题目内容

19．将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一．一般是先将海水淡化，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品．
（1）海水提取镁的一段工艺流程如图：

浓海水的主要成分如表：
离子Na+Mg2+Cl-SO42-
浓度/（g•L-1）63.728.8144.646.4
该工艺流程中需要对海水进行脱硫，原理是用钙离子沉淀硫酸根离子，产品1为CaSO4，过滤后干燥的产品2为氢氧化镁，该反应方程式为MgCl2+Ca（OH）2=Mg（OH）2↓+CaCl2；1L浓海水最多可得到产品2的质量为69.6g．
（2）采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为MgCl2（熔融）$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑；电解时，若有少量水存在会造成产品镁与水在高温下反应生成碱与氢气，该反应的化学方程式Mg+2H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Mg（OH）2+H2↑．
（3）如图所示：海水经过晒盐后得到粗盐和苦卤，粗盐中还含有Ca2+、Mg2+、SO42-等可溶性杂质，以下是某化工厂进行粗盐提纯的示意图：

过量试剂①②③的顺序也可调整为②①③，过滤后可得到四种沉淀的化学式为Mg（OH）2、BaSO4、CaCO3、BaCO3；在利用粗盐制备精盐过程中，加入适量盐酸的目的是除去溶液中含有的NaOH，Na2CO3（填物质的化学式）．
（4）利用井盐和合成氨生产的氨气及二氧化碳生产纯碱的“联合制碱法”是由我国著名化学家侯德傍先生发明的，其氯化钠的利用率高达96%．其原理流程如图所示：

①氨极易溶于水，向饱和食盐水通入氨气可得到饱和食盐水和氨水的混合盐水（称为氨盐水），氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳，其原因是氨盐水显碱性；
②写出氯化铵溶液与熟石灰反应的化学方程式2NH4Cl+Ca（OH）2═CaCl2+2H2O+2NH3↑．

分析 （1）工艺流程合成步骤中加入石灰乳，沉降后，将过滤后的滤液进行脱硫，应是用钙离子沉淀硫酸根离子生成硫酸钙沉淀，产品1为硫酸钙，合成得到氢氧化镁沉淀，故过滤后干燥的产品2为氢氧化镁，计算1L溶液中Mg2+的质量，根据Mg2+～Mg（OH2计算氢氧化镁的质量；
（2）电解熔融氯化镁得到Mg与氯气；电解时，若有少量水存在，Mg与水反应生成氢氧化镁与氢气，会造成产品镁的消耗．
（3）根据使溶液结晶的方法和原里．除去粗盐中含有的 Mg2+、Ca2+、SO42-可溶性杂质的方法：加入过量BaCl2，去除硫酸根离子；加入过量NaOH（去除镁离子）；加入过量Na2CO3（去除钙离子及BaCl2中的钡离子）；加入适量HCl（除去过量NaOH，Na2CO3）；结合除杂原理进行分析；
（4）氨水显碱性，有利于吸收二氧化碳气体；
氯化铵能和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气．

