Question

9．海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)品，如圖為海水利用的過(guò)程之一，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）下列有關(guān)說(shuō)法正確的是c（填字母序號(hào)）
a．在③、④、⑤步驟中，溴元素均被氧化
b．用澄清的石灰水鑒別NaHCO₃溶液和Na₂CO₃溶液
c．可以用海灘上的備考制取Ca（OH）₂，使母液中的Mg²⁺沉淀下來(lái)
d．步驟①除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，先后加入試劑NaOH、Na₂CO₃、BaCl₂，充分反應(yīng)后，過(guò)濾、在濾液中加入適量稀鹽酸．
（2）工業(yè)上以NaCl、NH₃、CO₂等為原料先制得NaHCO₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl，分離出NaHCO₃經(jīng)洗滌灼燒產(chǎn)生純堿．
某活動(dòng)小組根據(jù)上述原理，制備碳酸氫鈉．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（夾持、固定用的儀器未畫出）．

乙裝置中的試劑是飽和碳酸氫鈉溶液，丙裝置中采用冷卻水的目的是降低碳酸氫鈉的溶解度，便于碳酸氫鈉析出，實(shí)驗(yàn)中分離出NaHCO₃晶體的操作是過(guò)濾（填分離操作名稱），該操作所需的玻璃儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯．經(jīng)洗滌后晶體在坩堝中灼燒獲得純堿．
（3）工業(yè)上從含溴化鈉母液中可以制得單質(zhì)溴．寫出溴化鈉溶液中通入氯氣反應(yīng)的離子方程式2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)④⑤的目的是使溴富集，請(qǐng)寫出溴水與SO₂反應(yīng)的離子方程式SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，該反應(yīng)中每1molSO₂參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子2N_A個(gè)．

Answer 1

分析 （1）a．根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合元素化合價(jià)的變化判斷；
b．NaHCO₃溶液和Na₂CO₃溶液都可與石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀；
c．氫氧化鎂溶解度比氫氧化鈣小，易生成沉淀；
d．除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，可以加過(guò)量的氯化鋇除去硫酸根離子，然后用碳酸鈉去除鈣離子和過(guò)量的鋇離子，鹽酸要放在最后，來(lái)除去過(guò)量的氫氧化鈉和碳酸鈉，加氫氧化鈉和氯化鋇無(wú)先后順序要求；
（2）甲用于制備二氧化碳，用飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫氣體，然后在丙中生成碳酸氫鈉，丁為尾氣吸收裝置，用于吸收氨氣；丙裝置中采用冷卻水的目的是降低碳酸氫鈉的溶解度，便于碳酸氫鈉析出，分離固體和液體，可用過(guò)濾的方法；過(guò)濾用到的儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯等；在坩堝中灼燒碳酸氫鈉生成碳酸鈉；
（3）氯氣通入溴化鈉溶液是置換反應(yīng)．SO₂與溴水反應(yīng)生成硫酸和溴化氫，反應(yīng)中溴元素化合價(jià)由0價(jià)降低到-1價(jià)，被還原，溴單質(zhì)為氧化劑，S元素化合價(jià)由+4價(jià)升高到+6價(jià)，被氧化，SO₂為還原劑，根據(jù)得失電子守恒計(jì)算．

解答 解：（1）a．④中溴得電子化合價(jià)降低，所以溴元素被還原，故a錯(cuò)誤；
b．NaHCO₃溶液和Na₂CO₃溶液都可與石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，不能鑒別，故b錯(cuò)誤；
c．氫氧化鎂溶解度比氫氧化鈣小，可用Ca（OH）₂使母液中的Mg²⁺沉淀下來(lái)，故c正確；
d．除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，可以加過(guò)量的氯化鋇除去硫酸根離子，然后用碳酸鈉去除鈣離子和過(guò)量的鋇離子，鹽酸要放在最后，來(lái)除去過(guò)量的氫氧化鈉和碳酸鈉，故d錯(cuò)誤；
故答案為：c；
（2）裝置乙用于除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫，應(yīng)用飽和碳酸氫鈉溶液除雜，丙裝置中往飽和食鹽水中通入NH₃和CO₂時(shí)發(fā)生反應(yīng)：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl，采用冷卻水的目的是通過(guò)降溫，降低碳酸氫鈉的溶解度，便于碳酸氫鈉析出，碳酸氫鈉為晶體，固液分離用過(guò)濾的方法，過(guò)濾時(shí)需要制作過(guò)濾器的漏斗、固定儀器的鐵架臺(tái)、引流用的玻璃棒、承接濾液的燒杯，在坩堝中灼燒碳酸氫鈉生成碳酸鈉和水，制得碳酸鈉，
故答案為：飽和碳酸氫鈉溶液；降低碳酸氫鈉的溶解度，便于碳酸氫鈉析出；過(guò)濾；玻璃棒、漏斗、燒杯；坩堝；
（3）氯氣通入溴化鈉溶液是置換反應(yīng)，2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，二氧化硫具有還原性通入溴水被氧化劑溴單質(zhì)氧化為硫酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；
反應(yīng)中S元素化合價(jià)由+4價(jià)升高到+6價(jià)，若有1mol SO₂參加反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子2mol，即2N_A個(gè)，
故答案為：2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；2N_A．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查海水資源的利用，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，注意把握實(shí)驗(yàn)的原理和方法，結(jié)合反應(yīng)的相關(guān)方程式計(jì)算，難度中等．