Question

2．综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁等物质，其流程如图所示：

（1）反应①～⑤中，属于氧化还原反应的是⑤（填编号）．
（2）写出反应②的离子方程式Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+H₂O．
（3）X溶液中的主要阳离子是Na⁺和NH₄⁺．
（4）检验纯碱样品中是否含NaCl应选用的试剂是稀硝酸、AgNO₃溶液．

Answer 1

分析 将海水蒸发浓缩、冷却结晶得到粗盐和母液，向母液中加入Ca（OH）₂，发生反应Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，过滤得到Mg（OH）₂沉淀，将Mg（OH）₂溶于稀盐酸中发生反应Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到MgCl₂.6H₂O，将MgCl₂.6H₂O晶体在HCl氛围中加热得到固体MgCl₂，电解熔融氯化镁得到Mg，发生反应为MgCl₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
将粗盐提纯得到NaCl溶液，向溶液中通入氨气和二氧化碳，发生反应NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl，碳酸氢钠溶解度小于NaCl而析出，所以得到溶液X为NH₄Cl溶液，将NaHCO₃加热发生反应2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，最后得到碳酸钠固体，以此解答该题．

解答 解：将海水蒸发浓缩、冷却结晶得到粗盐和母液，向母液中加入Ca（OH）₂，发生反应Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，过滤得到Mg（OH）₂沉淀，将Mg（OH）₂溶于稀盐酸中发生反应Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到MgCl₂.6H₂O，将MgCl₂.6H₂O晶体在HCl氛围中加热得到固体MgCl₂，电解熔融氯化镁得到Mg，发生反应为MgCl₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
将粗盐提纯得到NaCl溶液，向溶液中通入氨气和二氧化碳，发生反应NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl，碳酸氢钠溶解度小于NaCl而析出，所以得到溶液X为NH₄Cl溶液，将NaHCO₃加热发生反应2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，最后得到碳酸钠固体，
（1）①石灰乳与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，元素化合价不变，非氧化还原反应；
②氢氧化镁沉淀与盐酸反应生成氯化镁和水，元素化合价不变，非氧化还原反应；
③氯化镁溶液蒸发浓缩得到氯化镁晶体，元素化合价不变，非氧化还原反应；
④氯化镁晶体分解得到氯化镁和水，元素化合价不变，非氧化还原反应；
⑤电解氯化镁得到镁和氯气，元素化合价发生变化，氧化还原反应；
故选⑤；
（2）氢氧化镁沉淀与盐酸反应生成氯化镁和水，方程式为：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，离子方程式为：Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；
故答案为：Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；
（3）向氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳，发生反应：NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃；NH₄HCO₃+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，所以溶液中含有NH₄Cl和NaHCO₃，则溶液中的主要阳离子是Na⁺和NH₄⁺；
故答案为：NH₄⁺；
（4）氯离子能和硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，所以检验纯碱样品中是否含NaCl应选用的试剂是稀硝酸、AgNO₃溶液；
故答案为：稀硝酸、AgNO₃溶液．

点评 本题考查物质的分离、提纯以及制备，为高考常见题型，题目侧重考查从海水中得到的粗盐进行提纯，进一步用于氯碱工业以及镁的冶炼，涉及金属制备、元素化合物性质、常用化学用语等，难度不大．