Question

海水中不仅含有丰富的非金属元素资源，（如Cl，Br，I等），还含有丰富的金属元素资源（如Na，Mg，Fe，Cr等），
（1）海水晒盐的原理是：______；写出氯化钠的电子式：______；与Na，Cl同周期，且简单离子半径最小的离子结构示意图：
（2）晒出的粗盐常混有MgSO₄，CaSO₄等杂质，为了得到精制盐，则提纯过程操作步骤和加入试剂的顺序是：①溶解，②______，③加过量Na₂CO₃溶液，④______．⑤过滤除去杂质，⑥______，⑦蒸发结晶；
（3）晒盐得到的母液（盐卤）中含有丰富的镁元素，但其中常混有Fe²⁺，Cr³⁺等，为富集镁使其转化力MgCl₂晶体．
有关资料：

M（OH）n	pH
	开始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）2	7.6	9.6
Fe（OH）3	2.7	3.7
Mg（OH）2	9.5	11.0
Cr（OH）3	4.3	5.0

为了有效除去杂质离子，又不引入新的杂质离子，且能满足“绿色化学理念”，则最佳试剂选择和操作是：
①先加______；目的是______；
②再加______；目的是______，
③过滤后，为能得到纯净MgCl2晶体，采用的操作方法是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据已有的知识进行分析，从海水中获取食盐可以采用蒸发结晶的方法；依据电子式书写方法写出氯化钠电子式；与Na，Cl同周期，且简单离子半径最小的离子为Al³⁺；
（2）要除去粗盐中含有的可溶性杂质，再加入除杂试剂的时候，碳酸钠必须加在氯化钡的后面，以保证将过量的钡离子除掉；
（3）因为Fe²⁺沉淀完全时，Mg²⁺已部分沉淀，故需先加H₂O₂将Fe²⁺氧化成Fe³⁺；再加MgO来调节溶液pH至5.0，Fe³⁺、Cr³⁺；全部沉淀，Mg²⁺不沉淀．
解答：解：（1）蒸发海水达到饱和，再继续蒸发，依据氯化钠溶解度随温度变化不大，即可得到粗盐；即通过蒸发结晶方法得到氯化钠晶体；氯化钠电子式为：；与Na，Cl同周期，且简单离子半径最小的离子为Al³⁺；离子结构示意图为：，故答案为：蒸发结晶；；；
（2）要除去粗盐中含有的可溶性杂质，再加入除杂试剂的时候，碳酸钠必须加在氯化钡的后面，以保证将过量的钡离子除掉，②加过量氯化钡溶液；④加过量氢氧化钠溶液；⑥加稀盐酸于滤液中至酸性，故答案为：②加过量氯化钡溶液；④加过量氢氧化钠溶液；⑥加稀盐酸于滤液中至酸性；
（3）依据图表分析判断PH达到5时，铁离子、铬离子全部沉淀完全，二价铁离子沉淀完全的PH为9.6、此时镁离子也沉淀，达不到富集镁的目的，所以需要加入氧化剂把二价铁离子氧化为三价铁离子，调整溶液PH=5，可以使杂质离子除去；有效除去杂质离子，又不引入新的杂质离子，且能满足“绿色化学理念”，①则最佳试剂应是过氧化氢做氧化剂，被还原为水，②再加入氧化镁调节溶液PH到5-9.5，可以实现杂质离子沉淀，不引入新的杂质，符合绿色化学理念；③过滤后，为能得到纯净MgCl₂晶体，为防止镁离子水解，需要在酸性环境中蒸发结晶；故答案为：H₂O₂；将Fe²⁺氧化成Fe³⁺；MgO；调节溶液PH至5.0＜PH＜9.5，使杂质离子完全沉淀；加盐酸，在酸性环境蒸发结晶，防止水解．
点评：本题考查了海水资源的利用，物质提纯的方案设计，离子除杂的原则应用，氧化剂的选择有效除去杂质离子，又不引入新的杂质离子，且能满足“绿色化学理念”，题目难度中等．