Question

10．（1）电渗析法淡化海水时，其原理如图所示，，电渗阴极室可获得的重要化工原料有氢气、氢氧化钠．
（2）海水中含有大量的NaCl，盐田法仍是目前海水制盐的主要方法．盐田分为贮水池、蒸发    池和结晶池，建盐田必须在BC处建立（填序号）．
A．选在离江河入海口比较近的地方
B．多风少雨
C．潮汐落差大且又平坦空旷的海滩
（3）盐田中所得为粗盐，若想用粗盐制烧碱，需对所用食盐水进行两次精制．第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、SO₄^2-等离子，流程如下：
粗盐水$→_{过程Ⅰ}^{过量BaCl_{2}溶液}$$→_{过程Ⅱ}^{过量Na_{2}CO_{3}溶液}$$→_{过程Ⅲ}^{过量NaOH溶液}$$→_{过程Ⅳ}^{过滤}$滤液$→_{调pH}^{盐酸}$第一次精制食盐水
已知：20℃部分沉淀的溶解度（g）如表

CaSO4	CaCO3	BaSO4	BaCO3
2.6×10-2	7.8×10-4	2.4×10-4	1.7×10-3

①检测Fe³⁺是否除尽的方法是取过程Ⅳ的滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变色证明Fe³⁺已经沉淀干净，反之没除净；
②运用表中数据解释过程I选用BaCl₂而不选用CaCl₂的原因BaSO₄的溶解度比CaSO₄的更小，可将SO₄^2-沉淀的更完全．
（4）工业上通常以NaCl、CO₂和NH₃为原料制取纯碱，请写出第一步制取NaHCO₃的化学方程式NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl．
样品m克$→_{溶解}^{H_{2}O}$溶液$→_{过滤}^{过量BaCl_{2}溶液}$沉淀$→_{洗涤}^{H_{2}O}$$\stackrel{低温烘干、冷却、称量}{→}$固体n克
（5）工业制得的纯碱常含有NaCl杂质，用下述方法可以测定样品中NaCl的质量分数．样品中NaCl质量分数的数学表达式为（1-$\frac{106n}{197m}$）×100%．

Answer 1

分析 （1）在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，则水中的氢离子在阴极放电；
（2）海水晒盐需要浓缩、蒸发、结晶；建盐田必须在阳光充足、平坦空旷的地方；
（3）①检测Fe³⁺是否除尽，选择KSCN试剂观察是否出现血红色；
②过程I除去钡离子，由表格数据可知硫酸钡比碳酸钡更难溶；
（4）制取纯碱，第一步中NaCl、CO₂ 和 NH₃ 为原料反应生成碳酸氢钠和氯化铵；
（5）测定样品中NaCl的质量分数，由流程可知，固体ng为碳酸钡的质量，由ngBaCO₃～Na₂CO₃计算碳酸钠的质量，再计算NaCl质量分数．

解答 解：（1）在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，则水中的氢离子在阴极放电，则阴极生成氢气，同时生成NaOH，故答案为：氢气、氢氧化钠；
（2）海水晒盐需要浓缩、蒸发、结晶，则盐田分为贮水池、蒸发池和结晶池；建盐田必须在阳光充足、平坦空旷的地方，则选B．多风少雨、C．潮汐落差大且又平坦空旷的海滩，与A无关，故答案为：蒸发；BC；
（3）①检测Fe³⁺是否除尽的方法为取过程Ⅳ的滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变色证明Fe³⁺已经沉淀干净，反之没除净，故答案为：取过程Ⅳ的滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变色证明Fe³⁺已经沉淀干净，反之没除净；
②过程I除去钡离子，由表格数据可知硫酸钡比碳酸钡更难溶，则选用BaCl₂而不选用CaCl₂的原因为BaSO₄的溶解度比CaSO₄的更小，可将SO₄^2-沉淀的更完全，故答案为：BaSO₄的溶解度比CaSO₄的更小，可将SO₄^2-沉淀的更完全；
（4）制取纯碱，第一步中NaCl、CO₂ 和 NH₃ 为原料反应生成碳酸氢钠和氯化铵，该反应为NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，故答案为：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（5）测定样品中NaCl的质量分数，由流程可知，固体ng为碳酸钡的质量，由BaCO₃～Na₂CO₃可知碳酸钠的质量为$\frac{106n}{197}$g，则样品中NaCl质量分数为$\frac{（m-\frac{106n}{197}）}{m}$×100%=（1-$\frac{106n}{197m}$）×100%，故答案为：（1-$\frac{106n}{197m}$）×100%．

点评 本题考查混合物分离提纯的综合应用、海水资源利用及含量计算等，侧重于学生的分析能力的考查，为高考常见题型，注意把握分离流程中的反应及混合物分离方法为解答该类题目的关键，题目难度不大．