Question

10．我國擁有豐富的海洋資源，利用這些寶貴的資源有力地促進了我市經濟的發展．

（1）從海水中提取出的粗鹽中除了NaCl外，還含有泥沙等雜質．請完善下列實驗室中除去泥沙等雜質的實驗步驟，并回答相關問題：其中操作1的名稱是溶解；在過濾操作中要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗（填儀器名稱）；在加熱蒸發過程中，當蒸發皿中出現較多固體時，停止加熱．
（2）上述除去泥沙后的澄清濾液中，還含有Ca²⁺、Mg²⁺等陽離子和SO₄^2-．要想知道該濾液是硬水還是軟水，可加入進行檢驗．如果想要除去這些離子，可以向濾液中加入過量NaOH溶液、BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液（填寫物質的化學式）．進行過濾操作后加入鹽酸，將濾液pH調至7，然后進行蒸發操作，得到氯化鈉晶體．
（3）海水提取出粗鹽后的母液中，還含有較多的氯化鎂，用氯化鎂可制得金屬鎂．反應I的基本反應類型是復分解反應；物質X是鹽酸（填名稱）．
（4）工業上可用電解飽和NaCl溶液的方法制得燒堿、氯氣和氫氣，請寫出該反應的化學方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據粗鹽提純的步驟和儀器以及注意事項來分析解答；
（2）通常用肥皂水來檢驗硬水和軟水；根據鎂離子用氫氧根離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，鈣離子用碳酸根離子沉淀，過濾要放在所有的沉淀操作之后，加碳酸鈉要放在加氯化鋇之后，可以將過量的鋇離子沉淀，最后再用鹽酸處理溶液中的碳酸根離子和氫氧根離子進行分析．
（3）根據工藝流程來分析反應過程和所用原料；
（4）根據已知條件可知，電解飽和NaCl溶液，生成燒堿、氫氣和氯氣，據此寫出化學方程式即可．

解答 解：（1）去除泥沙的步驟是：①溶解：把粗鹽放入燒杯中，加水溶解；②過濾：架好漏斗，使漏斗下端口緊貼燒杯內壁，沿玻璃棒把上述懸濁液慢慢導入漏斗中；該過程中用到的玻璃儀器主要有燒杯、玻璃棒和漏斗等；③蒸發結晶：將上述濾液倒入蒸發皿中，用酒精燈加熱蒸發，待蒸發皿中出現較多量晶體時即停止加熱；
（2）硬水是指含有較多鈣鎂離子的水，軟水是指含有較少鈣鎂離子的水．區分硬水和軟水的方法是：用肥皂水，加入肥皂水，泡沫多的是軟水，泡沫少的是硬水；鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀；硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀；先除鎂離子，或者先除硫酸根離子都可以，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉化為沉淀，但是加入的碳酸鈉要放在加入的氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會除去反應剩余的氯化鋇，離子都沉淀了之后，再進行過濾，最后再加入鹽酸除去反應剩余的氫氧根離子和碳酸根離子．蒸發可得氯化鈉晶體．
（3）反應Ⅰ氯化鎂與氫氧化鈣反應生成氯化鈣和氫氧化鎂沉淀，是兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物的反應，屬于復分解反應；反應Ⅱ將堿轉化成了鹽，應該加入酸；
（4）工業生產通過電解飽和食鹽水得到燒堿、氯氣、氫氣，反應的化學方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
故答案為：（1）溶解；漏斗；出現較多固體；
（2）肥皂水；BaCl₂；Na₂CO₃；蒸發；
（3）復分解反應，鹽酸；
（4）2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．

點評 海水的綜合利用是初中化學中較為重要的內容之一，與之相關的實驗操作，藥品的選用，化學方程式的書寫等都是經常考查的內容，同學們一定要對此內容了然于心．