Question

19．海水中有取之不尽的化学资源，从海水中可提取多种化工原料，如图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图：

试回答下列问题：
（1）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，过滤的操作需用到玻璃棒，玻璃棒的作用是：引流，使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，还需要的玻璃仪器有：烧杯、漏斗．
（2）粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质，精制后可得NaCl饱和溶液，精制时通常在溶液中：①加入过量的BaC1₂溶液，②过量的NaOH溶液，③过量的Na₂C0₃溶液，则添加试剂顺序为②①③或①②③（填写序号），最后在滤液加入盐酸至溶液呈中性．请写出加入盐酸后可能发生反应的离子方程式：H⁺+OH^-═H₂O、2H⁺+CO₃^2-═H₂O+CO₂↑．
（3）海水提取食盐后的母液中有K⁺、Na⁺、Mg²⁺等阳离子．从离子反应的角度考虑，在母液里加入石灰乳发生反应的离子方程式：Ca（OH）₂+Mg²⁺═Mg（OH）₂+Ca²⁺．
（4）电解无水氯化镁制取镁的化学方程式为MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．将镁蒸气冷却后即为固体镁，镁蒸气需在Ar气氛围中冷却，理由：避免Mg被空气中的氧气氧化．

Answer 1

分析 海水蒸发得到粗盐和母液，粗盐加入水溶解，重结晶得到精盐，电解饱和食盐水得到烧碱、氢气和氯气，母液中加入利用贝壳煅烧生成的氧化钙溶于水得到石灰乳，沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到沉淀中加入盐酸溶解，蒸发浓缩，冷却结晶得到氯化镁晶体，在氯化氢中受热分解脱水得到氯化镁固体，通电电解熔融氯化镁生成镁和氯气，
（1）过滤时用到玻璃棒是起到引流的作用，过滤操作需要烧杯、玻璃棒、漏斗；
（2）根据根据SO₄^2-、Ca ²⁺、Mg²⁺等易转化为沉淀而被除去，以及根据不能产生新杂质的要求排序，前面加入的过量溶液应用后加入的溶液除去，最后加入适量的溶液；根据除杂试剂NaOH和Na₂CO₃过量二者都能与盐酸反应写出反应的离子方程式；
（3）母液中有K⁺、Na⁺、Mg²⁺等阳离子，在母液里加入石灰乳，与镁离子反应；
（4）电解熔融MgCl₂反应，镁离子在阴极得到电子发生还原反应生成镁，氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气；Ar气氛围中气体与镁不反应．

解答 解：海水蒸发得到粗盐和母液，粗盐加入水溶解，重结晶得到精盐，母液中加入利用贝壳煅烧生成的氧化钙溶于水得到石灰乳，沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到沉淀中加入盐酸溶解，蒸发浓缩，冷却结晶得到氯化镁晶体，在氯化氢中受热分解脱水得到氯化镁固体，通电电解熔融氯化镁生成镁和氯气，
（1）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，过滤的操作需用到玻璃棒，玻璃棒的作用是引流，使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，还需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗，
故答案为：引流，使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗； 烧杯、漏斗；
（2）SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等分别与BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液反应生成沉淀，可再通过过滤除去，Na₂CO₃溶液能除去过量的BaCl₂溶液，盐酸能除去过量的Na₂CO₃溶液和NaOH溶液，所以应先加BaCl₂溶液再加Na₂CO₃溶液，最后加入盐酸，所以正确顺序为②①③或①②③；因NaOH和Na₂CO₃过量，能与盐酸反应，最后在滤液加入盐酸至溶液呈中性，所以离子方程式为：H⁺+OH^-═H₂O、2H⁺+CO₃^2-═H₂O+CO₂↑，
故答案为：②①③或①②③；H⁺+OH^-═H₂O、2H⁺+CO₃^2-═H₂O+CO₂↑；
（3）母液中有K⁺、Na⁺、Mg²⁺等阳离子，在母液里加入石灰乳，与镁离子反应，反应的离子方程式为：Ca（OH）₂+Mg²⁺═Mg（OH）₂+Ca²⁺，
故答案为：Ca（OH）₂+Mg²⁺═Mg（OH）₂+Ca²⁺；
（4）电解熔融MgCl₂的反应化学方程式为：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，将镁蒸气冷却后即为固体镁，镁蒸气需在Ar气氛围中冷却，避免Mg被空气中的氧气氧化，
故答案为：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；避免Mg被空气中的氧气氧化．

点评 本题考查较综合，涉及粗盐提纯、物质性质，离子方程式书写等，为高考常见题型，利用所学知识结合流程图信息是解答本题的关键，题目难度中等．