Question

20．我國(guó)由海水提取的食鹽（海鹽）不足四成，大部分產(chǎn)自?xún)?nèi)陸鹽湖（湖鹽）和鹽礦（礦鹽）．
（1）由內(nèi)陸鹽湖水為原料進(jìn)行曬鹽，有“夏天采鹽（食鹽）、冬天撈硝（芒硝）”的說(shuō)法，下列對(duì)其化學(xué)原理的描述正確的是ac（選填編號(hào)）．
a．由夏到冬，芒硝的溶解度變小b．由冬到夏，氯化鈉的溶解度變小
c．夏天溫度高，氯化鈉易結(jié)晶析出芒硝型礦鹽鹵水中含有一定量Na₂SO₄和少量Ca²⁺、Mg²⁺、H₂S等雜質(zhì)，利用硫酸鈣微溶于水的性質(zhì)，用石灰-煙道氣（CO₂）法凈化芒硝型礦鹽鹵水的流程如圖1：

（2）脫硫工序中先吹空氣，發(fā)生物理和化學(xué)變化：物理變化是氫硫酸有揮發(fā)性，部分被直接吹出，化學(xué)變化是2H₂S+O₂=2S↓+2H₂O（用化學(xué)方程式表示）．再加入稍過(guò)量的FeCl₃溶液除去殘留的硫化氫．檢驗(yàn)FeCl₃已經(jīng)過(guò)量的試劑是KSCN（填寫(xiě)化學(xué)式）．
（3）加入Ca（OH）₂能降低芒硝濃度并生成燒堿，同時(shí)除去Fe³⁺，另一目的是去除Mg²⁺．濾渣A的主要成分除了Fe（OH）₃外，還有Mg（OH）₂、CaSO₄、CaCO₃（填寫(xiě)化學(xué)式）．

（4）圖2所示是石灰-純堿法凈化芒硝型礦鹽鹵水的部分流程：加入純堿的作用是b（選填編號(hào)）．
a．調(diào)節(jié)溶液的pH      b．除去溶液中的Ca²⁺
c．除去溶液中的Mg²⁺d．除去溶液中的SO₄^2-
石灰-煙道氣法與石灰-純堿法相比較，石灰-煙道氣法的優(yōu)點(diǎn)是原料更加經(jīng)濟(jì)（生成成本更低）．
（5）圖3是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，上述精鹽水需要進(jìn)行二次精制后才能作為離子交換膜電解槽的原料．對(duì)鹽水進(jìn)行二次精制的目的是ac（選填編號(hào)）．
a．進(jìn)一步降低Ca²⁺、Mg²⁺的濃度，提高燒堿純度
b．進(jìn)一步降低SO₄^2-的濃度，提高燒堿純度
c．防止雜質(zhì)離子與堿生成的沉淀堵塞離子交換膜
d．防止溶液酸性或堿性過(guò)強(qiáng)，腐蝕離子交換膜
鹽水中硫酸根濃度過(guò)高會(huì)使生成的氯氣中混有氧氣，檢驗(yàn)氯氣中是否含有少量氧氣的操作是氣體用過(guò)量氫氧化鈉溶液洗氣，用帶火星的木條伸入剩余氣體中，若復(fù)燃證明氯氣中有氧氣．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶解度受影響的大小，選擇結(jié)晶的操作方法--蒸發(fā)結(jié)晶或降溫結(jié)晶法；溶解度受溫度影響不大的物質(zhì)結(jié)晶時(shí)一般采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法，溶解度受溫度影響較大的物質(zhì)結(jié)晶時(shí)一般采取降溫結(jié)晶的方法；“冬天撈堿”，是因?yàn)樘妓徕c的溶解度受溫度變化的影響較大，冬天氣溫低，碳酸鈉易結(jié)晶析出，“夏天曬鹽”是因?yàn)槁然�鈉的溶解度受溫度變化的影響不大，夏天氣溫高，水分蒸發(fā)快，氯化鈉易結(jié)晶析出；
（2）脫硫工序中先吹空氣，空氣中含有氧化性的氧氣，硫化氫中-2價(jià)的硫具有還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，檢驗(yàn)鐵離子用KSCN；
（3）加入Ca（OH）₂能沉淀鎂離子和鐵離子而除去，氫氧化鐵、氫氧化鎂、碳酸鈣難溶于水，硫酸鈣微溶于水，濾渣A的主要成分除了Fe（OH）₃外，還有Mg（OH）₂、CaSO₄、CaCO₃；
（4）加入純堿的作用是除去溶液中的Ca²⁺，石灰-煙道氣法與石灰-純堿法相比較，優(yōu)點(diǎn)從原料的取材、經(jīng)濟(jì)效益等角度進(jìn)行比較；
（5）根據(jù)處理后的鹽水中還含有少量雜質(zhì)離子對(duì)裝置的影響、以及對(duì)產(chǎn)品純度的影響角度來(lái)回答，檢驗(yàn)氯氣中是否含有少量氧氣，需先除去氯氣，再檢驗(yàn)氧氣．

