题目内容

14．某海域海水一些化学成分如表：
海水成分Na+Ca2+Mg2+HCO3-Zn2+
含量/mol•L-10.40.0020.0450.00210-7
已知：25℃时，Ksp（CaCO3）=2.8×10-9、Ksp（MgCO3）=6.8×10-6，Ksp=1.8×10-11．
某化学小组同学欲用该海水制备MgCl2，并提取Zn．设计流程如图：

（1）写出生成沉淀A的化学方程式HCO3-+OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O．
（2）如图为溶液pH与对应的Zn2+、2-物质的量浓度的对数坐标图，结合图中数据，由滤液F到沉淀C过程（一般认为离子浓度低于10-5 mol/L就是沉淀完全），则调节的pH的范围为8＜pH＜12．

（3）把MgCl2溶液蒸发得到无水MgCl2时，蒸发操作应该在在HCl气氛中环境中进行．
（4）试剂X为NaOH（写化学式）．

分析 海水中的成分为Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Zn2+，加氢氧化钠，与HCO3-反应生成CO32-再和Ca2+结合生成沉淀A碳酸钙，过滤，滤液中含有Na+、Mg2+、Zn2+，再加氢氧化钠溶液调节pH=11，Mg2+和Zn2+转化为沉淀B，则沉淀B为Mg（OH）2和Zn（OH）2，在沉淀B中加足量氢氧化钠，Zn（OH）2转化为[Zn（OH）4]2-，过滤，滤液为含有
[Zn（OH）4]2-的溶液，滤渣为Mg（OH）2，在氢氧化镁中加盐酸溶解得到氯化镁溶液，蒸发得到MgCl2，在含有[Zn（OH）4]2-的溶液中加盐酸，调节pH，使其转化为氢氧化锌沉淀；
（1）生成沉淀A的反应是碳酸氢根离子和氢氧化钠反应生成碳酸根离子，结合钙离子生成碳酸钙沉淀；
（2）根据流程分析判断X；由图2可知当pH＜12时，[Zn（OH）4]2-的浓度小于10-5mol/L，当pH＜8时会转化为锌离子；
（3）氯化镁中的镁离子易水解，在酸性环境下可以抑制水解；
（4）根据流程分析可知X为氢氧化钠溶液．

解答 解：海水中的成分为Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Zn2+，加氢氧化钠，与HCO3-反应生成CO32-再和Ca2+结合生成沉淀A碳酸钙，过滤，滤液中含有Na+、Mg2+、Zn2+，再加氢氧化钠溶液调节pH=11，Mg2+和Zn2+转化为沉淀B，则沉淀B为Mg（OH）2和Zn（OH）2，在沉淀B中加足量氢氧化钠，Zn（OH）2转化为[Zn（OH）4]2-，过滤，滤液为含有[Zn（OH）4]2-的溶液，滤渣为Mg（OH）2，在氢氧化镁中加盐酸溶解得到氯化镁溶液，蒸发得到MgCl2，在含有[Zn（OH）4]2-的溶液中加盐酸，调节pH，使其转化为氢氧化锌沉淀；
（1）海水中的成分为Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Zn2+，加氢氧化钠，与HCO3-反应生成CO32-再和Ca2+结合生成沉淀A碳酸钙，反应的离子方程式为：HCO3-+OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O，
故答案为：HCO3-+OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O；
（2）根据流程分析可知X为氢氧化钠溶液；由图2可知当pH＜12时，[Zn（OH）4]2-的浓度小于10-5mol/L，当pH＜8时会转化为锌离子，则调节的pH的范围为8＜pH＜12，
故答案为：8＜pH＜12；   
（3）要得到无水MgCl2，可以在干燥的氯化氢气流中加热水含氯化镁（MgCl2•6H2O）晶体，在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，且带走MgCl2•6H2O受热产生的水汽，故能得到无水MgCl2，
故答案为：在HCl气氛中；    
（4）沉淀B为Mg（OH）2和Zn（OH）2，在沉淀B中加足量氢氧化钠，Zn（OH）2转化为[Zn（OH）4]2-，过滤，滤液为含有[Zn（OH）4]2-的溶液，滤渣为Mg（OH）2，X为NaOH，
故答案为：NaOH；

点评 本题考查了物质的分离提纯、工艺流程的分析、盐的水解原理的应用、溶度积常数的计算等，题目难度中等，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力，注意把握分离流程的分析．

练习册系列答案
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$\frac{培养液浓度}{nmol•{L}^{-1}}$10.251210.251
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5．下列有关气体体积的叙述中，正确的是（　　）
A．一定温度和压强下，各种气体物质体积的大小由构成气体的分子大小决定
B．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的原子数决定
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19．下列各组物质的变化，不能用平衡移动原理解释的是（　　）
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6．用如图装置进行实验，将少量液体甲逐滴加入到固体乙中，试管中试剂为丙，则下表中对应选项正确的是      （　　）   
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