Question

12．國際化學年的中國宣傳口號是“化學-我們的生活，我們的未來”．學習化學應該明白“從生活中來，到生活中去”的道理．
Ⅰ．賞心悅目的雕花玻璃是用氫氟酸對玻璃進行刻蝕而制成的，這一過程中發(fā)生反應的化學方程式為：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O
Ⅱ．綜合利用海水可以制備食鹽、純堿、金屬鎂等物質(zhì)，其流程如圖所示：
（1）反應①～⑤中，屬于氧化還原反應的是⑤，X溶液中的主要陽離子是Na⁺和NH₄⁺
（2）NaHCO₃固體受熱得到純堿的化學方程式2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，用離子方程式表示除去Na₂CO₃溶液中的NaHCO₃HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O
（3）工業(yè)上從母液中獲取Mg（OH）₂用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是石灰乳原料豐富，成本低
（4）從過程①得到的Mg（OH）₂沉淀中混有少量的Ca（OH）₂，除去少量Ca（OH）₂的方法是先將沉淀加入到盛有（填化學式）MgCl₂溶液的燒杯中，充分攪拌后經(jīng)過濾、洗滌可得純凈的Mg（OH）₂．
（5）如圖是該興趣小組設(shè)計進行過程④的實驗裝置圖，其中裝置A的作用是制備干燥的HCl氣體
（6）寫出過程⑤中發(fā)生反應的化學方程式（注明反應條件）MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；鎂條在二氧化碳中燃燒的化學方程式為2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C．

Answer 1

分析 Ⅰ．SiO₂和HF反應生成SiF₄和H₂O；
Ⅱ．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)生反應為MgCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$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2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，最后得到碳酸鈉固體．

解答 解：Ⅰ．SiO₂和HF反應生成SiF₄和H₂O，反應方程式為SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O，故答案為：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O；
Ⅱ．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 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)生反應為MgCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$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2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，最后得到碳酸鈉固體，
（1）通過以上分析知，屬于氧化還原反應的是⑤，X中含有的陽離子為鈉離子和NH₄⁺，故答案為：⑤；NH₄⁺ （或銨根離子）；
（2）碳酸氫鈉受熱易分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，反應方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，除去碳酸鈉中的碳酸氫鈉，滴加適量NaOH，發(fā)生的離子反應方程式為HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（3）石灰乳原料方法且價格較低，所以用石灰乳不用NaOH，故答案為：石灰乳原料豐富，成本低；
（4）除去少量Ca（OH）₂的方法是先將沉淀加入到盛有MgCl₂的溶液中，氯化鎂和氫氧化鈣發(fā)生復分解反應生成更難溶的氫氧化鎂，從而提純沉淀，故答案為：MgCl₂；
（5）濃硫酸具有吸水性、濃鹽酸具有揮發(fā)性，將濃鹽酸滴入濃硫酸中，濃硫酸吸收濃鹽酸中的水分得到較干燥的HCl，MgCl₂.6H₂O晶體在HCl氛圍中加熱得到固體MgCl₂，如果含有水分，氯化鎂易水解生成氫氧化鎂而得不到純凈的氯化鎂，故答案為：制備干燥的HCl氣體；
（6）電解熔融氯化鎂冶煉鎂，反應方程式為MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，Mg在二氧化碳中燃燒生成MgO和C，反應方程式為2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C，
故答案為：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C．

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．