Question

17．海水是一种丰富的自然资源，工业上可以从海水中提取许多种物质，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是D操作．
A．分馏B．渗析C．萃取、分液D．蒸发结晶、过滤
（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足量气体A，后通入足量气体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则气体A应是NH₃（填化学式），该反应过程的化学方程式为NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓．
②工业上向滤液D中通入NH₃，并加入细小的食盐颗粒，冷却后能析出不含NaHCO₃的副 产品NH₄Cl晶体，请说明析出NH₄Cl晶体的原因及通入NH₃的作用增大NH₄⁺的浓度有利于氯化铵的析出来，溶液碱性增强，使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度．
③请列举出从海水中得到的精制食盐的其它工业用途：氯碱工业．
（3）镁是一种用途广泛的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取，流程图中操作b是在氯化氢气氛中进行．若在空气中加热，则会水解生成Mg（OH）Cl．请写出在空气中加热生成Mg（OH）Cl的化学方程式MgCl₂•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）Cl+HCl↑+5H₂O．
（4）某氯碱厂每天消耗的234吨NaCl，能够生产出质量分数为32%的烧碱溶液500吨，请计算同时转移的电子的物质的量是4×10⁶mol．

Answer 1

分析 （1）从溶液中分离出固体用过滤的方法；
（2）①根据制取纯碱的原理：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；
②根据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来分析，溶液碱性增强，使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度；
③从海水中得到的精制食盐的其它工业用途电解饱和食盐水得到烧碱，氯气和氢气；
（3）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；
（4）根据Na元素守恒计算．

解答 解：（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，流程图中操作a为过滤，故答案为：过滤；
（2）①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，上述反应的化学方程式分别为NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
故答案为：NH₃；NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
②根据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来分析，溶液碱性增强，使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度，
故答案为：增大NH₄⁺的浓度有利于氯化铵的析出来，溶液碱性增强，使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度；
③从海水中得到的精制食盐的其它工业用途电解饱和食盐水得到烧碱，氯气和氢气，为氯碱工业，
故答案为：氯碱工业；
（3）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•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）Cl+HCl↑+5H₂O
故答案为：MgCl₂•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）Cl+HCl↑+5H₂O；
（4）由NaCl溶液制备NaOH溶液，其方程式为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，根据Na元素守恒
NaCl～NaOH～e-
58.5  40
234t 500t×32%
反应恰好进行完全，
则电子转移$\frac{234000000g}{58.5g/mol}$=4000000mol=4×10⁶mol；
故答案为：4×10⁶mol．

点评 本题主要考查了粗盐的提纯、候氏制碱、海水中提取Mg的原理、利用方程式计算，难度中等，根据课本知识即可完成．