Question

8．海水是取之不盡的化工原料的資源庫(kù)，從海水中可提取各種化工原料．如圖所示是工業(yè)上從海水中提取重要金屬鎂的過(guò)程：

（1）精鹽中含有泥沙、硫酸鎂、氯化鈣等雜質(zhì)．將粗鹽溶于水，然后進(jìn)行如下操作即可得到較純的氯化鈉：①過(guò)濾；②加過(guò)量的NaOH溶液；③加適量的鹽酸；④加過(guò)量的Na₂CO₃溶液；⑤加過(guò)量的BaCl₂溶液．正確的操作順序是②⑤④①③．
（2）由MgCl₂•6H₂O晶體脫水制無(wú)水MgCl₂時(shí)，MgCl₂•6H₂O晶體在HCl氣氛中加熱脫水，該氣體的作用是抑制水解平衡MgCl₂+H₂O?Mg（OH）Cl+HCl正向進(jìn)行．
（3）電解無(wú)水MgCl₂所得的鎂蒸氣可以在下列A（選填代號(hào)）氣體中冷卻．
A．H₂  B．N₂  C．CO₂  D．O₂
（4）向飽和氯化鈉溶液中依次通入氨氣、二氧化碳，析出碳酸氫鈉晶體和另一種化肥，加熱碳酸氫鈉晶體可制得純堿．寫(xiě)出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①NaCl+NH₃+H₂O+CO₂═NaHCO₃↓+NH₄Cl
②2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
（5）在上述工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中可以體現(xiàn)下列優(yōu)點(diǎn)的有ABC．
A．生產(chǎn)過(guò)程中的部分產(chǎn)物可作為制備另一種產(chǎn)品的原料
B．整個(gè)過(guò)程體現(xiàn)了原料的綜合利用
C．體現(xiàn)了就地取材、降低成本的設(shè)計(jì)思想．

Answer 1

分析 （1）鎂離子用氫氧根離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，鈣離子用碳酸根離子沉淀，過(guò)濾要放在所有的沉淀操作之后，加碳酸鈉要放在加氯化鋇之后，可以將過(guò)量的鋇離子沉淀最后再用鹽酸處理溶液中的碳酸根離子和氫氧根離子進(jìn)行分析；
（2）直接加熱MgCl₂•3H₂O晶體得不到無(wú)水MgCl₂的原因是，加熱生成的水中氯化鎂水解生成氫氧化鎂，得不到氯化鎂，應(yīng)在HCl氣流中加熱，抑制鎂離子水解；
（3）根據(jù)能和金屬鎂發(fā)生反應(yīng)的氣體不能用來(lái)做冷卻氣體進(jìn)行判斷；
（4）①反應(yīng)物是氯化鈉溶液、氨氣、二氧化碳，生成物中析出碳酸氫鈉晶體；
②加熱碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水；
（5）上述過(guò)程中電解飽和食鹽水得到的氯氣和氫氣可以制備溶解氫氧化鎂溶解所需要的鹽酸，電解氯化鎂生成的氯氣循環(huán)使用，就地取材貝殼類(lèi)煅燒得到生石灰，用來(lái)沉淀鎂離子；

解答 解：（1）鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過(guò)量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過(guò)量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀，至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都行，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀，但是加入的碳酸鈉要放在加入的氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會(huì)除去反應(yīng)剩余的氯化鋇，離子都沉淀了，在進(jìn)行過(guò)濾，最后再加入鹽酸除去反應(yīng)剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，所以正確的順序?yàn)椋孩菁舆^(guò)量的BaCl₂溶液，④加過(guò)量的Na₂CO₃溶液，②加過(guò)量的NaOH溶液，①過(guò)濾，③加適量的鹽酸；或者，②加過(guò)量的NaOH溶液，⑤加過(guò)量的BaCl₂溶液，④加過(guò)量的Na₂CO₃溶液，①過(guò)濾，③加適量的鹽酸．
故答案為：④①③；  
（2）直接加熱MgCl₂•3H₂O晶體得不到無(wú)水MgCl₂的原因是，加熱生成的水中氯化鎂水解生成氫氧化鎂，得不到氯化鎂，MgCl₂•6H₂O晶體在HCL氣流中加熱脫水，在干燥的HCl氣流中，抑制了MgCl₂水解，且?guī)ё進(jìn)gCl₂，6H₂O受熱產(chǎn)生的水汽，故能得到無(wú)水MgCl₂；該氣體的作用是抑制水解平衡MgCl₂+H₂O?Mg（OH）Cl+HCl正向進(jìn)行；
故答案為：HCl；抑制水解平衡MgCl₂+H₂O?Mg（OH）Cl+HCl正向進(jìn)行；
（3）能和金屬鎂發(fā)生反應(yīng)的氣體：氮?dú)狻⒀鯕�、二氧化碳，所以可以用氫氣做鎂蒸氣的冷卻劑，故答案為：A；
（4）①反應(yīng)物是氯化鈉溶液、氨氣、二氧化碳，生成物中析出碳酸氫鈉晶體，然后根據(jù)質(zhì)量守恒定律寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)式配平即可．
故答案為：NaCl+NH₃+H₂O+CO₂=NaHCO₃+NH₄Cl；
②加熱碳酸氫鈉晶體可制得純堿，可知反應(yīng)物是碳酸氫鈉，反應(yīng)條件是加熱，生成物中有純堿，然后根據(jù)質(zhì)量守恒定律寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)式．
故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．
（5）上述過(guò)程中電解飽和食鹽水得到的氯氣和氫氣可以制備溶解氫氧化鎂溶解所需要的鹽酸，生產(chǎn)過(guò)程中的部分產(chǎn)物可作為制備另一種產(chǎn)品的原料，電解氯化鎂生成的氯氣循環(huán)使用，整個(gè)過(guò)程體現(xiàn)了原料的綜合利用，就地取材貝殼類(lèi)煅燒得到生石灰，用來(lái)沉淀鎂離子，體現(xiàn)了就地取材、降低成本的設(shè)計(jì)思想，故ABC正確，
故答案為：ABC．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了海水制金屬鎂的過(guò)程以及原理、粗鹽提純方法，掌握實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法結(jié)合流程圖信息是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．