Question

8．我国有丰富的海水资源，开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务．下列有关海水综合利用的说法不正确的是（　　）

• A． 从海水中提炼出的氘（含HDO 0.03‰）进行核聚变，放出巨大的能量以解决能源问题，成为一条新的科学思路，HDO与H₂O化学性质相同
• B． 从海水中提取镁可以采用下列方法：海水$\stackrel{石灰乳}{→}$Mg（OH）₂$\stackrel{HCl}{→}$MgCl₂溶液→MgCl₂•6H₂O$\stackrel{HCl}{→}$MgCl₂ （熔融）$\stackrel{电解}{→}$Mg
• C． 从海水获得的碘，可以跟氧气反应生成多种化合物，其中一种称为碘酸碘，在该化合物中，碘元素呈+3和+5两种价态，这种化合物的化学式是I₄O₉
• D． 除去粗盐中的SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等杂质，加入的药品顺序为：Na₂CO₃溶液→NaOH溶液→BaCl₂溶液→过滤后加盐酸

Answer 1

分析 A．依据同位素是质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子，原子最外层电子数相同，化学性质相同；
B．海水中含有镁离子，先将海水蒸发、浓缩得到含有镁离子的溶液，再向溶液中加入沉淀剂将Mg ²⁺转化为Mg（OH）₂，将Mg（OH）₂溶于稀盐酸得到MgCl₂，将MgCl₂在HCl氛围中加热得到MgCl₂固体，电解熔融MgCl₂得到Mg；
C．根据化合物的名称为碘酸碘，而碘酸碘的化学式一定为I_m（IO₃）_n形式，其中碘酸根为-1价（类似于氯酸根），碘酸根中I为+5价，所以前面的I的化合价为+3价，将选项中的化学式进行变形，进行解答；
D．把杂质转化为沉淀或气体除去，除钙离子用碳酸根，除镁离子用氢氧根，除Fe³⁺用氢氧根，除硫酸根用钡离子．要注意除杂质的顺序，后加的试剂最好能把前面先加是过量试剂除掉．

解答 解：A．同位素是质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子，原子最外层电子数相同，化学性质相同，HDO与H₂O化学性质相同，故A正确；
B．海水中含有镁离子，先将海水蒸发、浓缩得到含有镁离子的溶液，再向溶液中加入沉淀剂将Mg ²⁺转化为Mg（OH）₂，加入的沉淀剂应该具有碱性且价格较廉价、来源丰富，贝壳中含有CaCO₃且来源丰富，煅烧贝壳得到CaO，将CaO溶于水得到Ca（OH）₂，所以加入的沉淀剂是Ca（OH）₂，将镁离子转化为Mg（OH）₂；将Mg（OH）₂溶于稀盐酸得到MgCl₂，将MgCl₂在HCl氛围中加热得到MgCl₂固体，电解熔融MgCl₂得到Mg，MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，故B正确；
C．因碘酸碘的化学式一定为I_m（IO₃）_n形式，其中碘酸根为-1价（类似于氯酸根），碘酸根中I的化合价为+5价，所以前面的I的化合价为+3价，所以碘酸碘的化学式为：I（IO₃）₃，即 I₄O₉，故C正确；
D．除去粗盐中的可溶性杂质：Mg²⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-时，可以加入过量NaOH（去除镁离子和铁离子）：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓，加入过量BaCl₂（去除硫酸根离子）：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；加入过量Na₂CO₃（去除钙离子的多余的钡离子）：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃，碳酸钠必须加在氯化钡之后，氢氧化钠和氯化钡可以颠倒加入的顺序；然后调节溶液的pH等于7后蒸发即可，选项中过量的氯化钡不能除去，故D错误；
故选D．

点评 本题主要考查同位素概念和性质的分析判断，海水中提取镁的过程，知道每一步发生的反应及操作方法，再结合物质的性质、金属冶炼方法的选取等知识点，粗盐提纯的实验方法应用，化合价的规律和原则，同时还考查常见元素及原子团的化合价，题目难度中等，解题应抓住题目信息．