Question

海洋资源十分丰富．
（1）海水晒盐可获得粗盐，在实验室中粗盐经过溶解、过滤、______可制得精盐．上述过程所用的主要玻璃仪器有：a烧杯、b玻璃棒、c______、d______．
（2）晒盐后得到的卤水中含有MgCl₂、KCl和MgSO₄等物质，图是它们的溶解度曲线示意图．设t₁℃时MgCl₂、KCl和MgSO₄三种物质的溶解度分别为a、b、c，则它们的大小关系为______．
（3）目前世界上60%的镁是从海水中提取的．其主要步骤如下：

①提取Mg的过程中，试剂A可以选用______，试剂B选用______，
由无水MgCl₂制取Mg的化学反应方程式为______．
②镁是重要的金属材料，广泛应用于合金、火箭和飞机制造业，世界上大部分镁是从海水中提取的．某校学习小组的同学对家乡附近海水中镁元素的含量进行测定．称取海水100kg，然后再加入足量的试剂A，过滤、洗涤、干燥后称量得到沉淀质量见下表（重复实验三次）．

实验序号	第一次实验	第二次实验	第三次实验
所取海水质量/kg	100	100	100
生成沉淀质量/kg	0.28	0.29	0.30

试计算海水中镁元素的质量分数______．
③分离出Mg（OH）₂后的NaCl溶液中还含有杂质CaCl₂、Na₂SO₄，为了获得NaCl溶液，在分离后的溶液中依次加入过量的BaCl₂溶液和Na₂CO₃溶液，过滤，再向滤液中加入适量盐酸．实验中加入过量BaCl₂溶液是为了除去______；加入过量Na₂CO₃溶液的目的是______．
（4）目前海水淡化普遍采用“多级闪急蒸馏法”，证明蒸馏得到的水为淡水的方法是______．海底矿产资源“可燃冰”，其主要成分是水合甲烷晶体（CH₄?nH₂O），若水合甲烷晶体中CH₄的质量分数为10%，则水合甲烷晶体的化学式为______．

Answer 1

解：（1）实验室中粗盐经过溶解、过滤、蒸发可制得精盐．该过程所用的主要玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、酒精灯、漏斗．
故答案为：蒸发；酒精灯、漏斗；
（2）根据图示可以看出t₁℃时MgCl₂、KCl和MgSO₄的溶解度大小关系为MgCl_2^＞KCl=MgSO₄，
故选A＞b=c；
（3）①从海水中提取镁的操作步骤为：向海水中加入过量氢氧化钠溶液，过滤可得到氢氧化镁沉淀，再向沉淀中加入过量盐酸，得到氯化镁溶液，加热蒸发即可得到氯化镁固体，最后电解熔融状态的氯化镁即可得到金属镁．
故答案为：氢氧化钠、盐酸、MgCl₂Mg+Cl₂↑
②根据题意可知该沉淀是氢氧化镁沉淀，根据元素守恒可知：100g海水中所含镁元素的质量等于该沉淀所含的镁元素的质量，所以100kg海水中所含的镁元素的质量=0.29×=0.12kg，
所以100kg海水中含镁元素的质量分数=×100%=0.12%
故答案为：0.12%
③NaCl溶液中含有杂质CaCl₂、Na₂SO₄，为了获得NaCl溶液，依次向混合溶液中加入过量的BaCl₂溶液和Na₂CO₃溶液，
该实验流程为：先向混合溶液中加入过量BaCl₂溶液，得到CaCl₂、BaSO₄沉淀、NaCl、BaCl₂的混合物，再向该混合物中加入过量Na₂CO₃溶液，得到CaCO₃沉淀、BaSO₄沉淀、NaCl、BaCO₃沉淀，过滤即可得到纯净的氯化钠溶液，
故答案为：SO₄^2-、除尽Ca²⁺、Ba²⁺；，
（4）因为Ag⁺与Cl^-反应生成白色的AgCl沉淀，所以可以用AgNO3溶液检验蒸馏得到的水是否为淡水；
根据题意可列关系式：10%=100%
解得n=8
故答案为：加入硝酸银溶液，如没有沉淀产生，则为淡水；CH₄?8H₂O．
分析：（1）根据实验室制取粗盐的步骤及操作过程中所用到的仪器分析即可；
（2）根据题干所给图示及溶解度与温度的关系分析即可；
（3）①根据从海水中提取镁的流程和原理分析即可；
②因为沉淀为氢氧化镁，根据沉淀质量可以计算出沉淀中所含镁元素质量，再根据溶质质量分数概念即可计算出海水中镁元素的质量分数；
③根据实验室中除SO₄、Ca²⁺、Ba²⁺的方法分析即可；
（4）根据Cl^-的检验方法分析即可；根据元素质量守恒分析即可．
点评：除杂时所加的试剂要考虑是否需要过量，最后过量的试剂要考虑是否需要除去．