Question

2004年6月5日是世界环境日，其主题是“海洋存亡，匹夫有责”，开发海洋，维持海洋的可持续发展是每个地球公民的神圣职责．请回答下面关于海洋的几个问题：

[问题一]去年5月，我国浙江沿海发生大面积的“赤潮”，造成养殖业重大损失．赤潮的发生主要是与因为藻类的疯狂生长，与藻类疯长的密切相关的元素是______（填元素符号）
[问题二]海水中资源丰富，含量最多的金属阳离子是______（填离子符号），含量最多的分子是______（填化学式）．
[问题三]我国舟山盐场海水晒盐的原理是______．（填序号）
A．氯化钠的溶解度受温度影响较大
B．因氯化钠溶解度受温度影响不大，故采取蒸发水分的方法．
所得粗盐中主要含泥砂、氯化镁、氯化钙等杂质，现对其进行提纯，主要操作流程如下：

（1）操作①的名称是______，操作②的名称是______．
（2）A溶液是______，B溶液是______．（选择合适序号填空）
a、Na₂CO₃　　　　　 b、K₂CO₃　　　　c、H₂SO₄　　　d、HCl
[问题四]经勘察，深海下含有丰富的“可燃冰”，可满足人类1000年的能源需要．该物质是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH₄分子或1个游离H₂O分子．若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH₄分子，另外2个笼被游离H₂O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为______．
A、CH₄?14H₂O　　B、CH₄?8H₂O　 C、CH₄?（23/3）H₂O　　 D、CH₄?6H₂O
若该水合物可表示为CH₄?nH₂O，则其与氧气完全燃烧的方程式如下，请将括号中的化学计量数补充完整：
CH₄?nH₂O+2O₂CO₂+______H₂O．
[问题五]海水淡化是国际上研究的热点问题，我国科学家在利用高分子膜进行海水淡化的研究上取得了一些成绩．如图，左侧为海水，右侧为经过一段时间后由左侧经高分子膜渗透得到的淡水，分析高分子膜应具有的性质是______．
[问题六]如图为刘迪蒙制作的一种家用环保型消毒液发生器：原理是电解饱和氯化钠溶液，制得的消毒液有较强的杀菌能力，该反应是利用氯化钠和水在电解条件下生成NaOH、H₂和Cl₂，请完成化学方程式．______．
该消毒液中起消毒作用的物质是NaClO（次氯酸钠），它是由氯气和NaOH进一步反应制得的，反应方程式为：2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O．请模仿写出Cl₂与熟石灰作用制取漂白粉的化学反应方程式：______．
2005年3月29日，在我省淮阴发生氯气（Cl₂）泄漏的重大事故．事故发生后，抢险队员立即疏散当地群众，迅速将正在泄漏的氯气罐推入水中，并用消防车对沉降地面的黄绿色气体（氯气）及水中喷洒碱液，防止氯气对环境的进一步污染和对人员的伤害，以降低氯气对环境的污染．
（1）从以上信息中，你能够分析出氯气化学性质为：______；
（2）如果实验室制取氯气，你可以用什么方法收集？（画出收集装置图）
（3）假如在离开现场的过程中，你应该采取什么措施保护自己？

