Question

9．二十一世纪是海洋开发与利用的世纪，我市规划确立了“蓝色经济”发展战略，海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一．以下是某研究性学习小组在探究海水综合利用中遇到的问题，请你参与解决并填空：
（1）问题一、海水制镁过程中如何富集镁离子？
甲、乙、丙三位同学各自提出自己的设想：
甲：直接往海水中加入石灰乳．
乙：高温加热蒸发海水后，加入石灰乳．
丙：向晒盐后的卤水中，加入石灰乳．
通过分析比较，你认为丙的设想最为经济合理（选填“甲”、“乙”或“丙”）．
（2）问题二、同学们进行粗盐初步提纯实验，主要进过以下操作步骤：称量→溶解→过滤→蒸发→再次称量→计算产率．在蒸发操作中使用到玻璃棒，作用是搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅．实验结束后，该小组发现所得食盐产率明显低于其他小组，其原因可能是AB（填字母）．
A．粗盐未充分溶解就过滤           B．倾倒时，有部分氯化钠溶液溅出
C．蒸发后，所得的精盐较潮湿
（3）问题三、粗盐纯化过程中如何除去可溶性杂质？
粗盐中含有硫酸钠、氯化钙等杂质．提纯时，先向粗盐水中加过量的氯化钡溶液，目的是完全除尽硫酸钠；再加过量的碳酸钠溶液，除去不用填杂质阳离子；滤去沉淀，向滤液中加入稀盐酸，将溶液的pH调为7，即得到精盐水．
（4）问题四、海水“制碱”的产物成分是什么？
电解饱和食盐水可以得到多种化工产品，主要过程如下：

①气体A是密度最小的气体，该气体与氯气反应转化为气体C的化学方程式为：
H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2HCl，写出一个由酸D转化为气体A的化学方程式2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，该反应是放热（填“放热”或“吸热”）反应．
②根据质量守恒定律，电解后生成的碱B的化学式为NaOH．

Answer 1

分析 （1）根据节约原料，方法可行的角度进行分析；
（2）根据粗盐提纯的步骤是：称量、溶解、过滤、蒸发、再次称量、计算产率；在蒸发操作中使用到玻璃棒搅拌；实验结束后称量获得的精盐，并计算精盐的产率，发现产率较低，根据计算公式可以知道最后所得到精盐少了，或是粗盐的质量多了，或是计算错误等原因进行分析；
（3）根据除掉杂质时一定不能引入新的杂质，并结合酸碱盐之间的反应规律进行分析；
（4）①根据密度最小的气体是氢气，氯气和氢气点燃时生成氯化氢气体，溶于水生成盐酸，并放出热量，结合置换反应的定义进行分析；
②根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变进行分析．

解答 解：（1）三种方式中甲需要大量的石灰乳，乙则需要加热消耗能量，只有丙的方式节约原料和能源且可行；
（2）在蒸发操作中使用到玻璃棒，作用是：搅拌，使之受热均匀，防止液滴飞溅；
A、粗盐未充分溶解就过滤，导致溶液中氯化钠质量偏小，所以产率偏低，故A正确；
B、倾倒时，有部分氯化钠溶液溅出，导致氯化钠溶液偏小，所以产率偏低，故B正确；
C、蒸发后，所得的精盐较潮湿，氯化钠固体质量偏大，产率偏大，故C错误；
故选：AB；
（3）从除杂的原理出发可知，当粗盐中含有硫酸钠、氯化钙等杂质时一般是先加入过量的氢氧化钡，以除掉溶液中的硫酸根离子（与钡离子结合成硫酸钡沉淀），再加入过量的碳酸钠，以除掉溶液中的钙离子（与碳酸根结合成碳酸钙）和剩余的钡离子（与碳酸根结合成碳酸钡沉淀），此时溶液中的杂质离子是多余的碳酸根离子和氢氧根离子，所以此时加入盐酸调节溶液的pH为7，即可除掉碳酸根离子和氢氧根离子；
（4）①密度最小的气体是氢气；氯气和氢气点燃时生成氯化氢气体，化学方程式为：H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2HCl，溶于水生成盐酸，并放出热量，铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，化学方程式为：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，铝和盐酸的反应满足单质与化合物反应生成单质与化合物的条件，所以该反应是置换反应，反应放出热量；
②根据质量守恒定律，在化学反应前后元素种类不变，可知碱B的化学式为NaOH．
故答案为：（1）丙；
（2）搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅，AB；
（3）氯化钡，稀盐酸；
（4）①H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2HCl，2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，放出；
②质量守恒定律，NaOH．

点评 在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转换关系推导剩余的物质，最后再结合题中的转化关系验证即可．