Question

海水中的化学
（1）人们从海水中可以获得很多有用的物质．如①淡水、②食盐、③镁、④纯碱等．获取这几种物质主要通过物理变化的是    ；需要发生化学变化的是    （填编号）．
（2）海水中含有较多的硫酸钠．硫酸钠是制造纸浆、燃料稀释剂、医药用品等的重要原料．某硫酸钠粗品中含有少量的硫酸钙、硫酸镁，实验室进行提纯的流程如下：

回答下列问题：
①用氢氧化钠和碳酸钠除杂时，反应的化学方程式分别为    、    ．
②氢氧化钠和碳酸钠如果添加过量了，可在滤液中加入适量    溶液除去．
③“后续处理”的主要操作时蒸发，为了获得纯净的硫酸钠，应蒸发至    （填序号）．
A．完全蒸干时停止加热
B．快干时停止加热，利用余热蒸干
C．有大量固体析出时停止加热，过滤弃去剩余的少量溶液
④已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线如右图所示．40℃时，硫酸钠的溶解度为    g．将该饱和溶液升高温度至90℃，观察到的现象是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）由海水的成分和物理变化和化学变化的特征分析判断即可．
（2）①本题给出了除去杂质应选用的试剂，由复分解反应发生的条件写出化学方程式即可；
②如果氢氧化钠和碳酸钠过量，可加入适量的稀硫酸，稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳；
③在蒸发过程中，不同于常规的蒸发操作，溶液中含有NaCl，需注意先加热后过滤；
④因为40℃时，硫酸钠的溶解度是50克，故100克水中溶解50克硫酸钠恰好饱和；当由40℃升高到90℃时，硫酸钠的溶解度减小，故有硫酸钠固体析出．
解答：解：（1）海水中含有食盐、水等物质，故获取淡水、食盐的过程中没有新物质生成，属于物理变化；海水中含有不含镁、纯碱等物质，故从海水中获取镁、纯碱等的过程中有新物质生成，属于化学变化．
（2）：①由复分解反应发生的条件，氢氧化钠和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，碳酸钠和硫酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硫酸钠．反应的化学方程式为：2NaOH+MgSO₄=Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄；  Na₂CO₃+CaSO₄═CaCO₃↓+2Na₂SO₄
②硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，没有带入新杂质，碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，二氧化碳以气体形式逸出，不带入任何其它杂质．故除去过量的氢氧化钠和碳酸钠时，可以用稀硫酸．
③被加热的滤液中含有一定量的NaCl，故蒸发操作无法得到纯净的硫酸钠晶体，应加热使大部分硫酸钠晶体析出，而此时溶液中的溶质主要为氯化钠，然后过滤除去滤液，从而的较纯净的硫酸钠晶体．
④根据溶解度的定义以及溶解度受温度影响的关系可知．100克蒸馏水中溶解50克硫酸钠恰好饱和．由硫酸钠的溶解的曲线可知，在0℃到40℃之间，硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大，在40℃到90℃时，硫酸钠的溶解度随温度的升高而减小．饱和的硫酸钠溶液由40℃升高到90℃时，溶解度减小，故有硫酸钠固体析出．
故答案为：
（1）①②；③④；
（2）①2NaOH+MgSO₄=Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄ CaSO₄+Na₂CO₃=CaCO₃↓+Na₂SO₄ ②硫酸；③C；④50，有晶体析出．
点评：本题主要考查了选择试剂、化学方程式的书写、蒸发操作以及对固体溶解度曲线的意义，以此培养学生的理解能力、培养学生分析问题、解决问题的能力．