海水占地球总储水量的97.2%．若把海水淡化和化工生产结合起来.既能解决淡水资源缺乏的问题.又能充分利用海洋资源．如图1是利用海水资源进行化工生产的部分工艺流程示意图:(1)该工艺流程示意图中包含了氯碱工业.侯氏制碱．(2)在流程Ⅰ中.欲除去粗盐中含有的Ca2+.Mg2+.SO42+等离子.需将粗盐溶解后.按顺序加入药品进行沉� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

9．海水占地球总储水量的97.2%．若把海水淡化和化工生产结合起来，既能解决淡水资源缺乏的问题，又能充分利用海洋资源．
如图1是利用海水资源进行化工生产的部分工艺流程示意图：

（1）该工艺流程示意图中包含了氯碱工业、侯氏制碱（填化学工业的名称）．
（2）在流程Ⅰ中，欲除去粗盐中含有的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁺等离子，需将粗盐溶解后，按顺序加入药品进行沉淀、过滤等．加入药品和操作的顺序可以是bd（填字母）．
a．Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂、过滤、盐酸
b．NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃、过滤、盐酸
c．NaOH、Na₂CO₃、BaCl₂、过滤、盐酸
d．BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH、过滤、盐酸
（3）流程Ⅱ中，通电开始后，阳极区产生的气体是Cl₂（填化学式），阴极附近溶液pH会增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）流程Ⅲ中，通过相应化学反应可以得到NaHCO₃晶体．图2为NaCl、NH₄Cl、NaHCO₃、NH₄HCO₃的溶解度曲线，其中能表示NaHCO₃溶解度曲线的是d，生成NaHCO₃晶体的化学反应方程式是NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl．
（5）流程Ⅳ中，所得纯碱常含有少量可溶性杂质，常用的提纯方法是重结晶（填名称），通过该法提纯后得到纯净的Na₂CO₃•10H₂O，Na₂CO₃•10H₂O脱水得到无水碳酸钠．
已知：
Na₂CO₃•H₂O（s）=Na₂CO₃（s）+H₂O（g）△H₁=+58.73kJ•mol^-1
Na₂CO₃•10H₂O（s）=Na₂CO₃•H₂O（s）+9H₂O（g）△H₂=+473.63kJ•mol^-1
把脱水过程产生的气态水完全液化释放的热能全部用于生产Na₂CO₃所需的能耗（不考虑能量损失），若生产1molNa₂CO₃需要耗能92.36kJ，由此得出：H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0KJ/mol．

分析流程中海水晒盐得到粗盐，粗盐提纯得到精盐，精盐溶解后得到饱和食盐水，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气是氯碱工业，饱和氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳会生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，得到碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，生产过程为侯德榜制碱法，
（1）流程中电解饱和食盐水是氯碱工业，饱和氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳会生成碳酸氢钠晶体为侯德榜制碱法；
（2）根据镁离子会与氢氧根离子和碳酸根离子生成沉淀，钙离子会与碳酸根离子生成沉淀，硫酸根离子会与钡离子生成沉淀，加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠等进行分析．
（3）依据电解原理分析判断产物书写离子方程式；阴极上是阳离子得到电子发生还原反应，氢离子和钠离子的离子结构和离子半径来分析得到电子的能力；
（4）流程Ⅲ是在饱和的氯化钠溶液中先通入氨气，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵；物质中碳酸氢钠的溶解度最小；
（5）依据溶液中得到溶质晶体的方法是通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤，重复几次结晶过程为重结晶；反应热依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；

解答解：（1）流程中海水晒盐得到粗盐，粗盐提纯得到精盐，精盐溶解后得到饱和食盐水，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气是氯碱工业，饱和氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳会生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，生产过程为侯德榜制碱法，即侯氏制碱，
故答案为：氯碱工业、侯氏制碱；
（2）过滤可以除去生成的沉淀和泥沙，加入过量的氢氧化钠可以除去镁离子，加入氯化钡可以除去硫酸根离子，加入适量的碳酸钠可以除去钙离子和反应剩余的氯化钡；加入适量的盐酸可以除去反应剩余的氢氧化钠和碳酸钠；
a、Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂溶液此顺序中钡离子不能除去，故a错误；
b、NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃溶液此顺序可以除去杂质离子，故b正确；
c、NaOH、Na₂CO₃、BaCl₂溶液此顺序不能除去钡离子，故c错误；
d、BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH溶液次顺序可以除去杂质离子不引入新的杂质，故d正确；
故选bd，
故答案为：bd；
（3）电解饱和食盐水，阳极上氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电极附近水的电离平衡正向进行，溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液显碱性，溶液PH增大，电解饱和NaCl溶液的离子方程式为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：Cl₂；增大；
（4）依据反应原理可知，向饱和氯化钠溶液中先通入氨气，为了增大二氧化碳的反应量，利于碳酸氢钠晶体析出，反应的化学方程式为：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；NaCl、NH₄Cl、NaHCO₃、NH₄HCO₃ 反应可知，碳酸氢钠在同温度下最小，曲线d为碳酸氢钠；
故答案为：d，NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（4）①将碳酸钠样品加适量水溶解，通过蒸发浓缩，冷却结晶析出，过滤得到晶体，重复几次结晶过程提纯，流程Ⅳ中，所得纯碱常含有少量可溶性杂质，常用的提纯方法是重结晶，Na₂CO₃•H₂O（s）=Na₂CO₃（s）+H₂O（g）△H₁=+58.73kJ•mol^-1 （1）
Na₂CO₃•10H₂O（s）=Na₂CO₃•H₂O（s）+9H₂O（g）△H₁=+473.63kJ•mol^-1 （2）
（1）+（2）得到Na₂CO₃•10H₂O（s）=Na₂CO₃（s）+10H₂O（g）△H₃=+532.36kJ•mol^-1
若不考虑能量无效损失，则理论上生产1molNa₂CO₃只需耗能92.36kJ；
所以水变化为液体时放热532.36KJ-92.36KJ=440KJ，10H₂O（g）=10H₂O（l）△H₄=-440KJ/mol
H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0KJ/mol；
故答案为：重结晶；-44.0KJ/mol；

