Question

13．综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁等钩质，其流程示意图如下：

（1）在上述反应①～⑤中，没有涉及的化学反应类型是D．
A．分解反应B．化合反应C．复分解反应D．置换反应
（2）写出反应③的离子方程式Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O．
（3）粗盐中含有Na₂SO₄、MgCl₂、CaCl₂等可溶性杂质，为制得纯净的NaCl晶体，操作如下：
①溶解；
②依次加入过量的BaCl₂溶液、NaOH溶液、Na₂CO₃溶液；
③过滤；
④在滤液中加适量盐酸调节溶液pH至7；
⑤蒸发结晶．
其中加入过量氯化钡溶液的目的是使溶液中SO₄^2-转化为沉淀而除去．
（4）X溶液中的主要阳离子是Na⁺和NH₄⁺．
（5）检验纯碱样品中是否含NaCl应选用的试剂是AgNO₃溶液、稀硝酸．

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$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$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）从反应过程中物质反应的特征判断反应类型；
（2）反应③为氢氧化镁沉淀与盐酸反应生成氯化镁和水，据此写出离子方程式；
（3）为制得纯净的NaCl晶体，先将粗盐溶解，然后将杂质离子形成沉淀，过滤，再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠；
（4）根据“候氏制碱法”的原理分析，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；
（5）结合氯离子的检验方法设计，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．

解答 解：（1）①石灰和水反应生成氢氧化钙，属于化合反应；
②石灰乳与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，属于复分解反应；
③氢氧化镁沉淀与盐酸反应生成氯化镁和水，属于复分解反应；
④氯化镁晶体分解得到氯化镁和水，为分解反应；
⑤碳酸氢钠分解反应生成碳酸钠、二氧化碳和水，属于分解反应；
没有涉及到的反应类型为置换反应，故选D，
故答案为：D；
（2）③反应是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⁺+2H₂O；
故答案为：Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O；
（3）首先要把粗盐溶于水形成溶液，然后镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都行，钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，离子都沉淀了，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子在滤液中加适量盐酸调节溶液pH至7，最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠，
故答案为：Na₂CO₃溶液；在滤液中加适量盐酸调节溶液pH至7；使溶液中SO₄^2-转化为沉淀而除去；
（4）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⁺；
（5）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 本题考查海水资源综合利用，为高频考点，涉及金属冶炼、物质分离和提纯、氨碱工业等知识点，明确流程图中发生的反应及基本操作是解本题关键，注意镁的冶炼方法，注意镁能在二氧化碳中燃烧，为易错点，题目难度中等．