Question

19．海水占地球總儲水量的97.2%．若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來，既可以解決淡水資源缺乏的問題，又可以充分利用海洋資源．
（1）目前國際上實(shí)用的“海水淡化”主要技術(shù)之一是蒸餾法．蒸餾法是物理變化（填物理變化、化學(xué)變化）．
（2）海水曬鹽分離食鹽晶體后的母液中含有KCl、MgCl₂，經(jīng)過分離、提純后，可用于工業(yè)上冶煉金屬鉀和鎂．
（3）工業(yè)上利用電解（陽極材料為石墨）飽和食鹽水可制得重要化工產(chǎn)品，反應(yīng)的離子方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．電解所用的食鹽水需要精制，原因是粗鹽中含有泥沙及Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，在堿性溶液中會形成沉淀，損壞離子交換膜；利用電解所得氣體制36.5%的濃鹽酸1000t，最少需要消耗食鹽585t．
（4）近年來有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品及氯化鈉循環(huán)治理含二氧化硫廢氣并回收二氧化硫的方法，該方法的流程如下：

試寫出②④的化學(xué)反應(yīng)方程式：
②SO₂+NaOH=NaHSO₃；④NaHSO₃+HCl=NaCl+SO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）蒸餾法只是水的狀態(tài)由液態(tài)到氣態(tài)再到液態(tài)的過程，所以屬于物理變化；
（2）食鹽的溶解度受溫度影響變化不大，利用海水曬鹽，分離食鹽晶體后的母液中含有KCl、MgCl₂，經(jīng)過分離、提純后，可用于工業(yè)上冶煉金屬鉀和鎂；
（3）電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，同時溶液中生成氫氧化鈉；粗鹽中含有泥沙及Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，在堿性溶液中會形成沉淀，損壞離子交換；電解飽和食鹽水的方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算；
（4）依據(jù)流程圖分析，電解氯化鈉溶液得到氫氣、氯氣、氫氧化鈉溶液，步驟③反應(yīng)條件為點(diǎn)燃，為氯氣和氫氣反應(yīng)生成W為HCl，步驟②X溶液和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉，X為NaOH，步驟④鹽酸和亞硫酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化硫和水，最初的原料為NaCl，最終又有NaCl生成，同時回收二氧化硫．②過量的二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成NaHSO₃；④根據(jù)弱酸的酸式鹽能與強(qiáng)酸反應(yīng)分析；

解答 解：（1）由于蒸餾法只是水的狀態(tài)由液態(tài)到氣態(tài)再到液態(tài)的過程，所以屬于物理變化，
故答案為：物理變化；
（2）食鹽的溶解度受溫度的影響小，利用陽光和風(fēng)蒸發(fā)水分，使氯化鈉成晶體析出，分離食鹽晶體后的母液中含有KCl、MgCl₂，經(jīng)過分離、提純后，可用電解法冶煉金屬鉀和鎂，
故答案為：KCl、MgCl₂；工業(yè)上冶煉金屬鉀和鎂；
（3）電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，同時溶液中生成氫氧化鈉，離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；粗鹽中含有泥沙及Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，在堿性溶液中會形成沉淀，損壞離子交換，電解飽和食鹽水的方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，假設(shè)反應(yīng)過程中無損耗，生成的氫氣和氯氣全部生成氯化氫，則依據(jù)氯元素守恒NaCl～HCl，食鹽的質(zhì)量=$\frac{1000t×36.5%}{36.5}$×58.5t=585t，
最少需要消耗食鹽585t；
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；粗鹽中含有泥沙及Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，在堿性溶液中會形成沉淀，損壞離子交換膜；585；
（4）步驟①：電解飽和食鹽水的方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，步驟②X溶液和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉，X為NaOH，步驟③反應(yīng)條件為點(diǎn)燃，為氯氣和氫氣反應(yīng)生成W為HCl，所以②為酸性氣體二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，化學(xué)方程式為：SO₂+NaOH=NaHSO₃，步驟③弱酸的酸式鹽NaHSO₃與強(qiáng)酸HCl反應(yīng)：NaHSO₃+HCl=NaCl+SO₂↑+H₂O，
故答案為：SO₂+NaOH=NaHSO₃；NaHSO₃+HCl=NaCl+SO₂↑+H₂O．

點(diǎn)評 本題以海水淡化和化工生產(chǎn)為背景，考查了物質(zhì)的分離、制備以及方程式的書寫等知識，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用知識解決問題的能力，題目難度中等．