Question

二十一世紀是海洋開發與利用的世紀，我市規劃確立了“藍色經濟”發展戰略，海洋化學資源的綜合利用將是重點發展領域之一。以下是某研究性學習小組在探究海水綜合利用中遇到的問題，請你參與解決并填空：
問題一、海水制鎂過程中如何富集鎂離子？
甲、乙、丙三位同學各自提出自己的設想：
甲：直接往海水中加入石灰乳。
乙：高溫加熱蒸發海水后，加入石灰乳。
丙：向曬鹽后的鹵水中，加入石灰乳。
通過分析比較，你認為  ①     的設想最為經濟合理（選填“甲”、“乙”或“丙”）。
問題二、粗鹽純化過程中如何除去可溶性雜質？
粗鹽中含有硫酸鈉、氯化鈣等雜質。提純時，先向粗鹽水中加過量的氫氧化鋇溶液，目的是完全除盡硫酸鈉；再加過量的碳酸鈉溶液，除去雜質陽離子；濾去沉淀，向濾液中加入     ②       ，將溶液的pH調為7，即得到精鹽水。
問題三、海水“制堿” 的產物成分是什么？
同學們從某企業取回少量碳酸氫鈉受熱完全分解后的固體樣品，為確定其成分，進行了如下探究：
【提出猜想】
甲的猜想：樣品中只含有碳酸鈉；
乙的猜想：樣品中含有碳酸鈉和氫氧化鈉；
丙的猜想：樣品中只含有氫氧化鈉。
他們做出上述三種猜想的科學依據是        ③          。
【實驗、記錄與分析】

步驟	實驗操作	實驗現象	結論
1	取少量樣品于試管中，加水完全 溶液，再加入過量   ④	生成白色沉淀	丙的猜想 不成立
2	取步驟1反應后的溶液于試管中          ⑤	⑥	只有甲的 猜想成立

 

Answer 1

①丙        ②稀鹽酸     ③化學反應前后，元素的種類不變或元素守恒
④氯化鈣溶液         ⑤滴加無色酚酞試液           ⑥無明顯現象

解析試題分析：問題一：三種方式中甲需要大量的石灰乳，乙則需要加熱消耗能量，只有丙的方式節約原料和能源且可行；
問題二：從除雜的原理出發可知，當粗鹽中含有硫酸鈉、氯化鈣等雜質時一般是先加入過量的氫氧化鋇，以除掉溶液中的硫酸根離子（與鋇離子結合成硫酸鋇沉淀），再加入過量的碳酸鈉，以除掉溶液中的鈣離子（與碳酸根結合成碳酸鈣）和剩余的鋇離子（與碳酸根結合成碳酸鋇沉淀），此時溶液中的雜質離子是多余的碳酸根離子和氫氧根離子，所以此時加入鹽酸調節溶液的pH為7，即可除掉碳酸根離子和氫氧根離子；
問題三：由于化學反應前后元素的種類不變，所以才有以上三種猜測；
丙的猜想不成立，則可檢驗溶液中是否含有碳酸鈉，只要加入氯化鈣的溶液并生成白色沉淀（碳酸根離子會與鈣離子結合成碳酸鈣沉淀），則可說明并不成立；
取上述反應后的溶液繼續試驗，加入無色酚酞試液，如果變紅色，溶液呈堿性則有氫氧化鈉的存在，甲不成立；不變紅色溶液不呈堿性則無氫氧化鈉的存在甲成立.
考點：對海洋資源的合理開發與利用；氯化鈉與粗鹽提純；鹽的化學性質；質量守恒定律及其應用