Question

13．綜合利用海水可以制備食鹽、純堿、金屬鎂等鉤質(zhì)，其流程示意圖如下：

（1）在上述反應(yīng)①～⑤中，沒有涉及的化學(xué)反應(yīng)類型是D．
A．分解反應(yīng)B．化合反應(yīng)C．復(fù)分解反應(yīng)D．置換反應(yīng)
（2）寫出反應(yīng)③的離子方程式Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O．
（3）粗鹽中含有Na₂SO₄、MgCl₂、CaCl₂等可溶性雜質(zhì)，為制得純凈的NaCl晶體，操作如下：
①溶解；
②依次加入過量的BaCl₂溶液、NaOH溶液、Na₂CO₃溶液；
③過濾；
④在濾液中加適量鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH至7；
⑤蒸發(fā)結(jié)晶．
其中加入過量氯化鋇溶液的目的是使溶液中SO₄^2-轉(zhuǎn)化為沉淀而除去．
（4）X溶液中的主要陽離子是Na⁺和NH₄⁺．
（5）檢驗純堿樣品中是否含NaCl應(yīng)選用的試劑是AgNO₃溶液、稀硝酸．

Answer 1

分析 將海水蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到粗鹽和母液，向母液中加入Ca（OH）2，發(fā)生反應(yīng)Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，過濾得到Mg（OH）₂沉淀，將Mg（OH）₂溶于稀鹽酸中發(fā)生反應(yīng)Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到MgCl₂.6H₂O，將MgCl₂.6H₂O晶體在HCl氛圍中加熱得到固體
MgCl₂，電解熔融氯化鎂得到Mg，發(fā)生反應(yīng)為MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
將粗鹽提純得到NaCl溶液，向溶液中通入氨氣和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl，碳酸氫鈉溶解度小于NaCl而析出，所以得到溶液X為NH₄Cl溶液，將NaHCO₃加熱發(fā)生反應(yīng)2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，最后得到碳酸鈉固體，
（1）從反應(yīng)過程中物質(zhì)反應(yīng)的特征判斷反應(yīng)類型；
（2）反應(yīng)③為氫氧化鎂沉淀與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，據(jù)此寫出離子方程式；
（3）為制得純凈的NaCl晶體，先將粗鹽溶解，然后將雜質(zhì)離子形成沉淀，過濾，再加入鹽酸除去反應(yīng)剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，最后經(jīng)蒸發(fā)操作得到較純凈的氯化鈉；
（4）根據(jù)“候氏制堿法”的原理分析，將粗鹽提純得到NaCl溶液，向溶液中通入氨氣和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl；
（5）結(jié)合氯離子的檢驗方法設(shè)計，氯離子能和硝酸酸化的硝酸銀溶液反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀．

解答 解：（1）①石灰和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，屬于化合反應(yīng)；
②石灰乳與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣，屬于復(fù)分解反應(yīng)；
③氫氧化鎂沉淀與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，屬于復(fù)分解反應(yīng)；
④氯化鎂晶體分解得到氯化鎂和水，為分解反應(yīng)；
⑤碳酸氫鈉分解反應(yīng)生成碳酸鈉、二氧化碳和水，屬于分解反應(yīng)；
沒有涉及到的反應(yīng)類型為置換反應(yīng)，故選D，
故答案為：D；
（2）③反應(yīng)是氫氧化鎂沉淀與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，方程式為：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，離子方程式為：Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O；
故答案為：Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O；
（3）首先要把粗鹽溶于水形成溶液，然后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，至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都行，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，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(yīng)剩余的氯化鋇，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，離子都沉淀了，再進行過濾，最后再加入鹽酸除去反應(yīng)剩余的氫氧根離子和碳酸根離子在濾液中加適量鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH至7，最后經(jīng)蒸發(fā)操作得到較純凈的氯化鈉，
故答案為：Na₂CO₃溶液；在濾液中加適量鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH至7；使溶液中SO₄^2-轉(zhuǎn)化為沉淀而除去；
（4）向氯化鈉溶液中依次通入氨氣、二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)：NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃；NH₄HCO₃+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，所以溶液中含有NH₄Cl和NaHCO₃，則溶液中的主要陽離子是Na⁺和NH₄⁺；
故答案為：NH₄⁺；
（5）氯離子能和硝酸酸化的硝酸銀溶液反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀，所以檢驗純堿樣品中是否含NaCl應(yīng)選用的試劑是稀硝酸、AgNO₃溶液；
故答案為：稀硝酸、AgNO₃溶液．

點評 本題考查海水資源綜合利用，為高頻考點，涉及金屬冶煉、物質(zhì)分離和提純、氨堿工業(yè)等知識點，明確流程圖中發(fā)生的反應(yīng)及基本操作是解本題關(guān)鍵，注意鎂的冶煉方法，注意鎂能在二氧化碳中燃燒，為易錯點，題目難度中等．