Question

2004年6月5日是世界環境日，其主題是“海洋存亡，匹夫有責”，開發海洋，維持海洋的可持續發展是每個地球公民的神圣職責．請回答下面關于海洋的幾個問題：

[問題一]去年5月，我國浙江沿海發生大面積的“赤潮”，造成養殖業重大損失．赤潮的發生主要是與因為藻類的瘋狂生長，與藻類瘋長的密切相關的元素是______（填元素符號）
[問題二]海水中資源豐富，含量最多的金屬陽離子是______（填離子符號），含量最多的分子是______（填化學式）．
[問題三]我國舟山鹽場海水曬鹽的原理是______．（填序號）
A．氯化鈉的溶解度受溫度影響較大
B．因氯化鈉溶解度受溫度影響不大，故采取蒸發水分的方法．
所得粗鹽中主要含泥砂、氯化鎂、氯化鈣等雜質，現對其進行提純，主要操作流程如下：

（1）操作①的名稱是______，操作②的名稱是______．
（2）A溶液是______，B溶液是______．（選擇合適序號填空）
a、Na₂CO₃　　　　　 b、K₂CO₃　　　　c、H₂SO₄　　　d、HCl
[問題四]經勘察，深海下含有豐富的“可燃冰”，可滿足人類1000年的能源需要．該物質是一種晶體，晶體中平均每46個水分子構建成8個籠，每個籠可容納1個CH₄分子或1個游離H₂O分子．若晶體中每8個籠只有6個容納了CH₄分子，另外2個籠被游離H₂O分子填充，則天然氣水合物的平均組成可表示為______．
A、CH₄?14H₂O　　B、CH₄?8H₂O　 C、CH₄?（23/3）H₂O　　 D、CH₄?6H₂O
若該水合物可表示為CH₄?nH₂O，則其與氧氣完全燃燒的方程式如下，請將括號中的化學計量數補充完整：
CH₄?nH₂O+2O₂CO₂+______H₂O．
[問題五]海水淡化是國際上研究的熱點問題，我國科學家在利用高分子膜進行海水淡化的研究上取得了一些成績．如圖，左側為海水，右側為經過一段時間后由左側經高分子膜滲透得到的淡水，分析高分子膜應具有的性質是______．
[問題六]如圖為劉迪蒙制作的一種家用環保型消毒液發生器：原理是電解飽和氯化鈉溶液，制得的消毒液有較強的殺菌能力，該反應是利用氯化鈉和水在電解條件下生成NaOH、H₂和Cl₂，請完成化學方程式．______．
該消毒液中起消毒作用的物質是NaClO（次氯酸鈉），它是由氯氣和NaOH進一步反應制得的，反應方程式為：2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O．請模仿寫出Cl₂與熟石灰作用制取漂白粉的化學反應方程式：______．
2005年3月29日，在我省淮陰發生氯氣（Cl₂）泄漏的重大事故．事故發生后，搶險隊員立即疏散當地群眾，迅速將正在泄漏的氯氣罐推入水中，并用消防車對沉降地面的黃綠色氣體（氯氣）及水中噴灑堿液，防止氯氣對環境的進一步污染和對人員的傷害，以降低氯氣對環境的污染．
（1）從以上信息中，你能夠分析出氯氣化學性質為：______；
（2）如果實驗室制取氯氣，你可以用什么方法收集？（畫出收集裝置圖）
（3）假如在離開現場的過程中，你應該采取什么措施保護自己？

