海水中主要离子的含量如下:
成分 | 含量/(mg/L) | 成分 | 含量/(mg/L) |
Cl﹣ | 18980 | Ca2+ | 400 |
Na+ | 10560 | HCO3﹣ | 142 |
SO42﹣ | 2560 | Mg2+ | 1272 |
(1)常温下,海水的pH在7.5~8.6之间,其原因是(用离子方程式表示) .
(2)电渗析法淡化海水示意图如图1所示,其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过.阴极上产生氢气,阴极附近还产生少量白色沉淀,其成分有 和CaCO3,生成CaCO3的离子方程式是 .


(3)用海水可同时生产氯化钠和金属镁或镁的化合物,其流程如图2所示:
在实验室中由粗盐“重结晶”制精盐的操作包括溶解、过滤、蒸发…洗涤等步骤;有关其中“蒸发”步骤的叙述正确的是 .
a.蒸发的目的是得到热饱和溶液
b.蒸发的目的是析出晶体
c.应用余热蒸干溶液
d.应蒸发至有较多晶体析出时为止
(4)25℃时,饱和Mg(OH)2溶液的浓度为5×10﹣4 mol/L.
①饱和Mg(OH)2溶液中滴加酚酞,现象是 .
②某学习小组测海水中Mg2+含量(mg/L)的方法是:取一定体积的海水,加入足量 ,再加入足量NaOH,将Mg2+转为Mg(OH)2.25℃,该方法测得的Mg2+含量与表中1272mg/L的“真值”比较,结果 .[填“偏大”、“偏小”或“相等”,海水中饱和Mg(OH)2溶液的密度都以lg/cm3计].
【考点】海水资源及其综合利用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.
【专题】物质的分离提纯和鉴别.
【分析】(1)分析海水中存在的离子性质判断,碳酸氢根离子是弱酸阴离子水解显碱性;
(2)阴极是氢离子得到电子发生还原反应,阴极附近氢氧根离子浓度增大,和镁离子生成氢氧化镁沉淀;海水中含有碳酸氢根离子,钙离子,氢氧根离子和碳酸氢根离子反应生成生成白色沉淀碳酸钙;
(3)根据氯化钠的溶解度受温度影响不大,所以蒸发的目的是析出晶体,同时蒸发至有较多晶体析出时停止加热;
(4)①根据Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH﹣(aq)计算C(OH﹣),然后判断酸碱性;
②加入盐酸除去HCO3﹣,防止钙离子干扰;根据5×10﹣4mol/L的氢氧化镁溶解在水中,所以它就是这个误差值.
【解答】解:(1)海水中存在的碳酸氢根离子是弱酸阴离子,水解显碱性,离子方程式为:HCO3﹣+H2O⇌H2CO3+OH﹣,
故答案为:HCO3﹣+H2O⇌H2CO3+OH﹣;
(2)在阴极附近产生少量白色沉淀,阴极是氢离子得到电子发生还原反应,阴极附近氢氧根离子浓度增大,和镁离子生成氢氧化镁沉淀;海水中含有碳酸氢根离子,钙离子,氢氧根离子和碳酸氢根离子反应生成白色沉淀碳酸钙;生成碳酸钙沉淀的离子方程式为:Ca2++OH﹣+HCO3﹣=CaCO3↓+H2O,
故答案为:Mg(OH)2;Ca2++OH﹣+HCO3﹣=CaCO3↓+H2O;
(3)氯化钠的溶解度受温度影响不大,所以蒸发的目的是析出晶体,同时蒸发至有较多晶体析出时停止加热,
故选:bd;
(4)①饱和Mg(OH)2溶液中Mg(OH)2溶液的浓度为5×10﹣4mol/L,由Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH﹣(aq)可得,C(OH﹣)=5×10﹣4mol/L×2=1×10﹣3mol/L,c(H+)=
mol/L=1×10﹣11mol/L,溶液呈碱性,滴加酚酞,溶液变红;
故答案为:溶液变红;
②海水中含有HCO3﹣,钙离子,氢氧根离子和碳酸氢根离子反应生成白色沉淀碳酸钙,影响测定结果,所以加入盐酸除去HCO3﹣,防止钙离子干扰;溶解的氢氧化镁:5×10﹣4mol/L×24g/mol=12mg/L,与表中1272mg/L的“真值”比,相对误差约为﹣
×100%=﹣0.94%,结果偏小.
故答案为:盐酸;偏小.
【点评】本题以海水的综合利用为背景,主要考查了海水淡化、电解原理、蒸发结晶、饱和溶液的有关计算,掌握根据化学方程式计算的方法,易错点为(4),题目难度中等.