Question

1．海水中蘊(yùn)藏著豐富的資源．海水綜合利用的流程圖如圖．

（1）粗鹽中含Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-及泥沙等雜質(zhì)，需要提純后才能綜合利用．粗鹽提純的步驟有：①加入過量的Na₂CO₃溶液；②加入過量的BaCl₂溶液；③加入過量的NaOH溶液；④調(diào)節(jié)溶液的pH等于7；⑤溶解；⑥過濾； ⑦蒸發(fā)．正確的操作順序是D（填寫序號字母）．
A．⑤①③②④⑥⑦B．⑤①②③⑥④⑦
C．⑤③①②⑥④⑦D．⑤③②①⑥④⑦
（2）NaCl做原料可以得到多種產(chǎn)品．
①工業(yè)上由金屬鈉制備過氧化鈉的方法是：將金屬鈉迅速升溫至熔化，并控制溫度在300-400℃，通入經(jīng)處理過的空氣可制得過氧化鈉，處理空氣的目的是防止過氧化鈉與空氣中的二氧化碳和水蒸汽反應(yīng)．工業(yè)生產(chǎn)中因溫度過低而得不到純凈的過氧化鈉，你認(rèn)為可能含有的雜質(zhì)是Na₂O（填化學(xué)式）．
②實(shí)驗(yàn)室用惰性電極電解100mL0.1mol/LNaCl溶液，若陰陽兩極均得到112mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則所得溶液的pH為（常溫下）13（忽略反應(yīng)前后溶液的體積變化）．
③電解氯化鈉稀溶液可制備“84消毒液”，通電時(shí)氯氣被溶液完全吸收，若所得消毒液僅含一種溶質(zhì)，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式：NaCl+H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$NaClO+H₂↑．
（3）分離出粗鹽后的鹵水中蘊(yùn)含著豐富的鎂資源，經(jīng)轉(zhuǎn)化后可獲得MgCl₂粗產(chǎn)品．
①粗產(chǎn)品的溶液中含有Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺，需將Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺轉(zhuǎn)化為沉淀除去．因此先向溶液中加入一種上述（1）中得到的物質(zhì)NaClO，然后控制溶液的pH為9.5≤PH＜10.0．
②由MgCl₂•6H₂O晶體制備無水MgCl₂的方法是在HCl氣流中加熱脫結(jié)晶水．

Answer 1

分析 （1）把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀或氣體除去，除鈣離子用碳酸根，除鎂離子用氫氧根，除Fe³⁺用氫氧根，除硫酸根用鋇離子．要注意除雜質(zhì)的順序，后加的試劑最好能把前面先加是過量試劑除掉；
（2）①空氣中的二氧化碳和水蒸氣均能與過氧化鈉反應(yīng)，須先除去空氣中的二氧化碳與水蒸氣；鈉和氧氣緩慢氧化生成氧化鈉；
②根據(jù)反應(yīng)物、產(chǎn)物寫出相應(yīng)的電解方程式，根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算；
③由題意可知電解氯化鈉溶液生成次氯酸鈉和氫氣；
（3）①從圖中可看出將Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺轉(zhuǎn)化為沉淀除去，PH最低應(yīng)該為9.5，PH=10時(shí)Mg²⁺開始沉淀；
②MgCl₂易水解生成HCl，升高溫度促進(jìn)水解得到水解產(chǎn)物，抑制水解需要在酸性環(huán)境中加熱失去結(jié)晶水．

解答 解：除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì)：Mg²⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-時(shí)，可以加入過量NaOH（去除鎂離子和鐵離子）：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，F(xiàn)e³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓；加入過量BaCl₂（去除硫酸根離子）：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；加入過量Na₂CO₃（去除鈣離子的多余的鋇離子）：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃，碳酸鈉必須加在氯化鋇之后，氫氧化鈉和氯化鋇可以顛倒加入的順序；然后調(diào)節(jié)溶液的pH等于7后蒸發(fā)即可，正確的操作順序是：⑤③②①⑥④⑦，
故答案為：D；
（2）①空氣中的二氧化碳和水蒸氣均能與過氧化鈉反應(yīng)，必須先除去空氣中的二氧化碳與水蒸氣，在通入到容器中和金屬鈉反應(yīng)；鈉在溫度較低時(shí)可以和氧氣緩慢氧化成氧化鈉；
故答案為：防止過氧化鈉與空氣中的二氧化碳和水蒸汽反應(yīng)；Na₂O；
②因電解飽和食鹽水的方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，當(dāng)產(chǎn)生的H₂的體積為112mL即0.005mol時(shí)，生成氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.01mol，所以溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.01mol}{0.1L}$═0.1mol/L，所以氫離子的濃度為$\frac{1×1{0}^{-14}}{0.1}$=1×10^-13mol/L，PH=13；
故答案為：13；
③根據(jù)題意可知，氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成物中只有一種溶質(zhì)，所以該溶質(zhì)是偏鋁酸鈉，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是NaCl+H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$NaClO+H₂↑；
故答案為：NaCl+H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$NaClO+H₂↑；
（3）①從圖中可看出將Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺轉(zhuǎn)化為沉淀除去，PH最低應(yīng)該為9.5，PH=10.0時(shí)Mg²⁺開始沉淀，所以PH值最大應(yīng)小于10.0；
故答案為：9.5≤PH＜10.0；
②MgCl₂易水解生成HCl和氫氧化鎂，為防止水解，應(yīng)該將MgCl₂•6H₂O放在HCl范圍中加熱，
故答案為：在HCl氣流中加熱脫結(jié)晶水．

點(diǎn)評 本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)分離提純、電解等知識，題目綜合度較高，題目難度中等，學(xué)習(xí)中注重相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累．