Question

6．海洋是人類巨大的資源寶庫．海水“制堿”體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)在改造物質(zhì)中的智慧．某化學(xué)興趣小組同學(xué)參觀某地化工廠后，繪制了生產(chǎn)純堿的工藝流程圖如圖所示：

請你完成下列問題：
（1）請寫出反應(yīng)a的化學(xué)方程式：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
（2）工業(yè)上利用操作Ⅰ獲得氮?dú)猓�操作Ⅰ的方法是在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，然后蒸發(fā)分離液態(tài)空氣．由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)是-196℃，比液態(tài)氧的沸點(diǎn)（-183℃）低，因此，氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來．
（3）反應(yīng)b中，首先從溶液中析出的物質(zhì)是碳酸氫鈉晶體，其原因是碳酸氫鈉的溶解度較小．
（4）粗鹽中除了氯化鈉，還有少量泥沙、氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉等雜質(zhì)．操作Ⅱ的做法是：將粗鹽溶解，在除去難溶性雜質(zhì)后的食鹽水中，依次加入過量的氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液，過濾去除沉淀后，再加入適量的鹽酸調(diào)節(jié)溶液至中性，最后經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶獲得精鹽．
①操作Ⅱ中，除去氯化鎂發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+MgCl₂=Mg（OH）₂↓+2NaCl；
②操作Ⅱ中，加入過量的碳酸鈉溶液的目的是除去雜質(zhì)氯化鈣．

Answer 1

分析 （1）據(jù)流程圖知a為碳酸鈣高溫分解為氧化鈣、二氧化碳；
（2）任何液態(tài)物質(zhì)都有一定的沸點(diǎn)．這樣利用物質(zhì)的這一物理性質(zhì)，在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，然后蒸發(fā)分離液態(tài)空氣．由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)是-196℃，比液態(tài)氧的沸點(diǎn)（-183℃）低，因此，氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來；
（3）反應(yīng)b中，因碳酸氫鈉的溶解度較小，故首先從溶液中析出；
（4）Ⅰ據(jù)氯化鎂與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和氫氧化鎂沉淀解答；
Ⅱ操作Ⅱ中，加入過量的碳酸鈉溶液的目的是除去雜質(zhì)中的氯化鈣．

解答 解：（1）據(jù)流程圖知a為碳酸鈣高溫分解為氧化鈣、二氧化碳，反應(yīng)的方程式為：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）任何液態(tài)物質(zhì)都有一定的沸點(diǎn)．這樣利用物質(zhì)的這一物理性質(zhì)，在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，然后蒸發(fā)分離液態(tài)空氣．由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)是-196℃，比液態(tài)氧的沸點(diǎn)（-183℃）低，因此，氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來；
（3）反應(yīng)b中，因碳酸氫鈉的溶解度較小，故首先從溶液中析出；
（4）Ⅰ、氯化鎂與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和氫氧化鎂沉淀，反應(yīng)的方程式為：2NaOH+MgCl₂=Mg（OH）₂↓+2NaCl；
Ⅱ、碳酸鈉和氯化鈣會生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，所以步驟Ⅱ加入過量碳酸鈉溶液的目的是：除去雜質(zhì)氯化鈣．
故答案為：（1）CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，然后蒸發(fā)分離液態(tài)空氣．由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)是-196℃，比液態(tài)氧的沸點(diǎn)（-183℃）低，因此，氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來；
（3）碳酸氫鈉的溶解度較�。�
（4）Ⅰ、2NaOH+MgCl₂=Mg（OH）₂↓+2NaCl；Ⅱ、除去雜質(zhì)氯化鈣．

點(diǎn)評 本考點(diǎn)屬于物質(zhì)的分離和提純，還考查了混合物的分離方法及粗鹽提純的有關(guān)知識，是中考的重點(diǎn)也是一個難點(diǎn)．本題利用流程圖中的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計，考查同學(xué)們的判斷能力，同學(xué)們只要認(rèn)真分析，根據(jù)條件綜合把握，問題就會迎刃而解．