Question

15．我國的領(lǐng)海主權(quán)不容侵犯，南海是我國的固有領(lǐng)海，蘊(yùn)藏著豐富的海洋資源．南海某島采用風(fēng)力發(fā)電提供的電能對海水進(jìn)行了如圖1所示的綜合利用．

（1）將高鹽度濃縮海水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶可以得到粗鹽．某粗鹽樣品中除含有泥沙等不溶性雜質(zhì)外，還含有CaCl₂和Na₂SO₄兩種可溶性雜質(zhì)，現(xiàn)欲得到純凈的食鹽晶體，需經(jīng)過多步操作：首先，將粗鹽溶于水，為除去不溶性雜質(zhì)，需要選用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒．欲除去食鹽水中的CaCl₂和NaSO₄，應(yīng)向該食鹽水中依次加入BaCl₂、Na₂CO₃（填寫化學(xué)式），然后過濾：為盡可能除去雜質(zhì)，每次加入的試劑應(yīng)稍過量，除去Na₂SO₄的化學(xué)方程式Na₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2NaCl．然后向所得溶液中加入HCl（填寫化學(xué)式）至無氣泡產(chǎn)生，再經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到食鹽晶體．
（2）用苦鹵制取金屬鎂的流程圖如圖2
上述轉(zhuǎn)化過程中，所發(fā)生的反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)類型的步驟是Ⅰ、Ⅱ（填序號(hào)），步驟Ⅱ的化學(xué)方程式為Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O．利用苦鹵制取氫氧化鎂比“直接向海水中加入石灰乳制取氫氧化鎂”的優(yōu)勢是苦鹵中鎂離子的濃度高．
（3）如圖3是海水“制堿”的部分簡單流程：
步驟Ⅲ反應(yīng)的化學(xué)方程式是：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NH₄Cl+NaHCO₃．
步驟Ⅳ反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 將高鹽度濃縮海水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶可以分離得到粗鹽以及復(fù)分解反應(yīng)的含義進(jìn)行解答．以海水中獲得食鹽為原料制取純堿，粗鹽水加入石灰乳是氯化鎂和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和氫氧化鎂沉淀，氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸鈣沉淀；寫出流程Ⅲ、Ⅳ中發(fā)生的反應(yīng)；氨氣溶于水溶液呈堿性．

解答 解：（1）氯化鈉的溶解度受溫度影響變化不大，所以將高鹽度濃縮海水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶可以分離得到粗鹽；故答案為：蒸發(fā)結(jié)晶；
除去不溶性雜質(zhì)可以利用過濾裝置分離，用到的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒、漏斗，故答案為：燒杯、漏斗、玻璃棒；
欲除去食鹽水中的CaCl₂和Na₂SO₄，應(yīng)向該食鹽水中依次加入BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液然后過濾；為盡可能除去雜質(zhì)，每次加入的試劑應(yīng)稍過量，氯化鋇與硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2NaCl；加入碳酸鈉用以除去氯化鈣和過量的氯化鋇，最后再加入鹽酸除去反應(yīng)剩余的碳酸根離子，最后經(jīng)蒸發(fā)操作得到較純凈的氯化鈉，故答案為：BaCl₂；Na₂CO₃；稍過量；Na₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2NaCl；HCl；
（2）苦鹵加入石灰乳是氯化鎂和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和氫氧化鎂沉淀，鹽酸和氫氧化鎂反應(yīng)生成氯化鎂和水，都是兩種化合物相互交換成分生成另外的兩種化合物，屬于復(fù)分解反應(yīng)；其中鹽酸和氫氧化鎂反應(yīng)生成氯化鎂和水的化學(xué)方程式為Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；利用苦鹵制取氫氧化鎂比“直接向海水中加入石灰乳制取氫氧化鎂”的優(yōu)勢是：苦鹵中鎂離子的濃度高．故填：Ⅰ、Ⅱ；Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；苦鹵中鎂離子的濃度高；
（3）以海水中獲得食鹽為原料制取純堿，粗鹽水加入石灰乳是氯化鎂和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和氫氧化鎂沉淀，氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸鈣沉淀，
步驟Ⅲ反應(yīng)的化學(xué)方程式是NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NH₄Cl+NaHCO₃；Ⅳ是碳酸氫鈉加熱分解為碳酸鈉、水和二氧化碳；故填：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NH₄Cl+NaHCO₃；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)方程式的書寫和能源等方面的知識(shí)，屬于基礎(chǔ)知識(shí)的考查．考查海水資源的利用，學(xué)生應(yīng)熟悉粗鹽提純及物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的化學(xué)反應(yīng)并利用信息來綜合解答，在物質(zhì)轉(zhuǎn)化中應(yīng)學(xué)會(huì)利用組成的差異來選擇合適的試劑．