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

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]

答案

【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+H2OH2CO3+OH

故答案为:HCO3+H2OH2CO3+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.

 

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