解答 （1）工艺流程合成步骤中加入石灰乳，沉降后，将过滤后的滤液进行脱硫，用Ca2+沉淀SO42-生成CaSO4沉淀，离子方程式为：Ca2++SO42-=CaSO4↓，采用过滤的方法得到产品1为CaSO4，滤液中加入石灰乳，发生反应为MgCl2+Ca（OH）2=Mg（OH）2↓+CaCl2，合成中应得到Mg（OH）2沉淀，过滤、干燥的产品2为Mg（OH）2，溶液中m（Mg2+）=1L×28.8g/L=28.8g，
 Mg2+～Mg（OH）2
24g           58g
28.8g  m[Mg（OH）2]
m[Mg（OH）2]=28.8g×$\frac{58g}{24g}$=69.6g，
（2）电解熔融氯化镁得到Mg与氯气，电解反应方程式为：MgCl2（熔融）$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑；电解时，若有少量水存在，Mg与水反应生成氢氧化镁与氢气，会造成产品镁的消耗，反应方程式为：Mg+2H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Mg（OH）2+H2↑，
（3）根据粗盐中去除可溶性杂质，含有 Mg2+、Ca2+、SO42-的方法：
溶解：加入过量BaCl2（去除硫酸根离子）：SO42-+Ba2+=BaSO4↓；
加入过量NaOH（去除镁离子）：Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓；
加入过量Na2CO3（去除钙离子及BaCl2中的钡离子）：Ca2++CO32-=CaCO3↓； Ba2++CO32-=BaCO3↓；
根据除杂的原理“不增、不减、不增”，可知①②顺序可以反，②③顺序不能反．①②③的顺序也可调整为②①③；
过滤后可得到四种沉淀的为Mg（OH）2↓；BaSO4↓；CaCO3↓； BaCO3↓；
过滤：向滤液中加入适量HCl除去过量NaOH，Na2CO3；
（4）①氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳，其原因是氨盐水显碱性．故答案为：②氯化铵能和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气，反应的化学方程式为：
2NH4Cl+Ca（OH）2═CaCl2+2H2O+2NH3↑．
故答案为：（1）CaSO4； MgCl2+Ca（OH）2=Mg（OH）2↓+CaCl2；69.6；
（2）MgCl2（熔融）$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑；Mg+2H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Mg（OH）2+H2↑．
（3）②①③；Mg（OH）2、BaSO4、CaCO3、BaCO3；NaOH，Na2CO3；
（4）①氨盐水显碱性．②2NH4Cl+Ca（OH）2═CaCl2+2H2O+2NH3↑．

点评 本题考查海水资源开发利用、氧化还原反应计算、电解原理等，是对基础知识的综合运用，需要学生具备扎实的基础，难度中等

练习册系列答案
相关题目
1．下列实验没计能实现与其对应的实验目的是（　　）
A．
燃烧需要与与氧气接触，且温度达到着火点
B．
测定空气中氧气含量
C．
比较二氧化锰与氧化铁的催化效果
D．
实验室制取氧气可以控制反应的开始与停止
2．某工厂的废液中含有硝酸银和硝酸亚铁，某同学取适量的上述废液样品，将一定质量的镁粉加入样品中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液，下列说法不正确的是（　　）
A．滤渣中至少含有两种金属
B．反应后得到滤渣的质量一定大于反应前加入的镁粉的质量
C．向滤渣中加入一定量稀盐酸，可能有气体生成
D．滤液中一定含有硝酸镁
7．氮是一种地球上含量丰富的元素．如图表示氮及其化合物在一定条件下的转化关系：

（1）氮元素在不同的物质中存在循环，体现了化学反应前后元素种类不变．
（2）反应II中，发生化学反应的基本反应类型是置换反应．
（3）反应III中，发生反应的化学方程式为NH4Cl+2HCl═NCl3+3H2．
14．化学兴趣小组利用废烧碱（含少量Na2CO3、NaCl、MgCl2、CaCl2等）制Na2CO3•10H2O．
【制取流程】

【相关资料】①Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3
②2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na2CO3+H2O+CO2↑
③在NaHCO3溶液中加入BaCl2溶液，可发生如下反应：
2NaHCO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl+H2O+CO2↑
④碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的晶体如图所示：

【问题讨论】
（1）滤渣主要成分为Mg（OH）2和CaCO3，产生Mg（OH）2的化学方程式2NaOH+MgCl2=2NaCl+Mg（OH）2↓．
（2）操作Ⅰ需使用的玻璃仪器有：烧杯、漏斗和玻璃棒．
（3）取少量溶液B，加入BaCl2溶液，充分混合，若观察到出现气泡（填现象），则溶液B中含NaHCO3．
（4）结晶后，过滤时的温度须低于32℃．
【组成确定】经实验测定，组产品中不含NaCl．
（5）兴趣小组同学取32.8g干燥粗产品，用如图所示装置（夹持仪器省略）进行实验：

