Question

海洋是巨大的资源宝库，富含很多化学元素以及由它们组成的化学物质。

(1)海水中水的储量约为地球上总水量的97%，从海水提取淡水的物理方法可以是______________。

(2)利用海水可以制盐。从海水中获取的粗盐中含有MgCl₂、KCI和MgSO₄等多种物质。如图为它们的溶解度曲线。

①设t₁°C时MgC1₂、KCl和MgSO₄三种物质的溶解度分别为a、b、e，则它们的大小关系为________。

②将粗盐水溶液(俗称卤水)加热到t₂°C以上，根据溶解度曲线，首先析出的晶体是______________。

③将t₃°C时这三种物质的饱和溶液降温至与t₂°C时，三种溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是______________。

(3)海底含有的天然气水合物(又称可燃冰)中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍，能直接点燃。可燃冰在给人类带来新能源前景的同时，对人类生存环境也提出了严峻挑战。

甲烷也是一种温室气体， 其温室效应约为CO₂的20倍。

①可燃冰中甲烷完全燃烧的化学方程式是___________。可燃冰被誉为清洁能源，其原因是______________。

②可燃冰组成可表示为CH₄·nH₂O。某种可燃冰中CH₄与H₂O的质量比是1:9，则该可燃冰中n=______________。

③若可燃冰开采不当，则可能会引发的灾难性后果是______________(请预测一个后果)。

(4)高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种优良的海水净化处理剂，其与水反应的方程式:

①根据上述方程式可确定X的化学式是__________________。

②不同条件下，FeO₄^2- 的浓度(mg·L^-1)随时间变化如下图所示。

则由图I、图II可分别得出的结论是_______________、_________________。

Answer

蒸馏 a＞b=c MgSO4 可燃冰燃烧产物为水和二氧化碳，对环境几乎无污染 8 甲烷会大量逸散到大气中，使地球“温室效应”大大增强 KOH FeO42- 的浓度越大，反应速率越快 pH越小，反应速率越快

【解析】

(1)海水中水的储量约为地球上总水量的97%，从海水提取淡水的物理方法可以是蒸馏，蒸馏可除去海水中的可溶性、不溶性物质。

(2)利用海水可以制盐。从海水中获取的粗盐中含有MgCl2、KCI和MgSO4等多种物质。如图为它们的溶解度曲线。

①设t1°C时MgC12、KCl和MgSO4三种物质的溶解度分别为a、b、e，根据该三种物质溶解度曲线，可知它们的大小关系为a＞b=c。

②t2°C以上时，MgC12、KCl溶解度随温度升高而增大，MgSO4溶解度随温度升高而减小，将粗盐水溶液(俗称卤水)加热到t2°C以上，根据溶解度曲线，首先析出的晶体是MgSO4。

③t2°C＜t＜t3°C时，MgC12、KCl溶解度随温度降低而减小，且MgC12溶解度始终大于KCl，MgSO4溶解度随温度降低而升高，t3°C时，溶解度关系：MgC12＞KCl=MgSO4，t2°C时，溶解度关系：MgC12＞MgSO4＞KCl，将t3°C时这三种物质的饱和溶液降温至与t2°C时，MgC12、KCl析出，三种溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是。

(3)①可燃冰中甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式是，可燃冰被誉为清洁能源，其原因是可燃冰燃烧产物为水和二氧化碳，对环境几乎无污染。

②可燃冰组成可表示为CH4·nH2O。某种可燃冰中CH4与H2O的质量比是1:9，则，n=8。

③若可燃冰开采不当，则可能会引发的灾难性后果是甲烷会大量逸散到大气中，使地球“温室效应”大大增强。

(4) ①由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前钾、铁、氧、氢原子个数分别为8、4、26、20，反应后的生成物中钾、铁、氧、氢原子个数分别为0、4、18、12，根据反应前后原子种类、数目不变，则8X分子中含有8个钾原子/8个氢原子和8个氧原子，则每个X分子由1个钾原子、1个氢原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为KOH。

②由图I、图II可分别得出的结论是FeO42- 的浓度越大，反应速率越快、pH越小，反应速率越快。