题目内容
二十一世纪是海洋开发和利用的世纪，我国沿海某市规划确立了“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过程中遇到的问题，请你参与讨论．
问题一：海水制镁过程中怎样得到氢氧化镁？
甲、乙、丙三位同学各自提出自己的设想．甲：直接向海水中加入石灰乳，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
问题二：粗盐精制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氢氧化钡溶液，目的是完全除尽
问题三：如何判断氢氧化钠的变质程度？
工业生产中用电解饱和食盐水的方法制备氢氧化钠．查阅资料得知：电解过程中同时有氢气和氯气（Cl2）产生．试写出反应的化学方程式：
小刚将稀盐酸滴入某氢氧化钠溶液中，看到有气泡产生．是不是拿错了药品？小刚经检验确认没有拿错药品，而是氢氧化钠溶液变质了．请回答下列问题：
（1）氢氧化钠溶液变质的主要原因是
（2）利用与小刚的实验不同的原理，再设计一个实验确认氢氧化钠溶液已经变质．
（3）该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质？
问题一：海水制镁过程中怎样得到氢氧化镁？
甲、乙、丙三位同学各自提出自己的设想．甲：直接向海水中加入石灰乳，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
丙
的设想最为经济合理（选填“甲”、“乙”或“丙”）．问题二：粗盐精制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氢氧化钡溶液，目的是完全除尽
硫酸根离子
硫酸根离子
（填写物质名称，下同）；再加入过量的碳酸钠
碳酸钠
溶液，除去杂质阳离子；滤去沉淀，向滤液中加入稀盐酸
稀盐酸
，将溶液的pH调为7，即得到精盐水．问题三：如何判断氢氧化钠的变质程度？
工业生产中用电解饱和食盐水的方法制备氢氧化钠．查阅资料得知：电解过程中同时有氢气和氯气（Cl2）产生．试写出反应的化学方程式：
2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑
| ||
2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑
．
| ||
小刚将稀盐酸滴入某氢氧化钠溶液中，看到有气泡产生．是不是拿错了药品？小刚经检验确认没有拿错药品，而是氢氧化钠溶液变质了．请回答下列问题：
（1）氢氧化钠溶液变质的主要原因是
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
（用化学方程式表示）．（2）利用与小刚的实验不同的原理，再设计一个实验确认氢氧化钠溶液已经变质．
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量样品于试管中，滴加 Ca（OH）2溶液 Ca（OH）2溶液 |
生成白色沉淀 生成白色沉淀 |
该氢氧化钠溶液已变质 |
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量样品于试管中，加入足量的 CaCl2 CaCl2 溶液，过滤，在滤液中滴加无色酚酞 无色酚酞 溶液 |
产生白色沉淀 溶液变红 溶液变红 |
该氢氧化钠 部分 部分 变质（填“部分”或“全部”） |
分析：问题一：从节约原料，方法可行的角度分析即可；
问题二：从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分析解答；
问题三：由题干所给信息可以读出反应物与生成物及反应条件．可以写电解食盐水的化学方程式；
（1）用化学方程式表示氢氧化钠溶液变质的主要原因．
（2）设计一个实验确认氢氧化钠溶液已经变质的实验：碳酸钠溶液与氢氧化钙反应．
（3）设计一个实验验证该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质：利用氯化钙溶液和无色酚酞溶液．
问题二：从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分析解答；
问题三：由题干所给信息可以读出反应物与生成物及反应条件．可以写电解食盐水的化学方程式；
（1）用化学方程式表示氢氧化钠溶液变质的主要原因．
（2）设计一个实验确认氢氧化钠溶液已经变质的实验：碳酸钠溶液与氢氧化钙反应．
（3）设计一个实验验证该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质：利用氯化钙溶液和无色酚酞溶液．
解答：解：问题一：三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；
问题二：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；
问题三：工业上用电解饱和食盐水的方法制备氢氧化钠，反应原理是：2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑；
（1）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
（2）利用与上述实验不同的原理，设计了一个实验再次确认该氢氧化钠溶液已经变质．有关反应的化学方程式：Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH．
（3）验证该氢氧化钠溶液是部分变质还是全部变质：有关反应的化学方程式：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
故答案为：问题一：丙问题二：硫酸根离子；碳酸钠；稀盐酸．
问题三：2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑．（1）CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
（2）
（3）
问题二：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；
问题三：工业上用电解饱和食盐水的方法制备氢氧化钠，反应原理是：2NaCl+2H2O
| ||
（1）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
（2）利用与上述实验不同的原理，设计了一个实验再次确认该氢氧化钠溶液已经变质．有关反应的化学方程式：Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH．
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量该氢氧化钠溶液于试管中，滴加 Ca（OH）2溶液 | 生成白色沉淀 | 该氢氧化钠溶液已变质． |
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量该氢氧化钠溶液于试管中，加入足量CaCl2溶液； ②过滤，在滤液中滴加无色酚酞试液 |
①有白色沉淀生成 ②溶液变红 |
该氢氧化钠溶液部分变质 |
问题三：2NaCl+2H2O
| ||
（2）
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| Ca（OH）2溶液 | 生成白色沉淀 |
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| CaCl2，无色酚酞 | 溶液变红 | 部分 |
点评：本题属于实验探究题，并通过实验探究来鉴定了物质的组成，既有实验过程的探究，又有结论的探究．解题时首先根据题目的信息和查阅的资料，然后设计实验方案、进行实验，最后得出正确的结论，符合科学探究的基本环节．
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二十一世纪是海洋开发和利用的世纪，我国沿海某市规划确立了“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：
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：直接向海水中加入石灰乳。
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 的设想最为经济合理（选填“甲”、“乙”或“丙”）。
问题二：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氢氧化钡溶液，目的是完全除尽 ；再加过量的 溶液，除去杂质阳离子；滤去沉淀，向滤液中加入 
，将溶液的pH调为7，即得到精盐水。
问题三：海水“制碱”的产物成分是什么？
同学们从某企业取回少量碳酸氢钠受热完全分解后的固体样品，为确定其成分，进行了如下探究。
[提出猜想] 甲的猜想：样品中只含有碳酸钠；
乙的猜想：样品中含有碳酸钠和氢氧化钠；
丙的猜想：样品中只含有氢氧化钠。
他们做出上述三种猜想的依据是 。
[实验记录与分析]
| 步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 1 | 取少量样品于试管中，加水完全溶解，再加入 |
| 丙的猜想不成立 |
| 2 | 取步骤1反应后的溶液于试管中 |
| 只有甲的猜想成立 |