Question

2019 年 12 月 17 日，我国首艘国产航母山东舰正式入列，它和辽宁舰一起组成了我国首支双航母编队，共同守卫我国绵长的海岸线及丰富的海洋资源。

（1）可燃冰被科学家誉为“未来能源”、“21 世纪能源”。我国在南海海域试采可燃冰已获得成功，成为全球第一个在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰是一种海底新型矿产资源，它是由天然气和水在低温高压条件下形成的冰状固体，其中甲烷占 80%～99.9%，（可表示为 mCH₄·nH₂O），能直接点燃，所以称为“可燃冰”。

①甲烷充分燃烧的化学方程式为_____________________________。

②为什么说可燃冰是清洁能源？______________________________。

（2）金属镁广泛应用于国防工业和生产生活。下图所示为从卤水（或海水）中提取镁的工艺流程：

①在上述工艺流程中，步骤①里所发生的反应属于_________反应。（选填“化合”、“分解”、“复分解”、“中和”之一）

②从海水中提取MgCl₂ 时，经历了“MgCl₂ → Mg(OH)₂↓ → MgCl₂”的转化过程， 请分析这样做的目的是什么？__________。

（3）我国著名化工专家侯德榜在氨碱法基础上创立了更先进的侯氏制碱法，为世界纯碱工业技术发展做出了杰出贡献。在海水“制碱”过程中，涉及 NH₄Cl、NaHCO₃ 等物质， 请结合如图所示的溶解度曲线，回答下列问题：

①侯氏制碱法中的“碱”是指（填化学式）___________________。

②30°C 时，将 11g NaHCO₃ 固体加入到 100g 水中， 充分搅拌，最终能得到__________g 溶液。

③氨碱法原理之一是：NaCl + NH₃ + H₂O + CO₂  = NH₄Cl + NaHCO₃，在两种生成物中， 最先结晶析出的是_________________，请你根据溶解度曲线和产物质量关系，解释其原因：________。

Answer

可燃冰燃烧不产生污染性气体 复分解 富集、提纯氯化镁 110g 碳酸氢钠 相同温度下，碳酸氢钠溶解度较小

【解析】

①甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为。

②可燃冰燃烧不产生污染性气体，是清洁能源。

（2）①在上述工艺流程中，步骤①里所发生的反应为氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，属于复分解反应。

②从海水中提取氯化镁时，经历了“MgCl2 → Mg(OH)2↓ → MgCl2”的转化过程，先将镁离子转化为沉淀，这样继续反应转化为氯化镁时，镁离子高度富集，得到相对纯净的氯化镁，这样做的目的是：富集、提纯氯化镁。

（3）①侯氏制碱法中的“碱”是指碳酸钠，化学式为。

②30°C 时，NaHCO3溶解度为11.1g，将11g NaHCO3固体加入到 100g 水中， 充分搅拌，11g NaHCO3溶解，最终能得到11g+100g=110g 溶液。

③氨碱法原理之一是：NaCl + NH3 + H2O + CO2 = NH4Cl + NaHCO3，在两种生成物中，相同温度下，碳酸氢钠溶解度较小，最先结晶析出的是碳酸氢钠，根据溶解度曲线和产物质量关系，其原因是：相同温度下，碳酸氢钠溶解度较小。