Question

海水中蕴藏着丰富的资源。海水综合利用的流程图如下。

（1）粗盐中含Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2—及泥沙等杂质，需要提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有：①加入过量的Na₂CO₃溶液；②加入过量的BaCl₂溶液；③加入过量的NaOH溶液；④调节溶液的pH等于7；⑤溶解；⑥过滤； ⑦蒸发。正确的操作顺序是              （填写序号字母）。

A．⑤①③②④⑥⑦       B．⑤①②③⑥④⑦

C．⑤③①②⑥④⑦       D．⑤③②①⑥④⑦

（2）NaCl做原料可以得到多种产品。

①工业上由金属钠制备过氧化钠的方法是：将金属钠迅速升温至熔化，并控制温度在300–400℃，通入经处理过的空气可制得过氧化钠，处理空气的目的是                              。工业生产中因温度过低而得不到纯净的过氧化钠，你认为可能含有的杂质是             (填化学式)。

② 实验室用惰性电极电解100 mL0.1 mol/LNaCl溶液，若阴阳两极均得到112 mL气体（标准状况），则所得溶液的pH为（常温下）         （忽略反应前后溶液的体积变化）。

③ 电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液”，通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出相应的化学方程式：                     。

（3）分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可获得MgCl₂粗产品。

① 粗产品的溶液中含有Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺，需将Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺转化为沉淀除去。因此先向溶液中加入一种上述（1）中得到的物质NaClO，然后控制溶液的pH为                。

② 由MgCl₂·6H₂O晶体制备无水MgCl₂的方法是                     。

Answer

（14分）（1）D（2分）；

（2）①防止过氧化钠与空气中的二氧化碳和水蒸汽反应（2分）；Na2O（2分）；

②13（2分）③ NaCl+H2O NaClO+H2↑（2分）；

（3）①9.8≤PH<10.0（2分）；②在HCl气流中加热脱结晶水（2分）

【解析】

试题分析：（1）粗盐中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—及泥沙等杂质，需要提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤是⑤溶解；③加入过量的NaOH溶液；②加入过量的BaCl2溶液；①加入过量的Na2CO3溶液；⑥过滤；④调节溶液的pH等于7； ⑦蒸发；也可以是⑤溶解；②加入过量的BaCl2溶液；③加入过量的NaOH溶液；①加入过量的Na2CO3溶液；⑥过滤；④调节溶液的pH等于7； ⑦蒸发；或⑤溶解；②加入过量的BaCl2溶液；①加入过量的Na2CO3溶液；③加入过量的NaOH溶液； ⑥过滤；④调节溶液的pH等于7； ⑦蒸发；固正确的操作顺序选项是D。（2）①工业上由金属钠制备过氧化钠的方法是：将金属钠迅速升温至熔化，并控制温度在300–400℃，通入经处理过的空气可制得过氧化钠，处理空气的目的是因为钠与氧气反应产生的Na2O2会与空气中的二氧化碳及水蒸气发生反应；由于钠与氧气在室温下反应产生氧化钠，在高温时反应产生过氧化钠，工业生产中因温度过低而得不到纯净的过氧化钠，你认为可能含有的杂质是Na2O。② 实验室用惰性电极电解100 mL0.1 mol/LNaCl溶液，电解的总反应方程式是：2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH。根据反应方程式可知每反应产生2molNaOH会发生反应产生1mol氢气、1mol氯气，若阴阳两极均得到112 mL气体（标准状况），则n(Cl2)=n(H2)=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol，则反应产生的n(NaOH)=2n(Cl2)=2×0.005mol=0.01mol，c(NaOH)= 0.01mol÷0.1L=0.1mol，根据水的离子积常数可得c(H+)=10-13mol/L，所以pH=13。③ 电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液”，通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质根据电子守恒、原子守恒可得相应的化学方程式是NaCl+H2O NaClO+H2↑；（3）分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可获得MgCl2粗产品。① 粗产品的溶液中含有Na+、Fe2+、Fe3+和Mn2+，需将Fe2+、Fe3+、Mn2+转化为沉淀除去。因此先向溶液中加入一种上述(1)中得到的物质NaClO，NaClO有强的氧化性可以将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，然后根据操作的目的。将杂质离子形成金属氢氧化物沉淀除去，而Mg2+留在溶液中，根据物质沉淀的pH可知应该控制溶液的pH为9.8≤PH<10.0，杂质离子就可以形成Fe(OH)3、Mn(OH)2沉淀除去。②MgCl2·6H2O含有结晶水，加热会溶解在结晶水水在，直接加热会发生盐的水解反应而得到Mg(OH)2和HCl，HCl挥发最终得到Mg(OH)2，为了防止盐水解，应该在HCl气流中加热脱结晶水得到无水MgCl2。

【考点定位】考查物质的净化除杂步骤、物质制备操作的目的、盐的水解、电解原理的应用、物质制备反应条件的控制等知识。

【名师点睛】氯化钠是我们非常熟悉的物质，它不仅可以供我们食用，也是重要的化工原料，在用于制取物质时必须使用纯净物，由于食盐中含有多种杂质，就应该按一定的顺序加入物质，使杂质转化为沉淀而除去，这就涉及混合物的分离提纯等基本操作，提纯后的食盐溶液电解，可以产生氢氧化钠、氢气、氯气，氯气可以用于自来水消毒、制取漂白精、有机化合物的制取、氯气与氢气化合反应产生的氯化氢溶于水得到盐酸，不仅是实验室常用的试剂，也是重要的试剂，氢氧化钠用于印染、纺织等行业。根据反应中电子转移与物质反应产物的物质的量关系可得溶液中溶质的物质的量，结合物质的量浓度与溶质的物质的量关系，根据水的离子积常数的碱性溶液的c(H+)，再根据pH=-lgc(H+)，计算得到溶液的pH，在海水中除含有大量的NaCl外，还含有MgCl2等盐，该物质是强酸弱碱盐，盐含有结晶水，加入溶液会发生盐的水解反应，水解产生的酸有挥发性，致使最终不能得到相应的盐，可以根据平衡移动原理，在HCl的环境中加热结晶水合物得无水盐，然后电解熔融的MgCl2就得到制造飞机、火箭等的金属镁。