Question

海水中不僅含有豐富的非金屬元素資源，（如CI，Br，I等），還含有豐富的金屬元素資源（如Na，Mg，F(xiàn)e，Cr等），
（1）與Na，Cl同周期，且簡(jiǎn)單離子半徑最小的離子結(jié)構(gòu)示意圖：

 

（2）曬出的粗鹽�；煊蠱gSO₄，CaSO₄等雜質(zhì)，為了得到精制鹽，則提純過(guò)程操作步驟和加入試劑的順序是：

 

；（填序號(hào)）
①加稀HCl濾液至酸性，②過(guò)濾除去雜質(zhì)，③加過(guò)量NaOH溶液，④加過(guò)量Na₂CO₃溶液
⑤加過(guò)量BaCl₂溶液⑥溶解，⑦蒸發(fā)結(jié)晶；
（3）曬鹽得到的母液（鹽鹵）中含有豐富的鎂元素，但其中�；煊蠪e²⁺，Cr³⁺等，為富集鎂使其轉(zhuǎn)化力MgCl₂晶體．有關(guān)資料：

M（OH）n	pH
	開(kāi)始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）2	7.6	9.6
Fe（OH）3	2.7	3.7
Mg（OH）2	9.5	11.0
Cr（OH）3	4.3	5.0

為了有效除去雜質(zhì)離子，又不引入新的雜質(zhì)離子，且能滿(mǎn)足“綠色化學(xué)理念”，則最佳試劑
選擇和操作是：①先加

 

；②再加

 

；
③過(guò)濾后，為能得到純凈MgCl₂晶體，采用的操作方法是：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：粗鹽提純,物質(zhì)的分離、提純的基本方法選擇與應(yīng)用

專(zhuān)題：

分析：（1）與Na，Cl同周期，且簡(jiǎn)單離子半徑最小的離子為Al³⁺；
（2）要除去粗鹽中含有的可溶性雜質(zhì)，再加入除雜試劑的時(shí)候，碳酸鈉必須加在氯化鋇的后面，以保證將過(guò)量的鋇離子除掉；
（3）①因?yàn)镕e²⁺沉淀完全時(shí)，Mg²⁺已部分沉淀，故需先加H₂O₂將Fe²⁺氧化成Fe³⁺；
②再加MgO來(lái)調(diào)節(jié)溶液pH至5.0，F(xiàn)e³⁺、Cr³⁺全部沉淀，但Mg²⁺不沉淀．
③MgCl₂是強(qiáng)酸弱堿鹽，在蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)必須防水解．

解答： 解：（1）與Na，Cl同周期，且簡(jiǎn)單離子半徑最小的離子為Al³⁺，離子結(jié)構(gòu)示意圖為：，故答案為：；
（2）要除去粗鹽中含有的可溶性雜質(zhì)，再加入除雜試劑的時(shí)候，碳酸鈉必須加在氯化鋇的后面，以保證將過(guò)量的鋇離子除掉，故NaOH的加入可以在最前，也可以在BaCl₂和Na₂CO₃之間，也可以在Na₂CO₃后面；一定要在過(guò)濾后再加HCl，故加入試劑及順序是：⑥③⑤④②①⑦或⑥⑤③④②①⑦或⑥⑤④③②①⑦，
故答案為：⑥③⑤④②①⑦或⑥⑤③④②①⑦或⑥⑤④③②①⑦；
（3）依據(jù)圖表分析判斷PH達(dá)到5時(shí)，鐵離子、鉻離子全部沉淀完全，二價(jià)鐵離子沉淀完全的PH為9.6、此時(shí)鎂離子也沉淀，達(dá)不到富集鎂的目的，所以需要加入氧化劑把二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，調(diào)整溶液PH=5，可以使雜質(zhì)離子除去；有效除去雜質(zhì)離子，又不引入新的雜質(zhì)離子，且能滿(mǎn)足“綠色化學(xué)理念”．
①則最佳試劑應(yīng)是過(guò)氧化氫做氧化劑，被還原為水，故答案為：H₂O₂；
②再加入氧化鎂調(diào)節(jié)溶液PH到5-9.5，可以實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)離子沉淀，不引入新的雜質(zhì)，符合綠色化學(xué)理念，故答案為：MgO；
③過(guò)濾后，為能得到純凈MgCl₂晶體，為防止鎂離子水解，需要在酸性環(huán)境中蒸發(fā)結(jié)晶，故答案為：加鹽酸，在酸性環(huán)境蒸發(fā)結(jié)晶，防止水解．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了海水資源的利用，物質(zhì)提純的方案設(shè)計(jì)，離子除雜的原則應(yīng)用，氧化劑的選擇有效除去雜質(zhì)離子，又不引入新的雜質(zhì)離子，且能滿(mǎn)足“綠色化學(xué)理念”，題目難度中等．