点评本题考查了混合物分离的实验方法和试剂选择，工业制备纯碱的流程分析判断，盖斯定律计算应用，注意除杂的最后不能再有其他杂质，过滤要放在所有沉淀步骤的最后．题目难度中等．

练习册系列答案

20．

已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期原子序数依次增大的元素．其中A、B、C是同一周期的非金属元素．D与C可以形成两种常见的离子晶体，D的阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构．AC₂为非极性分子．B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高．E的原子序数为24，ECl₃能与B、C的氢化物形成六配位的配合物M，且两种配体的物质的量之比为2：1，三个氯离子位于外界．请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
（1）A、B、C的电负性大小顺序为C＜N＜O；一种由B、C三种元素组成的粒子与AC₂互为等电子体，其化学式为N₂O．
（2）E的价层电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，ECl₃与B、C的氢化物形成的配合物M的化学式为[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃，1molM的配离子中σ键的个数为20N_A．
（3）．化合物N可视为两个B的氢化物分子各脱去一个氢原子后B原子间再成键的另一种B的氢化物．
①B的氢化物分子立体构型是三角锥形，该分子中B原子的杂化类型为sp³．
②B的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高的可能原因是氨气分子之间存在氢键．
③N能与硫酸反应生成B₂H₆SO₄．B₂H₆SO₄晶体类型与（BH₄）₂SO₄相同，则B₂H₆SO₄的晶体内不存在d（填标号）．
a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．范德华力
（4）D的立方晶胞如图所示，则每个D原子最近且距离相等的D原子个数为8，若D原子半径为acm，则该晶体的密度为$\frac{9\sqrt{3}}{4{N}_{A}{r}^{3}}$g/cm³（已知：用含a、N_A的代数式表示）．

17．光纤通信是一种现代化的通信手段，制造光导纤维的主要原料是SiO₂，下列关于SiO₂的说法正确的是（　　）

	A．	SiO₂的摩尔质量是60
	B．	1mol SiO₂中含有1mol O₂
	C．	1.5mol SiO₂中含有1.806×10²⁴个氧原子
	D．	1mol SiO₂的质量是60g•mol^-1

4．重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO•Cr₂O₃）为原料来生产．实验室模拟工业法用铬铁矿制K₂Cr₂O₇的主要工艺如下，涉及的主要反应是：
6FeO•Cr₂O₃+24NaOH+7KClO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12H₂O，

试回答下列问题：
（1）在反应器①中，有Na₂CrO₄生成，同时Fe₂O₃转变为NaFeO₂，杂质SiO₂、Al₂O₃与纯碱反应转变为可溶性盐，写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式：Al₂O₃+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaAlO₂+CO₂↑．
（2）NaFeO₂能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式：NaFeO₂+2H₂O=Fe（OH）₃↓+NaOH
（3）操作③的目的是什么，用简要的文字说明：由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解，SiO₃^2-+H₂O?HSiO₃^-+OH^-、HSiO₃^-+H₂O?H₂SiO₃+OH^-、AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时能使它们完全水解生成沉淀，除去SiO₃^2-和AlO₂^-．
（4）操作④中，酸化时，CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-，写出平衡转化的离子方程式：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O．
（5）称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10mL 2mol/LH₂SO₄和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr³⁺），放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa₂S₂O₃标准溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）．
①判断达到滴定终点的现象是当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液，溶液蓝色褪去且半分钟内不再变化；
②若实验中共用去Na₂S₂O₃标准溶液40.00mL，则所得产品的中重铬酸钾的纯度（设整个过程中其它杂质不参与反应）94.08%．

14．下列离子方程式书写正确的是（　　）

	A．	NaAl（SO₄）₂溶液中滴加Ba（OH）₂直至SO₄^2-沉淀完全：2Al³⁺+6OH^-+3SO₄^2-+3Ba²⁺=2Al（OH）₃↓+3BaSO₄↓
	B．	NH₄HS溶液与少量的NaOH溶液反应：NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O
	C．	稀H₂SO₄和Na₂S₂O₃溶液共热：S₂O₃^2-+2H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO₂↑+S↓+H₂O
	D．	过量Cl₂通入Fel₂溶液中：3Cl₂+2I^-+4Fe²⁺=4Cl^-+I₂+4Fe³⁺