Question

海水是一種豐富的資源，工業上從海水中可提取許多種物質，廣泛應用于生活、生產、科技等方面。下圖是某工廠對海水資源進行綜合利用的示意圖。

回答下列問題：
（1）流程圖中操作a的名稱為              。
（2）工業上從海水中提取的NaCl，可用來制取純堿，其簡要過程如下：向飽和食鹽水中先通入氣體A，后通入氣體B，充分反應后過濾得到晶體C和濾液D，將晶體C灼燒即可制得純堿。
①已知氣體A、B是CO₂或NH₃，則氣體A應是       （填化學式）。
②灼燒晶體C的反應方程式為                                 。
③濾液D中主要含有NH₄Cl、NaHCO₃等物質，工業上是向濾液D中通入NH₃，并加入細小食鹽顆粒，冷卻后，可析出不含有NaHCO₃的副產品NH₄Cl晶體，則通入NH₃的作用是           。
（3）鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取。
① 若要驗證所得無水MgCl₂中不含NaCl，最簡單的操作方法是：                      。
② 通過操作b獲得無水MgCl₂是在             氛圍中進行，若直接在空氣中加熱，則會生成Mg(OH)Cl，寫出有關反應的化學方程式：                   。

Answer 1

（1）蒸發結晶（或蒸發）………（2分）
（2）①NH₃……（2分）
②2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O……… （2分）
③增加NH₄⁺的濃度，有利于沉淀平衡向生成NH₄Cl的方向進行，并將NaHCO₃轉化為Na₂CO₃而不析出。………（兩點各1分，共2分）
（3）①用鉑絲蘸取少量固體,置于酒精燈火焰上灼燒,若無黃色火焰產生,則證明所得無水氯化鎂晶體中不含氯化鈉。………（2分）（或答焰色反應也給分）
②HCl（氣流）……（2分）  MgCl₂·6H₂OMg(OH)Cl+HCl↑+5H₂O↑……（2分）

試題分析：（1）由流程圖可知是從海水中分離出粗鹽，即從溶液中分離出溶質，故用蒸發結晶的方法。
（2）①由于二氧化碳在水中的溶解度很小，而氨氣極易溶于水，溶液顯堿性，所以制取碳酸氫鈉的方法是向飽和的氯化鈉溶液中依次通入氨氣、二氧化碳，析出碳酸氫鈉晶體，加熱碳酸氫鈉晶體可制得純堿，因此A是氨氣。
②C是碳酸氫鈉，不穩定加熱易分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，所以灼燒晶體C的反應方程式為2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O。
③由于氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根和氫氧根離子，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出，所以通入氨氣的作用是增加NH₄⁺的濃度，有利于沉淀平衡向生成NH₄Cl的方向進行，并將NaHCO₃轉化為Na₂CO₃而不析出。
（3）①要驗證所得無水MgCl₂中不含NaCl，最簡單的操作方法是焰色反應，即用鉑絲蘸取少量固體,置于酒精燈火焰上灼燒,若無黃色火焰產生,則證明所得無水氯化鎂晶體中不含氯化鈉。
②如果直接在空氣中加熱MgCl₂?6H₂O，則Mg²⁺會水解的生成Mg（OH）Cl和HCl，通入HCl可以抑制其水解；其反應方程式為MgCl₂·6H₂OMg(OH)Cl+HCl↑+5H₂O↑。