Answer 1

解：问题一：赤潮的发生主要是因为藻类的疯狂生长，而藻类生长需要氮、磷等营养元素，所以与藻类疯长的密切相关的元素是N、P；
问题二：海水中含有大量的氯化钠，氯化钠溶解时电离出金属离子钠离子，因此可知海水中含量最多的金属离子为钠离子；水由分子构成，因此海水中含量最多的分子应该为水分子；
问题三：因氯化钠溶解度受温度影响不大，故通常采取蒸发水而获得晶体的方法从氯化钠溶液中获得氯化钠，海水晒盐即是此原理的具体应用，故选B；
（1）操作①完成后，溶液中不溶性固体物质被分离而除去，因此该操作为过滤；操作②则是从氯化钠溶液获得氯化钠固体，因此该操作应为蒸发；
（2）为除去滤液甲氯化钠溶液中混有的氯化钙、氯化镁且不引入新的金属离子，应向溶液中加入过量的碳酸钠，使氯化钙、氯化镁生成碳酸钙、碳酸镁沉淀；为除去滤液乙氯化钠溶液中混有的碳酸钠，可向溶液中加入足量稀盐酸；
问题四：天然气水合物由46个水分子构成8个笼且其中6个笼中含6个甲烷分子而另2个笼中含2个水分子，因此该天然气水合物中甲烷分子与水分子的比为6：（46+2）=1：8，故其平均组成可表示为CH₄?8H₂O；
水合物CH₄?nH₂O完全燃烧时，其中氢元素全部转化为水，配平反应的化学方程式确定生成水分子计量数时，可由反应前后氢原子个数相等确定水分子的计量数．反应前氢原子的个数为2n+4，则水分子的计量数为=n+2；
问题五：如图，左侧为海水，右侧为经过一段时间后由左侧经高分子膜渗透得到的淡水，可知通过高分子膜后海水中的钠离子、镁离子等被过滤而除去，因此高分子膜的作用为使水分子通过而离子（钠离子、镁离子等）不能通过；
问题六：根据反应信息“氯化钠和水在电解条件下生成NaOH、H₂和Cl₂”，该反应为氯化钠与水通电时电解生成NaOH、H₂和Cl₂，反应的化学方程式为2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
根据Cl₂与氢氧化钠反应的化学方程式，可得知氯气与碱类物质反应生成氯化物、次氯酸盐和水，因此氯气与氢氧化钙反应时可生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的化学方程式为2Cl₂+2Ca（OH）₂═Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O．
（1）根据抢险队员立即疏散当地群众，并用消防车对沉降在地面的黄绿色气体（氯气）喷洒碱液，说明氯气有毒，能与碱溶液反应；事后测定，该游泳池中的水显酸性，说明氯气能与水反应生成酸性物质．
（2）根据氯气沉降在地面说明其密度比空气大，现场工作人员迅速将正在泄漏的氯气罐推入游泳池的水中，以降低氯气对环境的污染说明氯气溶于水，故收集氯气要有向上排空气法，其装置图为：．
（3）因为氯气能够溶于水，密度比空气大，能够被显碱性的溶液吸收，所以用水或肥皂水浸泡的毛巾捂住口鼻并走向高处可以防止氯气中毒．
故答案为：
问题一：N和P；
问题二：Na⁺；H₂O；
问题三：B；（1）过滤；蒸发；（2）a；d；
问题四：B；n+2；
问题五：使水分子通过而离子（钠离子、镁离子等）不能通过；
问题六：2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；2Cl₂+2Ca（OH）₂═Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O．
（1）与碱反应，与水反应；
（2）向上排空气法；；
（3）用水或肥皂水浸泡的毛巾捂住口鼻离开现场，移动到高的地方．
分析：问题一：水域中氮、磷等营养盐类、微量元素以及有机化合物的含量大大增加，促进赤潮生物的大量繁殖；
问题二：根据对海水组成的认识，判断海水中含量最多的金属离子及分子；
问题三：海水晒盐即通过海水中水分蒸发获得食盐；分析粗盐提纯过程的流程图，判断相关的操作及所使用的试剂；
问题四：分析天然气水合物微观构成的描述信息，判断天然气水合物的分子构成，确定该分子的化学式，并对天然气水合物燃烧反应化学方程式进行配平；
问题五：观察图中高分子膜海水淡化的过程，对比淡化前后水的变化，判断高分子膜在此过程中的作用；
问题六：根据题中反应的信息，写出反应的化学方程式．
（1）根据题干所给信息和化学性质的含义解答，化学性质的体现需要发生化学变化；
（2）首先根据信息推断氯气的溶解性和密度，然后推断收集方法；
（3）根据氯气能够溶于水，能够被显碱性的溶液吸收的性质分析．
点评：本题主要考查了物质的性质、收集方法及其安全自救措施等方面的内容，属于信息给予题，同时本题所涉及知识比较杂乱，在解答时应逐题分析清楚，切勿混为一谈而造成一片混乱．