【查阅资料1】Na2CO3•10H2O加热至32℃，开始分解失水，充分加热可完全失水；NaHCO350℃时开始分解270℃时完全分解；Na2CO3受热不分解．
【查阅资料2】Ba（OH）2溶液能吸收CO2：Ba（OH）2+CO2═BaCO3↓+H2O
①实验前先要检查装置气密性，再装入粗产品，装置A是作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气．
②粗产品加热至270℃，据E中产生白色沉淀（填装置编号及现象），可知粗产品中含NaHCO3，测得C，D共增加m1，E质量增加m2，实验测得m2=1.1g，则可推算32.8g粗产品中Na2CO3•10H2O的质量分数．（写出计算过程）
③当加热至36℃时，测得B中剩余固体27.4g，则该剩余固体是Na2CO3•7H2O（填化学式）和NaHCO3的混合物．
4．某校化学实验小组在做铁与硫酸溶液反应的实验时，发现生成的气体有刺激性气味，他们进行了以下探究．
【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味？
【查阅资料】（1）铁在加热条件下与浓硫酸发生反应：
Fe+6H2SO4（热、浓）═Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O
（2）SO2可使品红溶液的红色褪去．
（3）SO2是一种能与碱溶液发生反应的非金属氧化物．
【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体中可能有二氧化硫．
【实验探究】小组同学用图甲所示装置进行实验，并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验．

三组实验后将记录的实验现象和对A中气体成分的分析制成表格，请补充未填入的实验现象．
 A中浓硫酸浓度实验现象A中生成
气体成分
B中品红溶液D中品红溶液爆鸣实验
实验Ⅰ98%①不褪色无爆鸣声只有SO2
实验Ⅱ45%稍有褪色不褪色有爆鸣声②
实验Ⅲ20%不褪色不褪色有爆鸣声只有H2
【实验结论】根据上表可以得出的实验结论是铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物可能不同，当硫酸　浓度达到足够大时，生成的气体产物中有二氧化硫．
【交流反思】实验Ⅰ中D装置的作用是检验二氧化硫是否被氢氧化钠溶液完全吸收．
【拓展延伸】小明又将A装置进行了如图丙所示的改进，该装置的优点是能够形成液封，防止生成的气体逸出并且平衡试管内外的压强，防止停止加热时液体倒吸入试管．
11．下列物质的用途，主要利用物理性质的是（　　）
A．氢气可用作燃料B．氮气作保护气
C．稀有气体可制成电光源D．氧气用作医疗急救
8．我国海岸线长达3.2万千米，海洋专属经济区幅员辽阔，海洋资源丰富，开发前景十分远大．
（1）我国海盐年产量3千多万吨，居世界第一位，目前从海水中提取实验的方法主要为“盐田法”．在蒸发池中促进水分蒸发，主要是利用了下列各项中的④．（填选项序号）
①潮汐能　 ②生物能　 ③电能　 ④太阳能　 ⑤化学能
（2）金属镁广泛应用于生活、生产和国防工业，从卤水中提取镁的过程如图所示：
在上述转化过程中，①处发生的反应属于复分解反应．（填“中和”“复分解”“氧化”“化合”“分解”之一）
（3）海水中除了蕴含大量的钠元素和镁元素外，还含有大量的钾元素．KCl和KNO3的溶解度曲线如图所示，试回答下列问题：
①t1℃时，KCl饱和溶液的溶质质量分数大于KNO3饱和溶液的溶质质量分数；（填“大于”“小于”“等于”之一）
②已知20℃时，KNO3的溶解度为31.6g；80℃时，KNO3的溶解度为169g，在20℃时，向盛有200g水的烧杯中加入80gKNO3，充分溶解，得到该温度时KNO3的饱和（填“饱和”“不饱和”之一）溶液，若使烧杯内物质缓慢升温至80℃，在该温度下，最后所得溶液中溶质与溶剂的质量之比为2：5．（填最简整数比）   
9．下列关于氧气的说法正确的是（　　）
A．氧气易溶于水B．食物腐败不需要氧气
C．氧气能与大多数金属反应D．用氧气供给呼吸，不属于缓慢氧化

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