Question

3．南海是我国的固有领海，南海蕴藏着丰富的海洋资源．
（1）我国科学家在南海海底发现了一种蕴藏量极大的新型矿产资源--天然气水合物，它是天然气（主要成分是CH₄）和水形成的冰状固体，极易燃烧，又称“可燃冰”．它燃烧的化学方程式是CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O
（2）从海水中提取单质镁的过程如图1所示：在上述转化过程中，所发生的化学反应属于分解反应的是③（填反应顺序标号）．
（3）我国化学科学家侯德榜创立的侯氏制碱法，就是以海水“晒盐”得到的氯化钠为原料，同时制得Na₂CO₃和NH₄Cl产品．Na₂CO₃和NH₄Cl的溶解度曲线如图2所示．回答下列问题：
①t₁℃时，NH₄Cl的溶解度大于Na₂CO₃的溶解度（填“大于”“小于”“等于”之一）．
②t₂℃时，Na₂CO₃饱和溶液的溶质质量分数等于 NH₄Cl饱和溶液的溶质质量分数（填“大于”“小于”“等于”之一）．
③t₁℃时，一小试管内盛有Na₂CO₃的饱和溶液，试管底部还存有少许Na₂CO₃固体，将小试管放入盛有水的烧杯中，现将多量的NaOH固体加入烧杯内的水中，小试管内的固体物质逐渐溶解，原因是NaOH固体溶解放热，使Na₂CO₃固体溶解度升高所以溶解了．

Answer 1

分析 （1）可燃性的主要成分是天然气，燃烧的产物是水和二氧化碳；
（2）根据工业流程写出化学方程式；根据化学方程式来判断；
（3）①根据某一温度时物质溶解度的比较方法考虑；②根据饱和溶液的质量分数的计算考虑；③根据氢氧化钠溶于水放热考虑．

解答 解：（1）可燃冰中的甲烷在空气中完全燃烧生成了二氧化碳和水，反应的化学方程式为：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．故填：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；
（2）将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg（OH）2沉淀：MgCl₂+Ca（OH）₂=Mg（OH）₂↓+CaCl₂；在Mg（OH）₂沉淀中加入盐酸得到MgC1₂溶液：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；电解熔融的氯化镁可得到Mg：MgCl₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故填：③；
（3）①从t₁℃向上做垂线，与曲线的交点在上面的溶解度就大，所以t₁℃时，NH₄Cl的溶解度大于Na₂CO₃的溶解度；
②饱和溶液的质量分数=$\frac{溶解度}{溶解度+100g}$×100%，又因为t₂℃时，Na₂CO₃的溶解度等于NH₄Cl的溶解度，所以饱和溶液的质量分数也相等；
③氢氧化钠溶于水放热，所以使溶液温度升高，碳酸钠的溶解度增大，变为不饱和溶液，所以又能溶解碳酸钠了．
故填：①大于；②等于；③NaOH固体溶解放热，使Na₂CO₃固体溶解度升高所以溶解了．

点评 解答本题关键是要知道可燃冰的燃烧产物，分解反应的定义，溶解度大小的判断，饱和溶液的质量分数的计算．