Question

13、海水中的化學(xué)
（1）人們從海水中可以獲得很多有用的物質(zhì)．如①淡水、②食鹽、③鎂、④純堿等．獲取這幾種物質(zhì)主要通過物理變化的是

①②

；需要發(fā)生化學(xué)變化的是

③④

（填編號）．
（2）海水中含有較多的硫酸鈉．硫酸鈉是制造紙漿、燃料稀釋劑、醫(yī)藥用品等的重要原料．某硫酸鈉粗品中含有少量的硫酸鈣、硫酸鎂，實驗室進行提純的流程如下：

回答下列問題：
①用氫氧化鈉和碳酸鈉除雜時，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為

2NaOH+MgSO₄=Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄

、

CaSO₄+Na₂CO₃=CaCO₃↓+Na₂SO₄

．
②氫氧化鈉和碳酸鈉如果添加過量了，可在濾液中加入適量

硫酸

溶液除去．
③“后續(xù)處理”的主要操作時蒸發(fā)，為了獲得純凈的硫酸鈉，應(yīng)蒸發(fā)至

C

（填序號）．
A．完全蒸干時停止加熱
B．快干時停止加熱，利用余熱蒸干
C．有大量固體析出時停止加熱，過濾棄去剩余的少量溶液
④已知硫酸鈉的溶解度隨溫度變化的曲線如右圖所示．40℃時，硫酸鈉的溶解度為

50

g．將該飽和溶液升高溫度至90℃，觀察到的現(xiàn)象是

有晶體析出

．

Answer 1

分析：（1）由海水的成分和物理變化和化學(xué)變化的特征分析判斷即可．
（2）①本題給出了除去雜質(zhì)應(yīng)選用的試劑，由復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件寫出化學(xué)方程式即可；
②如果氫氧化鈉和碳酸鈉過量，可加入適量的稀硫酸，稀硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水，稀硫酸和碳酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳；
③在蒸發(fā)過程中，不同于常規(guī)的蒸發(fā)操作，溶液中含有NaCl，需注意先加熱后過濾；
④因為40℃時，硫酸鈉的溶解度是50克，故100克水中溶解50克硫酸鈉恰好飽和；當(dāng)由40℃升高到90℃時，硫酸鈉的溶解度減小，故有硫酸鈉固體析出．

解答：解：（1）海水中含有食鹽、水等物質(zhì)，故獲取淡水、食鹽的過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；海水中含有不含鎂、純堿等物質(zhì)，故從海水中獲取鎂、純堿等的過程中有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化．
（2）：①由復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，氫氧化鈉和硫酸鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和硫酸鈉，碳酸鈉和硫酸鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和硫酸鈉．反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+MgSO₄=Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄；  Na₂CO₃+CaSO₄═CaCO₃↓+2Na₂SO₄
②硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水，沒有帶入新雜質(zhì)，碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，二氧化碳以氣體形式逸出，不帶入任何其它雜質(zhì)．故除去過量的氫氧化鈉和碳酸鈉時，可以用稀硫酸．
③被加熱的濾液中含有一定量的NaCl，故蒸發(fā)操作無法得到純凈的硫酸鈉晶體，應(yīng)加熱使大部分硫酸鈉晶體析出，而此時溶液中的溶質(zhì)主要為氯化鈉，然后過濾除去濾液，從而的較純凈的硫酸鈉晶體．
④根據(jù)溶解度的定義以及溶解度受溫度影響的關(guān)系可知．100克蒸餾水中溶解50克硫酸鈉恰好飽和．由硫酸鈉的溶解的曲線可知，在0℃到40℃之間，硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而增大，在40℃到90℃時，硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而減�。�飽和的硫酸鈉溶液由40℃升高到90℃時，溶解度減小，故有硫酸鈉固體析出．
故答案為：
（1）①②；③④；
（2）①2NaOH+MgSO₄=Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄ CaSO₄+Na₂CO₃=CaCO₃↓+Na₂SO₄ ②硫酸；③C；④50，有晶體析出．

點評：本題主要考查了選擇試劑、化學(xué)方程式的書寫、蒸發(fā)操作以及對固體溶解度曲線的意義，以此培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．