Question

浩瀚的海洋中蘊藏著豐富的自然資源，現摘取部分海水綜合利用的方案如下：

請根據下列部分酸堿鹽溶解性表回答下列問題：

	OH-	Cl-	SO42-	CO32-
Na+	溶	溶	溶	溶
Ca2+	微	溶	微	不
Ba2+	溶	溶	不	不
Mg2+	不	溶	溶	不

（1）除去粗鹽中混有的少量不溶性雜質，下列操作順序正確的是______（填編號，下同）
①過濾　　②溶解　 ③蒸發
（2）過濾后所得濾液仍然渾濁，可能的原因是______；
①濾紙破損　②過濾時漏斗里的液面高于濾紙的邊緣　③漏斗頸下端管口沒有緊靠燒杯內壁．
（3）如果海水中含有的可溶性雜質主要為CaCl₂、MgSO₄，則方案Ⅰ中步驟②“精制”時：欲沉淀雜質CaCl₂，一般加入稍過量的碳酸鈉溶液，此反應方程式為______；
如果井水或溪水中含有Ca²⁺、Mg²⁺，這種水稱作______，如果在這種水中加入肥皂，會出現______．
（4）方案Ⅱ中步驟①生成Mg（OH）₂的反應方程式為______；
如果熟石灰是用海邊的貝殼（主要成分為CaCO₃）生成的，則生產熟石灰的反應方程式為：______、______．
（5）方案Ⅱ中除步驟①中用過濾外，還要用到“過濾”步驟的是______（填序號）．
（6）下圖是某種加鈣食鹽包裝袋標簽上的部分說明文字（Ca-40，C-12，O-16）：

配料表：氯化鈉、食用碳酸鈣、碘酸鉀 凈含量：500g 成分表：氯化鈉≥88% 鈣（以Ca計）（0.5-1.3）% 碘（以I計）（20-50）mg/kg

如果每袋加鈣食鹽含Ca為0.5%，則含CaCO₃的質量為______g．
（7）某化工廠為測定氯化鈉樣品的純度，取30g氯化鈉樣品（雜質為氯化鈣）溶于水制成252g溶液，再加入53g溶質質量分數為10%的碳酸鈉溶液，恰好完全反應．求：
①樣品中雜質CaCl₂的質量；
②樣品中氯化鈉的質量；
③樣品中氯化鈉的質量分數；
④反應后所得溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

解：（1）粗鹽的初步提純步驟：目的是除去泥沙，所以可通過溶解、過濾、蒸發等操作．故操作正確的順序是 ②①③；
（2）經過濾，濾液仍然渾濁，其原因可能是：①承接濾液的燒杯中含有雜質；②濾紙破裂；③濾液高于濾紙；
（3）欲除去雜質CaCl₂加入稍過量的碳酸鈉溶液后生成碳酸鈣和氯化鈉，反應的化學方程式為：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，根據硬水的含義可知井水或溪水中含有Ca²⁺、Mg²⁺，這樣的水稱為硬水．在這種水中加入肥皂會出現泡沫減少或有白色沉淀；
（4）熟石灰和氯化鎂反應生成氫氧化鎂和氯化鈣，故反應的化學方程式為：Ca（OH）₂+MgSO₄═CaSO₄+Mg（OH）2↓；用海邊的貝殼生產熟石灰，先將貝殼高溫煅燒生成氧化鈣，然后將氧化鈣溶于水得到熟石灰，反應的方程式為：CaCO₃CaO+CO₂↑、CaO+H₂O═Ca（OH）₂；
（5）方案Ⅱ中③中生成的氯化鎂晶體為固體，分離需要過濾；
（6）根據鈣元素守恒可知，設碳酸鈣的質量為x．
500g×0.5%=x××100%
x=6.25g
答：則含CaCO₃的質量為6.25g．
（7）設雜質CaCl₂的質量為y，生成氯化鈉的質量為z．
CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
111 106 117
y 53g×10% z

y=5.55g

z=5.85g
答：樣品中雜質CaCl₂的質量為5.55g．
②樣品中氯化鈉的質量=30g-5.55g=24.45g．
③樣品中氯化鈉的質量分數=×100%=81.5%．
④反應后所得溶液中溶質的質量分數=×100%=10.1%．
故答案為：
（1）②①③；
（2）①②；
（3）CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；硬水；泡沫減少或有白色沉淀；
（4）Ca（OH）₂+MgSO₄═CaSO₄+Mg（OH）2↓；CaCO₃CaO+CO₂↑；CaO+H₂O═Ca（OH）₂；
（5）③；
（6）6.25g；
（7）①5.5g；②24.45g；③81.5%；④10.1%．
分析：（1）粗鹽的提純是采用重結晶方法提純食鹽，能除掉不溶性雜質和大部分可溶性雜質，可分為三步進行：溶解 過濾 蒸發；
（2）過濾后濾液仍然渾濁，要從實驗過程中的錯誤操作入手分析，如濾紙是否破損，漏斗中液面的高低等；
（3）根據反應物和生產物及反應條件寫出反應的化學方程式，硬水是含有較多的鈣鎂離子的水；
（4）根據熟石灰和氯化鎂反應生成氫氧化鎂和氯化鈣來寫反應的化學方程式，根據熟石灰的生產途徑進行分析；
（5）根據過濾的原理進行分析判斷；
（6）根據加鈣食鹽中鈣的質量分數，求出鈣元素的質量，再根據碳酸鈣中鈣元素的質量分數求出碳酸鈣的質量；
（7）根據質量守恒定律利用化學方程式進行計算．
點評：本題主要考查氯化鈉與粗鹽提純的步驟及注意事項，學會探究實驗數據處理或者誤差分析的方法技巧以及化學方程式的有關計算．