Question

海洋資源十分豐富．
（1）海水曬鹽可獲得粗鹽，在實驗室中粗鹽經過溶解、過濾、

 

可制得精鹽．上述過程所用的主要玻璃儀器有：a燒杯、b玻璃棒、c

 

、d

 

．
（2）曬鹽后得到的鹵水中含有MgCl₂、KCl和MgSO₄等物質，右圖是它們的溶解度曲線示意圖．
設t₁℃時MgCl₂、KCl和MgSO₄三種物質的溶解度分別為a、b、c，則它們的大小關系為

 

．
（3）目前世界上60%的鎂是從海水中提取的．其主要步驟如下：

①提取Mg的過程中，試劑A可以選用

 

，試劑B選用

 

，由無水MgCl₂制取Mg的化學反應方程式為

 

．
②鎂是重要的金屬材料，廣泛應用于合金、火箭和飛機制造業，世界上大部分鎂是從海水中提取的．某校學習小組的同學對家鄉附近海水中鎂元素的含量進行測定．稱取海水100kg，然后再加入足量的試劑A，過濾、洗滌、干燥后稱量得到沉淀質量見下表（重復實驗三次）．

實驗序號	第一次實驗	第二次實驗	第三次實驗
所取海水質量/kg	100	100	100
生成沉淀質量/kg	0.28	0.29	0.30

試計算海水中鎂元素的質量分數

 

．
③分離出Mg（OH）₂后的NaCl溶液中還含有雜質CaCl₂、Na₂SO₄，為了獲得NaCl溶液，在分離后的溶液中依次加入過量的BaCl₂溶液和Na₂CO₃溶液，過濾，再向濾液中加入適量鹽酸．實驗中加入過量BaCl₂溶液是為了除去

 

；加入過量Na₂CO₃溶液的目的是

 

．
（4）目前海水淡化普遍采用“多級閃急蒸餾法”，證明蒸餾得到的水為淡水的方法是

 

．海底礦產資源“可燃冰”，其主要成分是水合甲烷晶體（CH₄?nH₂O），若水合甲烷晶體中CH₄的質量分數為10%，則水合甲烷晶體的化學式為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據實驗室制取粗鹽的步驟及操作過程中所用到的儀器分析即可；
（2）根據題干所給圖示及溶解度與溫度的關系分析即可；
（3）①根據從海水中提取鎂的流程和原理分析即可；
②因為沉淀為氫氧化鎂，根據沉淀質量可以計算出沉淀中所含鎂元素質量，再根據溶質質量分數概念即可計算出海水中鎂元素的質量分數；
③根據實驗室中除SO₄、Ca²⁺、Ba²⁺的方法分析即可．
（4）根據Cl^-的檢驗方法分析即可；根據元素質量守恒分析即可．

解答：解：
（1）實驗室中粗鹽經過溶解、過濾、蒸發可制得精鹽．該過程所用的主要玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、酒精燈、漏斗．
（2）根據圖示可以看出t₁℃時MgCl₂、KCl和MgSO₄的溶解度大小關系為MgCl_2^＞KCl=MgSO₄；
（3））①從海水中提取鎂的操作步驟為：向海水中加入過量氫氧化鈉溶液，過濾可得到氫氧化鎂沉淀，再向沉淀中加入過量鹽酸，得到氯化鎂溶液，加熱蒸發即可得到氯化鎂固體，最后電解熔融狀態的氯化鎂即可得到金屬鎂．
②根據題意可知該沉淀是氫氧化鎂沉淀，根據元素守恒可知：100g海水中所含鎂元素的質量等于該沉淀所含的鎂元素的質量，所以100kg海水中所含的鎂元素的質量=0.29×

24

58

=0.12kg，
所以100kg海水中含鎂元素的質量分數=

0.12

100

×100%=0.12%
③NaCl溶液中含有雜質CaCl₂、Na₂SO₄，為了獲得NaCl溶液，依次向混合溶液中加入過量的BaCl₂溶液和Na₂CO₃溶液，該實驗流程為：先向混合溶液中加入過量BaCl₂溶液，得到CaCl₂、BaSO₄沉淀、NaCl、BaCl₂的混合物，再向該混合物中加入過量Na₂CO₃溶液，得到CaCO₃沉淀、BaSO₄沉淀、NaCl、BaCO₃沉淀，過濾即可得到純凈的氯化鈉溶液，故答案為：除去SO₄^2-、除盡Ca²⁺、Ba²⁺．
（4）因為Ag⁺與Cl^-反應生成白色的AgCl沉淀，所以可以用AgNO3溶液檢驗蒸餾得到的水是否為淡水；根據題意可列關系式：10%=

16

16+18n

×100%
解得n=8，故化學式為CH₄?8H₂O．
故答案為：（1）蒸發；酒精燈；漏斗；（2）a＞b=c；（3）①氫氧化鈉；鹽酸；MgCl₂

通電  .

Mg+Cl₂↑；②0.12%；③除盡CaCl₂和BaCl₂（4）加入硝酸銀溶液，如沒有沉淀產生，則為淡水；CH₄?8H₂O．

點評：本題綜合性較強，難度較大，以海水曬鹽為知識載體，考查了學生實驗儀器的使用、溶解度曲線的應用、溶質質量分數的計算、反應類型、除雜原理等多個中考重點．