Answer 1

解：問題一：赤潮的發生主要是因為藻類的瘋狂生長，而藻類生長需要氮、磷等營養元素，所以與藻類瘋長的密切相關的元素是N、P；
問題二：海水中含有大量的氯化鈉，氯化鈉溶解時電離出金屬離子鈉離子，因此可知海水中含量最多的金屬離子為鈉離子；水由分子構成，因此海水中含量最多的分子應該為水分子；
問題三：因氯化鈉溶解度受溫度影響不大，故通常采取蒸發水而獲得晶體的方法從氯化鈉溶液中獲得氯化鈉，海水曬鹽即是此原理的具體應用，故選B；
（1）操作①完成后，溶液中不溶性固體物質被分離而除去，因此該操作為過濾；操作②則是從氯化鈉溶液獲得氯化鈉固體，因此該操作應為蒸發；
（2）為除去濾液甲氯化鈉溶液中混有的氯化鈣、氯化鎂且不引入新的金屬離子，應向溶液中加入過量的碳酸鈉，使氯化鈣、氯化鎂生成碳酸鈣、碳酸鎂沉淀；為除去濾液乙氯化鈉溶液中混有的碳酸鈉，可向溶液中加入足量稀鹽酸；
問題四：天然氣水合物由46個水分子構成8個籠且其中6個籠中含6個甲烷分子而另2個籠中含2個水分子，因此該天然氣水合物中甲烷分子與水分子的比為6：（46+2）=1：8，故其平均組成可表示為CH₄?8H₂O；
水合物CH₄?nH₂O完全燃燒時，其中氫元素全部轉化為水，配平反應的化學方程式確定生成水分子計量數時，可由反應前后氫原子個數相等確定水分子的計量數．反應前氫原子的個數為2n+4，則水分子的計量數為=n+2；
問題五：如圖，左側為海水，右側為經過一段時間后由左側經高分子膜滲透得到的淡水，可知通過高分子膜后海水中的鈉離子、鎂離子等被過濾而除去，因此高分子膜的作用為使水分子通過而離子（鈉離子、鎂離子等）不能通過；
問題六：根據反應信息“氯化鈉和水在電解條件下生成NaOH、H₂和Cl₂”，該反應為氯化鈉與水通電時電解生成NaOH、H₂和Cl₂，反應的化學方程式為2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
根據Cl₂與氫氧化鈉反應的化學方程式，可得知氯氣與堿類物質反應生成氯化物、次氯酸鹽和水，因此氯氣與氫氧化鈣反應時可生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，反應的化學方程式為2Cl₂+2Ca（OH）₂═Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O．
（1）根據搶險隊員立即疏散當地群眾，并用消防車對沉降在地面的黃綠色氣體（氯氣）噴灑堿液，說明氯氣有毒，能與堿溶液反應；事后測定，該游泳池中的水顯酸性，說明氯氣能與水反應生成酸性物質．
（2）根據氯氣沉降在地面說明其密度比空氣大，現場工作人員迅速將正在泄漏的氯氣罐推入游泳池的水中，以降低氯氣對環境的污染說明氯氣溶于水，故收集氯氣要有向上排空氣法，其裝置圖為：．
（3）因為氯氣能夠溶于水，密度比空氣大，能夠被顯堿性的溶液吸收，所以用水或肥皂水浸泡的毛巾捂住口鼻并走向高處可以防止氯氣中毒．
故答案為：
問題一：N和P；
問題二：Na⁺；H₂O；
問題三：B；（1）過濾；蒸發；（2）a；d；
問題四：B；n+2；
問題五：使水分子通過而離子（鈉離子、鎂離子等）不能通過；
問題六：2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；2Cl₂+2Ca（OH）₂═Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O．
（1）與堿反應，與水反應；
（2）向上排空氣法；；
（3）用水或肥皂水浸泡的毛巾捂住口鼻離開現場，移動到高的地方．
分析：問題一：水域中氮、磷等營養鹽類、微量元素以及有機化合物的含量大大增加，促進赤潮生物的大量繁殖；
問題二：根據對海水組成的認識，判斷海水中含量最多的金屬離子及分子；
問題三：海水曬鹽即通過海水中水分蒸發獲得食鹽；分析粗鹽提純過程的流程圖，判斷相關的操作及所使用的試劑；
問題四：分析天然氣水合物微觀構成的描述信息，判斷天然氣水合物的分子構成，確定該分子的化學式，并對天然氣水合物燃燒反應化學方程式進行配平；
問題五：觀察圖中高分子膜海水淡化的過程，對比淡化前后水的變化，判斷高分子膜在此過程中的作用；
問題六：根據題中反應的信息，寫出反應的化學方程式．
（1）根據題干所給信息和化學性質的含義解答，化學性質的體現需要發生化學變化；
（2）首先根據信息推斷氯氣的溶解性和密度，然后推斷收集方法；
（3）根據氯氣能夠溶于水，能夠被顯堿性的溶液吸收的性質分析．
點評：本題主要考查了物質的性質、收集方法及其安全自救措施等方面的內容，屬于信息給予題，同時本題所涉及知識比較雜亂，在解答時應逐題分析清楚，切勿混為一談而造成一片混亂．