Question

11．南海、釣魚島及其附屬海域是我國固有領土，蘊藏著豐富的海洋資源．
（1）海水制鹽．從海水制取的粗鹽中含有泥沙、硫酸鎂和氯化鈣等雜質．為得到較純的氯化鈉，將粗鹽溶于水，然后進行如下操作：a．加過量的Ba（OH）₂溶液；b．加稍過量的鹽酸；c．加過量的Na₂CO₃溶液；d．過濾；e．蒸發．正確的操作順序是acdbe（填字母）．加Na₂CO₃溶液的作用是除去氯化鈣和過量試劑氫氧化鋇．

離子	Na+	Mg2+	Cl-	SO42-
濃度/g/L	63.7	28.8	144.6	46.4

（2）海水淡化．圖1是一個簡易的蒸餾法淡化海水的裝置．證明得到的水是淡水的最簡便方法是蒸干后沒有晶體析出．

（3）海水制鎂．濃海水中主要離子的濃度如上表．從濃海水中提取金屬鎂的一段工藝流程如圖2所示：
寫出反應1的化學方程式：Ca（OH）₂+MgCl₂=CaCl₂+Mg（OH）₂↓．濾液X中溶質的主要成分有CaCl₂、NaCl（填化學式）．將MgCl₂溶液在一定條件下蒸發結晶、熔融電解可制得金屬鎂．則2L濃海水理論上可得到金屬鎂的質量為57.6g．
（4）海水“制堿”．氨堿法制純堿是先向飽和食鹽水通入氨氣、二氧化碳生成NaHCO₃和NH₄Cl，NaHCO₃結晶析出，再加熱NaHCO₃制得純堿．寫出生成NaHCO₃和NH₄Cl的化學方程式為NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl；反應中生成NaHCO₃和NH₄Cl的質量比為84：53.5，NaHCO₃和NH₄Cl的溶解度曲線如圖3所示．請分析NaHCO₃結晶析出而NH₄Cl沒有結晶析出的原因是生成的NaHCO₃質量比NH₄Cl多而溶解度比NH₄Cl小，先達到飽和．

Answer 1

分析 （1）根據粗鹽中的雜質，找出所加試劑的順序；
（2）海水淡化的方法主要有：蒸餾法、結晶法、淡化膜法、多級閃急蒸餾法，可根據原理進行分析；
（3）該反應是氫氧化鈣與氯化鎂的反應；
該過程主要是分離氫氧化鎂沉淀和溶液；
根據題干信息進行分析；
（4）可根據物質的溶解度分析．

解答 解：（1）要除去粗鹽中含有的雜質，可以加過量的氫氧化鋇溶液除去硫酸鎂，加過量的Na₂CO₃溶液除去氯化鈣和過量試劑氫氧化鋇，通過過濾把不溶于水的物質除去，加適量的鹽酸除去過量的碳酸鈉，通過蒸發除去鹽酸；
故填：acdbe；除去氯化鈣和過量試劑氫氧化鋇；
（2）蒸餾水是純凈物，蒸干后不留任何痕跡，即蒸干后沒有晶體析出；
故答案：蒸干后沒有晶體析出；
（3）反應1是氫氧化鈣與氯化鎂發生復分解反應生成氯化鈣和氫氧化鎂白色沉淀；故填：Ca（OH）₂+MgCl₂=CaCl₂+Mg（OH）₂↓；
將物質過濾分離后所得溶液主要是氯化鈣和氯化鈉的溶液，故填：CaCl₂、NaCl；
化學反應前后元素的質量不變，因為1L濃海水中含有28.8g鎂元素，那么2L濃海水中含有2×28.8g=57.6g鎂元素．故填：57.6；
（4））氨堿法制純堿中生成NaHCO₃和NH₄Cl的反應方程式為：NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl；
反應中生成NaHCO₃和NH₄Cl的質量比為84：53.5，比NH₄Cl多且溶解度比NH₄Cl小，因此先達到飽和，
故答案：生成的NaHCO₃質量比NH₄Cl多且溶解度比NH₄Cl小，先達到飽和；
（1）acdbe；除去氯化鈣和過量試劑氫氧化鋇；
（2）蒸干后沒有晶體析出；
（3）Ca（OH）₂+MgCl₂=CaCl₂+Mg（OH）₂↓； CaCl₂、NaCl；57.6；
（4）NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl；生成的NaHCO₃質量比NH₄Cl多而溶解度比NH₄Cl小，先達到飽和．

點評 本題難度比較大，涉及海水淡化方法的原理、海水曬鹽的原理、除雜的原理、侯氏制堿法的原理等理論內容，要通過該題認真總結．