Question

(10分)南海、钓鱼岛及其附属海域是我国固有领土，蕴藏着丰富的海洋资源。
（1）海水制盐。从海水制取的粗盐中含有泥沙、硫酸镁和氯化钙等杂质，为得到较纯的氯化钠，将粗盐溶于水，然后进行如下操作：a．加过量的Ba(OH)₂溶液；b．加稍过量的盐酸；c．加过量的Na₂CO₃溶液；d．过滤；e．蒸发。正确的操作顺序是       (填字母)。加Na₂CO₃溶液的作用是除去                                             。
（2）海水淡化。下图是一个简易的蒸馏法淡化海水的装置。证明得到的水是淡水的方法是                                    。

（3）海水制镁。从海水中提取金属镁的过程如下图所示：

在上述转化过程中发生中和反应的是           (填反应顺序号)。海水中本身就含有氯化镁，则①、②两步的作用是                                      。
（4）海水“制碱”。氨碱法制纯碱是先通过化学反应生成NaHCO₃和NH₄Cl，NaHCO₃结晶析出，再加热NaHCO₃制得纯碱。
①氨碱法制纯碱中生成NaHCO₃和NH₄Cl的化学方程式为                                       ；
②反应中生成NaHCO₃和NH₄Cl的质量比为84∶53．5，NaHCO₃和NH₄Cl的溶解度曲线如图所示。请分析NaHCO₃结晶析出而NH₄Cl没有结晶析出的原因是                                              。

Answer 1

（1）①②③④（2）（3）①②（4）①NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl
②氯化铵的溶解度要远远大于碳酸氢钠的溶解度，而反应生成的碳酸氢钠的质量要大于氯化铵的质量，因此在溶液中碳酸氢钠会因先达到饱和而析出。

试题分析：（1）第一步：除去硫酸镁可加入氢氧化钡溶液，产生硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀。为保证硫酸完全除去需要加入过量的氢氧化钡。第二步：除去氯化钙可加入过量的碳酸钠溶液，形成碳酸钙沉淀。同时还可除去第一步中因过量而剩余的钡离子（如先加碳酸钠再加氢氧化钡，则无法除去过量的钡离子）；第三步过滤；将泥沙及前两步形成的沉淀除去；第四步：向第三步得到的滤液中加入过量的盐酸，除去每一步剩余的氢氧根离子及第二步剩余的碳酸根离子；第五步：蒸发，得到精盐固体。同时可除去第四步剩余的盐酸（蒸发过程中挥发）。所以操作步骤为：a、c、d、b、e。  加入过量的碳酸钠的作用是除去氯化钙和氢氧化钡。
（2）为证明得到的水是淡水，即其中不含可溶解的盐类物质（主要是氯化钠）可采用蒸干的方法，如蒸干后没有固体，说明得到的水为淡水。也可向得到的水中加入硝酸银，如不产生沉淀，则所得到的水为淡水。如含氯离子，则会产生白色的氯化银沉淀。
（3）①为氯化镁（盐）与氢氧化钙（碱）反应；②为氢氧化镁（碱）与盐酸（酸）的反应；③为氯化镁在通电时发生分解反应生成镁和氯气。中和反应是酸和碱作用生成盐和水的反应，所以符合条件的是②。步骤①可过滤得到纯净的氢氧化镁，步骤②可得到高浓度的氯化镁；所以步骤①②的作用是富集氯化镁。
（4）①氨碱法制纯碱时，氯化钠可与水、氨气、二氧化碳等物质反应生成碳酸氢钠和氯化铵；反应的化学方程式为：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl
②根据图像可知：氯化铵的溶解度要远远大于碳酸氢钠的溶解度，而反应生成的碳酸氢钠的质量要大于氯化铵的质量，因此在溶液中碳酸氢钠会因先达到饱和而析出。