Question

3．綜合利用海水可以制備食鹽、純堿、金屬鎂等物質，其流程如圖所示：
（1）從海水中獲得淡水的裝置如圖，其中有3處錯誤．

（2）在母液中通入氯氣的離子方程式為2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，從溶液A中提取Br₂，需要的主要儀器是分液漏斗．
（3）操作③是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥．
（4）粗鹽中含有Na₂SO₄、MgCl₂、CaCl₂等可溶性雜質．
①為制得純凈的NaCl晶體，操作如下：
a、溶解； b、依次加入過量的BaCl₂溶液、NaOH溶液、Na₂CO₃溶液；c、過濾；
d、加適量鹽酸；e、蒸發(fā)（或蒸發(fā)結晶）（請補全缺少的試劑和實驗步驟）．
②步驟b中，加入最后一種試劑發(fā)生反應的離子方程式為CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓，CO₃^2-+Ca²⁺=CaCO₃↓．
（5）用這種方法制得的Na₂CO₃中有少量的NaCl，檢驗NaCl的實驗為取少量的樣品于試管中，加少量的水溶解，再滴加過量的HNO₃酸化，再滴加AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，則有NaCl．．

Answer 1

分析 將海水蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到粗鹽和母液，向母液中加入Ca（OH）₂，發(fā)生反應Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，過濾得到Mg（OH）₂沉淀，將Mg（OH）₂溶于稀鹽酸中發(fā)生反應Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到MgCl₂.6H₂O，將MgCl₂.6H₂O晶體在HCl氛圍中加熱得到固體MgCl₂，電解熔融氯化鎂得到Mg，發(fā)生反應為MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
將粗鹽提純得到NaCl溶液，向溶液中通入氨氣和二氧化碳，發(fā)生反應NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl，碳酸氫鈉溶解度小于NaCl而析出，所以得到溶液X為NH₄Cl溶液，將NaHCO₃加熱發(fā)生反應2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，最后得到碳酸鈉固體，
（1）燒瓶加熱未墊石棉網(wǎng)、溫度計水銀球插入溶液、冷凝管進水口和出水口反了；
（2）在母液中通入氯氣發(fā)生氧化還原反應，氯氣氧化溴離子生成溴單質，溴單質從溶液中分離方法為萃取分液；
（3）操作③是氯化鎂溶液中獲得氯化鎂晶體的過程；
（4）首先要把粗鹽溶于水形成溶液，然后鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀，至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都行，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉化為沉淀，但是加入的碳酸鈉要放在加入的氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會除去反應剩余的氯化鋇，離子都沉淀了，再進行過濾，最后再加入鹽酸除去反應剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，最后經蒸發(fā)操作得到較純凈的氯化鈉晶體；
（5）氯離子能和硝酸酸化的硝酸銀溶液反應生成氯化銀白色沉淀，所以檢驗純堿樣品中是否含NaCl應選用的試劑是稀硝酸、AgNO₃溶液．

解答 解：將海水蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到粗鹽和母液，向母液中加入Ca（OH）₂，發(fā)生反應Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，過濾得到Mg（OH）₂沉淀，將Mg（OH）₂溶于稀鹽酸中發(fā)生反應Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到MgCl₂.6H₂O，將MgCl₂.6H₂O晶體在HCl氛圍中加熱得到固體MgCl₂，電解熔融氯化鎂得到Mg，發(fā)生反應為MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
將粗鹽提純得到NaCl溶液，向溶液中通入氨氣和二氧化碳，發(fā)生反應NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl，碳酸氫鈉溶解度小于NaCl而析出，所以得到溶液X為NH₄Cl溶液，將NaHCO₃加熱發(fā)生反應2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，最后得到碳酸鈉固體，
（1）燒瓶加熱未墊石棉網(wǎng)、溫度計水銀球插入溶液、冷凝管進水口和出水口反了，從海水中獲得淡水的裝置中存在三處錯誤，故答案為：3；
（2）在母液中通入氯氣發(fā)生氧化還原反應，氯氣氧化溴離子生成溴單質，反應的離子方程式為：2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，從溶液A中提取Br₂，需要萃取分液，需要的主要儀器是分液漏斗，故答案為：2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；分液漏斗；
（3）操作③是氯化鎂溶液中獲得氯化鎂晶體的過程，需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到6個結晶水的氯化鎂晶體，
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；
（4）①首先要把粗鹽溶于水形成溶液，然后鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀，至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都行，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉化為沉淀，但是加入的碳酸鈉要放在加入的氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會除去反應剩余的氯化鋇，離子都沉淀了，再進行過濾，最后再加入鹽酸除去反應剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，最后經蒸發(fā)操作得到較純凈的氯化鈉晶體，順序為：a、溶解； b、依次加入過量的BaCl₂ 溶液、NaOH溶液、Na₂CO₃ 溶液；c、過濾、d、加適量鹽酸；e、過濾  蒸發(fā)（或蒸發(fā)結晶）得到氯化鈉晶體，
故答案為：BaCl₂、Na₂CO₃、過濾、蒸發(fā)（或蒸發(fā)結晶）；
②步驟b中，加入最后一種試劑發(fā)生反應的離子方程式為CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓，CO₃^2-+Ca²⁺=CaCO₃↓，
故答案為：CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓，CO₃^2-+Ca²⁺=CaCO₃↓；
（5）氯離子能和硝酸酸化的硝酸銀溶液反應生成氯化銀白色沉淀，所以檢驗純堿樣品中是否含NaCl應選用的試劑是稀硝酸、AgNO₃溶液，方法為：取少量的樣品于試管中，加少量的水溶解，再滴加過量的HNO₃酸化，再滴加AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，則有NaCl，
故答案為：取少量的樣品于試管中，加少量的水溶解，再滴加過量的HNO₃酸化，再滴加AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，則有NaCl．

點評 本題考查物質的分離、提純以及制備，為高考常見題型，題目側重考查從海水中得到的粗鹽進行提純，進一步用于氯堿工業(yè)以及鎂的冶煉，涉及金屬制備、元素化合物性質、常用化學用語等，題目難度中等．