Question

【題目】海水中不僅含有豐富的非金屬元素資源(如Cl、Br、I等)，還含有豐富的金屬元素資源(如Na、Mg、Fe、Cr等)。

(1)海水曬鹽的原理是________；寫出氯化鈉的電子式：________________；與Na、Cl同周期，且簡單離子半徑最小的離子結構示意圖：______________；

(2)曬出的粗鹽常混有MgSO4、CaSO4等雜質，為了得到精制鹽，則提純過程操作步驟和加入試劑的順序是：①溶解，②________，③加過量Na2CO3溶液，④________，⑤過濾除去雜質，⑥________，⑦蒸發結晶；

(3)曬鹽得到的母液(鹽鹵)中含有豐富的鎂元素，但其中常混有Fe2＋、Cr3＋等，為富集鎂使其轉化為MgCl2晶體。

有關資料：

M(OH)n	pH
	沉淀完全	開始沉淀
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

為了有效除去雜質離子，又不引入新的雜質離子，且能滿足“綠色化學理念”，則最佳試劑選擇和操作是：

①先加________；目的是_______________________________；

②再加________；目的是_______________________________。

Answer 1

【答案】 蒸發結晶 加過量BaCl2溶液 加過量NaOH 加稀HCl于濾液至酸性 H2O2 將Fe2＋氧化成Fe3＋ MgO 調節溶液pH至5.0<pH<9.5，使雜質離子完全沉淀

【解析】(1)蒸發海水達到飽和，再繼續蒸發，依據氯化鈉溶解度隨溫度變化不大，即可得到粗鹽；即通過蒸發結晶方法得到氯化鈉晶體；氯化鈉電子式為：；與Na，Cl同周期，且簡單離子半徑最小的離子為Al3+；離子結構示意圖為：；
(2)要除去粗鹽中含有的可溶性雜質，再加入除雜試劑的時候，碳酸鈉必須加在氯化鋇的后面，以保證將過量的鋇離子除掉，②加過量氯化鋇溶液；④加過量氫氧化鈉溶液；⑥加稀鹽酸于濾液中至酸性；
(3)依據圖表分析判斷PH達到5時，鐵離子、鉻離子全部沉淀完全，二價鐵離子沉淀完全的PH為9.6、此時鎂離子也沉淀，達不到富集鎂的目的，所以需要加入氧化劑把二價鐵離子氧化為三價鐵離子，調整溶液PH=5，可以使雜質離子除去；有效除去雜質離子，又不引入新的雜質離子，且能滿足“綠色化學理念”；

①則最佳試劑應是過氧化氫做氧化劑，被還原為水；

②再加入氧化鎂調節溶液PH到5-9.5，可以實現雜質離子沉淀，不引入新的雜質，符合綠色化學理念。