Question

海水是一种丰富的资源，工业上从海水中可提取许多种物质，广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。

回答下列问题：

（1）流程图中操作a的名称为               。

（2）工业上从海水中提取的NaCl，可用来制取纯碱，其简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。

①已知气体A、B是CO₂或NH₃，则气体A应是        （填化学式）。

②灼烧晶体C的反应方程式为                                  。

③滤液D中主要含有NH₄Cl、NaHCO₃等物质，工业上是向滤液D中通入NH₃，并加入细小食盐颗粒，冷却后，可析出不含有NaHCO₃的副产品NH₄Cl晶体，则通入NH₃的作用是            。

（3）镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。

① 若要验证所得无水MgCl₂中不含NaCl，最简单的操作方法是：                       。

② 通过操作b获得无水MgCl₂是在              氛围中进行，若直接在空气中加热，则会生成Mg(OH)Cl，写出有关反应的化学方程式：                    。

Answer

（1）蒸发结晶（或蒸发）………（2分）

（2）①NH3……（2分）

②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O……… （2分）

③增加NH4+的浓度，有利于沉淀平衡向生成NH4Cl的方向进行，并将NaHCO3转化为Na2CO3而不析出。………（两点各1分，共2分）

（3）①用铂丝蘸取少量固体,置于酒精灯火焰上灼烧,若无黄色火焰产生,则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠。………（2分）（或答焰色反应也给分）

②HCl（气流）……（2分） MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑……（2分）

【解析】

试题分析：（1）由流程图可知是从海水中分离出粗盐，即从溶液中分离出溶质，故用蒸发结晶的方法。

（2）①由于二氧化碳在水中的溶解度很小，而氨气极易溶于水，溶液显碱性，所以制取碳酸氢钠的方法是向饱和的氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体，加热碳酸氢钠晶体可制得纯碱，因此A是氨气。

②C是碳酸氢钠，不稳定加热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，所以灼烧晶体C的反应方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。

③由于氨气溶于水后生成氨水，氨水电离成铵根和氢氧根离子，增大铵根的浓度有利于氯化铵的析出，所以通入氨气的作用是增加NH4+的浓度，有利于沉淀平衡向生成NH4Cl的方向进行，并将NaHCO3转化为Na2CO3而不析出。

（3）①要验证所得无水MgCl2中不含NaCl，最简单的操作方法是焰色反应，即用铂丝蘸取少量固体,置于酒精灯火焰上灼烧,若无黄色火焰产生,则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠。

②如果直接在空气中加热MgCl2•6H2O，则Mg2+会水解的生成Mg（OH）Cl和HCl，通入HCl可以抑制其水解；其反应方程式为MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑。

考点：考查粗盐的提纯、海水中提取Mg的原理、侯氏制碱法、盐类水解应用等