²(OH^-)=5.5×10^-6，