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程之一，請回答下列問題：

（1）下列有關說法正確的是c（填字母序號）
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
d．步驟①除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，先后加入試劑NaOH、Na₂CO₃、BaCl₂，充分反應后，過濾、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，反應的化學方程式為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl，分離出NaHCO₃經(jīng)洗滌灼燒產(chǎn)生純堿．
某活動小組根據(jù)上述原理，制備碳酸氫鈉．實驗裝置如圖所示（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，實驗中分離出NaHCO₃晶體的操作是過濾（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溴．寫出溴化鈉溶液中通入氯氣反應的離子方程式2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，工業(yè)生產(chǎn)設計④⑤的目的是使溴富集，請寫出溴水與SO₂反應的離子方程式SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，該反應中每1molSO₂參加反應，轉移電子2N_A個．

Answer 1

分析 （1）a．根據(jù)物質的性質結合元素化合價的變化判斷；
b．NaHCO₃溶液和Na₂CO₃溶液都可與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀；
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量的鋇離子，鹽酸要放在最后，來除去過量的氫氧化鈉和碳酸鈉，加氫氧化鈉和氯化鋇無先后順序要求；
（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，可用過濾的方法；過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．SO₂與溴水反應生成硫酸和溴化氫，反應中溴元素化合價由0價降低到-1價，被還原，溴單質為氧化劑，S元素化合價由+4價升高到+6價，被氧化，SO₂為還原劑，根據(jù)得失電子守恒計算．

解答 解：（1）a．④中溴得電子化合價降低，所以溴元素被還原，故a錯誤；
b．NaHCO₃溶液和Na₂CO₃溶液都可與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀，不能鑒別，故b錯誤；
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，故c正確；
d．除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，可以加過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量的鋇離子，鹽酸要放在最后，來除去過量的氫氧化鈉和碳酸鈉，故d錯誤；
故答案為：c；
（2）裝置乙用于除去二氧化碳氣體中的氯化氫，應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時發(fā)生反應：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl，采用冷卻水的目的是通過降溫，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，固液分離用過濾的方法，過濾時需要制作過濾器的漏斗、固定儀器的鐵架臺、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，2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，二氧化硫具有還原性通入溴水被氧化劑溴單質氧化為硫酸，反應的化學方程式SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；
反應中S元素化合價由+4價升高到+6價，若有1mol SO₂參加反應，則轉移電子2mol，即2N_A個，
故答案為：2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；2N_A．

點評 本題綜合考查海水資源的利用，為高頻考點，側重于學生的分析能力、實驗能力和計算能力的考查，注意把握實驗的原理和方法，結合反應的相關方程式計算，難度中等．