Question

海水中的化学

(1)海水中含有较多的硫酸钠。硫酸钠是制造纸浆、燃料稀释剂，医药用品等的重要原料。某硫酸钠粗品中含有少量的硫酸钙、硫酸镁，实验室进行提纯的流程如下:

回答下列问题:

①用氢氧化钠和碳酸钠除杂时，反应的化学方程式分别为_____________________。

②氢氧化钠和碳酸钠如果添加过量了，可在滤液中加入适量__________________溶液除去。

③“后续处理”的主要操作是蒸发，为了获得纯净的硫酸钠，应蒸发至__________(填序号)。

A 完全蒸干时停止加热

B 有大量固体析出时停止加热，利用余热蒸干

C 有大量固体析出时停止加热，过滤弃去剩余的少量溶液

④已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线如图6所示。40℃时，硫酸钠的溶解度为_____。将40℃时的该饱和溶液升高温度至90℃，观察到的现象是________________________。

(2)利用苦卤制取镁，主要流程如图:

步骤II中的试剂a是____________。步骤III中反应的化学方程式是___________。

(3)采用氨碱法生产纯碱，主要流程如图:

①上述I、II两个步骤总反应的化学方程式是__________________。

②从步骤Ⅱ过滤后得到碳酸氢钠，近日，一则《重大突破!癌细胞，竟被中国医生用小苏打“饿”死了》的新闻在网络上热传:研究人员用小苏打来去除肿瘤内的氢离子，就可破坏乳酸根和氢离子的协同作用，从而快速有效地杀死处于葡萄糖饥饿或缺乏的肿瘤细胞。请你用一个化学反应证明该研究成果的科学性__________________(用化学方程式表示)。当然，科学原理如何转换到临床上来，还会是一个很难的跨越。

③最后得到的纯碱中若含有少量小苏打，应怎样除去?请写出所用方法或试剂_______。

Answer

MgSO4+2NaOH=Mg（OH）2↓+Na2SO4，CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4 稀硫酸 C 50g 有硫酸钠固体析出 稀盐酸 MgCl2Mg+Cl2↑ NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3+NH4Cl NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O 加热固体

【解析】

（1）①由流程图可知：硝酸镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀和硝酸钠，硫酸钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和硫酸钠，配平即可；故答案为：MgSO4+2NaOH=Mg（OH）2↓+Na2SO4，CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4；

②氢氧化钠和碳酸钠如果要添加过量了，可加入适量稀硫酸溶液除去；故答案为：稀硫酸；

③“后续处理”的主要操作是蒸发，为了获得纯净的硫酸钠，应蒸发至有大量固体析出时停止加热，过滤弃去剩余的少量溶液；故答案为：C；

④40℃时，硫酸钠的溶解度为50g。由硫酸钠的溶解的曲线可知，在0℃到40℃之间，硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大，在40℃到90℃时，硫酸钠的溶解度随温度的升高而减小。饱和的硫酸钠溶液由40℃升高到90℃时，溶解度减小，故有硫酸钠固体析出。故填：50g；有硫酸钠固体析出；

（2）由氯化镁的生产流程，要将氢氧化镁沉淀转化为氯化镁，应加入的试剂a是稀盐酸；步骤 III是氯化镁通电分解生成镁和氯气，化学方程式为：MgCl2Mg+Cl2↑；

故填：稀盐酸；MgCl2Mg+Cl2↑；
（3）①氨碱法生产纯碱的化学反应原理是用氨气和二氧化碳与氯化钠和水反应生成碳酸氢钠，化学方程式：NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3+NH4Cl；故填
②本实验室利用了小苏打中的碳酸根离子能与氢离子结合生成水和二氧化碳的原理；故填：NaHCO3+HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。
③小苏打受热可分解为碳酸钠和水和二氧化碳，故纯碱中若含有少量小苏打，应采用加热固体的方法除去；
故填：①NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3+NH4Cl；②NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O；③加热固体。