Question

二十一世紀是海洋開發(fā)和利用的世紀，我國沿海某市規(guī)劃確立了“藍色經濟”發(fā)展戰(zhàn)略，海洋化學資源的綜合利用將是重點發(fā)展領域之一．以下是某研究性學習小組在探究海水綜合利用過程中遇到的問題，請你參與討論．
問題一：海水制鎂過程中怎樣得到氫氧化鎂？
甲、乙、丙三位同學各自提出自己的設想．甲：直接向海水中加入石灰乳，乙：高溫加熱蒸發(fā)海水后加入石灰乳，丙：向曬鹽后的鹵水中，加入石灰乳．
通過分析比較，你認為

丙

的設想最為經濟合理（選填“甲”、“乙”或“丙”）．
問題二：粗鹽精制過程中如何除去可溶性雜質？
粗鹽中含有硫酸鈉、氯化鈣等雜質．提純時，先向粗鹽水中加過量的氫氧化鋇溶液，目的是完全除盡

硫酸根離子

（填寫物質名稱，下同）；再加入過量的

碳酸鈉

溶液，除去雜質陽離子；濾去沉淀，向濾液中加入

稀鹽酸

，將溶液的pH調為7，即得到精鹽水．
問題三：如何判斷氫氧化鈉的變質程度？
工業(yè)生產中用電解飽和食鹽水的方法制備氫氧化鈉．查閱資料得知：電解過程中同時有氫氣和氯氣（Cl₂）產生．試寫出反應的化學方程式：

2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

．
小剛將稀鹽酸滴入某氫氧化鈉溶液中，看到有氣泡產生．是不是拿錯了藥品？小剛經檢驗確認沒有拿錯藥品，而是氫氧化鈉溶液變質了．請回答下列問題：
（1）氫氧化鈉溶液變質的主要原因是

CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O

（用化學方程式表示）．
（2）利用與小剛的實驗不同的原理，再設計一個實驗確認氫氧化鈉溶液已經變質．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取少量樣品于試管中，滴加 Ca（OH）2溶液	生成白色沉淀	該氫氧化鈉溶液已變質

（3）該氫氧化鈉溶液是全部變質還是部分變質？

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取少量樣品于試管中，加入足量的 CaCl2 溶液，過濾，在濾液中滴加 無色酚酞 溶液	產生白色沉淀 溶液變紅	該氫氧化鈉 部分 變質 （填“部分”或“全部”）

Answer 1

分析：問題一：從節(jié)約原料，方法可行的角度分析即可；
問題二：從除掉雜質時一定不能引入新的雜質，并結合酸堿鹽之間的反應規(guī)律分析解答；
問題三：由題干所給信息可以讀出反應物與生成物及反應條件．可以寫電解食鹽水的化學方程式；
（1）用化學方程式表示氫氧化鈉溶液變質的主要原因．
（2）設計一個實驗確認氫氧化鈉溶液已經變質的實驗：碳酸鈉溶液與氫氧化鈣反應．
（3）設計一個實驗驗證該氫氧化鈉溶液是全部變質還是部分變質：利用氯化鈣溶液和無色酚酞溶液．

解答：解：問題一：三種方式中甲需要大量的石灰乳，乙則需要加熱消耗能量，只有丙的方式節(jié)約原料和能源且可行；
問題二：從除雜的原理出發(fā)可知，當粗鹽中含有硫酸鈉、氯化鈣等雜質時一般是先加入過量的氫氧化鋇，以除掉溶液中的硫酸根離子（與鋇離子結合成硫酸鋇沉淀），再加入過量的碳酸鈉，以除掉溶液中的鈣離子（與碳酸根結合成碳酸鈣）和剩余的鋇離子（與碳酸根結合成碳酸鋇沉淀），此時溶液中的雜質離子是多余的碳酸根離子和氫氧根離子，所以此時加入鹽酸調節(jié)溶液的pH為7，即可除掉碳酸根離子和氫氧根離子；
問題三：工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制備氫氧化鈉，反應原理是：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（1）二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）利用與上述實驗不同的原理，設計了一個實驗再次確認該氫氧化鈉溶液已經變質．有關反應的化學方程式：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取少量該氫氧化鈉溶液于試管中，滴加 Ca（OH）2溶液	生成白色沉淀	該氫氧化鈉溶液已變質．

（3）驗證該氫氧化鈉溶液是部分變質還是全部變質：有關反應的化學方程式：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①取少量該氫氧化鈉溶液于試管中，加入足量CaCl2溶液； ②過濾，在濾液中滴加無色酚酞試液	①有白色沉淀生成 ②溶液變紅	該氫氧化鈉溶液部分變質

故答案為：問題一：丙問題二：硫酸根離子；碳酸鈉；稀鹽酸．
問題三：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．（1）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
Ca（OH）2溶液	生成白色沉淀

（3）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
CaCl2，無色酚酞	溶液變紅	部分

點評：本題屬于實驗探究題，并通過實驗探究來鑒定了物質的組成，既有實驗過程的探究，又有結論的探究．解題時首先根據(jù)題目的信息和查閱的資料，然后設計實驗方案、進行實驗，最后得出正確的結論，符合科學探究的基本環(huán)節(jié)．