解答 解：（1）由于食鹽的溶解度受溫度的影響很小，而硫酸鈉的溶解度受溫度的影響較大，因此由于夏季溫度高，硫酸鈉的溶解度大，隨著水分的蒸發(fā)，氯化鈉就會(huì)從溶液中結(jié)晶析出，而大多數(shù)硫酸鈉仍舊會(huì)溶解在溶液中；而冬天時(shí)，溫度低，硫酸鈉的溶解度變得很小，就會(huì)從溶液中結(jié)晶析出，而氯化鈉的溶解度受溫度的影響很小，不會(huì)從溶液中結(jié)晶析出，因此夏天曬鹽，冬天撈堿，所以ac符合，
故答案為：ac；
（2）脫硫工序中先吹空氣，空氣中含有氧化性的氧氣，硫化氫中-2價(jià)的硫具有還原性，兩者反應(yīng)：2H₂S+O₂=2S↓+2H₂O，檢驗(yàn)溶液中Fe³⁺存在通常用KSCN溶液，取少量溶液與試管中，滴加KSCN溶液，溶液變紅說(shuō)明Fe³⁺存在，
故答案為：2H₂S+O₂=2S↓+2H₂O；KSCN；
（3）鹵水中含有一定量Na₂SO₄和少量Ca²⁺、Mg²⁺、H₂S等雜質(zhì)，加入氫氧化鈣，鎂離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鎂，硫酸鈣微溶于水，生成硫酸鈣的沉淀，加入碳酸鈉，生成碳酸鈣的沉淀，所以加入Ca（OH）₂能降低芒硝濃度并生成燒堿，同時(shí)除去Fe³⁺，另一目的是去除Mg²⁺，濾渣A成分還有：Mg（OH）₂、CaSO₄、CaCO₃，
故答案為：去除Mg²⁺；Mg（OH）₂、CaSO₄、CaCO₃；
（4）加入氫氧化鈣的目的是引入氫氧根離子，但同時(shí)引入雜質(zhì)離子鈣離子，為除去鈣離子，可選用碳酸根離子，所以b符合，石灰-煙道氣法與石灰-純堿法相比較，石灰-煙道氣法無(wú)需使用碳酸鈉，原料更加經(jīng)濟(jì)（生成成本更低），
故答案為：b；原料更加經(jīng)濟(jì)（生成成本更低）；
（5）若食鹽水不經(jīng)過(guò)二次精制，處理后的鹽水中還含有少量雜質(zhì)離子Mg²⁺、Ca²⁺，堿性條件下會(huì)生成沉淀，對(duì)裝置中的交換膜產(chǎn)生影響，所以精制食鹽水的目的是防止隔膜堵塞，提高產(chǎn)品的純度，ac符合，檢驗(yàn)氯氣中是否含有少量氧氣，可先除去氯氣，將混合氣體通過(guò)過(guò)量氫氧化鈉溶液洗氣，氯氣能和氫氧化鈉反應(yīng)，而氧氣不反應(yīng)，反應(yīng)后，用帶火星的木條伸入剩余氣體中，若復(fù)燃證明氯氣中有氧氣，
故答案為：ac；氣體用過(guò)量氫氧化鈉溶液洗氣，用帶火星的木條伸入剩余氣體中，若復(fù)燃證明氯氣中有氧氣．

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)生的分析能力的考查，注意把握物質(zhì)分離提純的原理，題目難度中等．