Question

16．海水中主要離子的含量如下：

成分	含量/（mg/L）	成分	含量/（mg/L）
Cl-	18980	Ca2+	400
Na+	10560	HCO3-	142
SO42-	2560	Mg2+	1272

（1）常溫下，海水的pH在7.5～8.6之間，其原因是（用離子方程式表示）HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-．
（2）電滲析法淡化海水示意圖如圖1所示，其中陰（陽(yáng)）離子交換膜僅允許陰（陽(yáng)）離子通過(guò)．陰極上產(chǎn)生氫氣，陰極附近還產(chǎn)生少量白色沉淀，其成分有Mg（OH）₂和CaCO₃，生成CaCO₃的離子方程式是Ca²⁺+OH^-+HCO₃^-=CaCO₃↓+H₂O．

（3）用海水可同時(shí)生產(chǎn)氯化鈉和金屬鎂或鎂的化合物，其流程如圖2所示：
在實(shí)驗(yàn)室中由粗鹽“重結(jié)晶”制精鹽的操作包括溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)…洗滌等步驟；有關(guān)其中“蒸發(fā)”步驟的敘述正確的是bd．
a．蒸發(fā)的目的是得到熱飽和溶液
b．蒸發(fā)的目的是析出晶體
c．應(yīng)用余熱蒸干溶液
d．應(yīng)蒸發(fā)至有較多晶體析出時(shí)為止
（4）25℃時(shí)，飽和Mg（OH）₂溶液的濃度為5×10^-4 mol/L．
①飽和Mg（OH）₂溶液中滴加酚酞，現(xiàn)象是溶液變紅．
②某學(xué)習(xí)小組測(cè)海水中Mg²⁺含量（mg/L）的方法是：取一定體積的海水，加入足量鹽酸，再加入足量NaOH，將Mg²⁺轉(zhuǎn)為Mg（OH）₂．25℃，該方法測(cè)得的Mg²⁺含量與表中1272mg/L的“真值”比較，結(jié)果偏�。甗填“偏大”、“偏小”或“相等”，海水中飽和Mg（OH）₂溶液的密度都以lg/cm³計(jì)]．

Answer 1

分析 （1）分析海水中存在的離子性質(zhì)判斷，碳酸氫根離子是弱酸陰離子水解顯堿性；
（2）陰極是氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，陰極附近氫氧根離子濃度增大，和鎂離子生成氫氧化鎂沉淀；海水中含有碳酸氫根離子，鈣離子，氫氧根離子和碳酸氫根離子反應(yīng)生成生成白色沉淀碳酸鈣；
（3）根據(jù)氯化鈉的溶解度受溫度影響不大，所以蒸發(fā)的目的是析出晶體，同時(shí)蒸發(fā)至有較多晶體析出時(shí)停止加熱；
（4）①根據(jù)Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺（aq）+2OH^-（aq）計(jì)算C（OH^-），然后判斷酸堿性；
②加入鹽酸除去HCO₃^-，防止鈣離子干擾；根據(jù)5×10^-4mol/L的氫氧化鎂溶解在水中，所以它就是這個(gè)誤差值．

解答 解：（1）海水中存在的碳酸氫根離子是弱酸陰離子，水解顯堿性，離子方程式為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，
故答案為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（2）在陰極附近產(chǎn)生少量白色沉淀，陰極是氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，陰極附近氫氧根離子濃度增大，和鎂離子生成氫氧化鎂沉淀；海水中含有碳酸氫根離子，鈣離子，氫氧根離子和碳酸氫根離子反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣；生成碳酸鈣沉淀的離子方程式為：Ca²⁺+OH^-+HCO₃^-=CaCO₃↓+H₂O，
故答案為：Mg（OH）₂；Ca²⁺+OH^-+HCO₃^-=CaCO₃↓+H₂O；
（3）氯化鈉的溶解度受溫度影響不大，所以蒸發(fā)的目的是析出晶體，同時(shí)蒸發(fā)至有較多晶體析出時(shí)停止加熱，
故選：bd；
（4）①飽和Mg（OH）₂溶液中Mg（OH）₂溶液的濃度為5×10^-4mol/L，由Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺（aq）+2OH^-（aq）可得，C（OH^-）=5×10^-4mol/L×2=1×10^-3mol/L，c（H⁺）=$\frac{1×1{0}^{-14}}{1×1{0}^{-3}}$mol/L=1×10^-11mol/L，溶液呈堿性，滴加酚酞，溶液變紅；
故答案為：溶液變紅；
②海水中含有HCO₃^-，鈣離子，氫氧根離子和碳酸氫根離子反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣，影響測(cè)定結(jié)果，所以加入鹽酸除去HCO₃^-，防止鈣離子干擾；溶解的氫氧化鎂：5×10^-4mol/L×24g/mol=12mg/L，與表中1272mg/L的“真值”比，相對(duì)誤差約為-$\frac{12}{1272}$×100%=-0.94%，結(jié)果偏小．
故答案為：鹽酸；偏�。�

點(diǎn)評(píng) 本題以海水的綜合利用為背景，主要考查了海水淡化、電解原理、蒸發(fā)結(jié)晶、飽和溶液的有關(guān)計(jì)算，掌握根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的方法，易錯(cuò)點(diǎn)為（4），題目難度中等．