Question

（10分）二十一世紀是海洋開發與利用的世紀，某市規劃確立了“藍色經濟”發展戰略，海洋化學資源的綜合利用將是重點發展領域之一。以下是某研究性學習小組在探究海水綜合利用中遇到的問題，請你參與探究：
問題一、海水制鎂過程中如何富集鎂離子？
甲、乙、丙三位同學各自提出自己的設想：
甲：直接往海水中加入石灰乳。
乙：高溫加熱蒸發海水后，加入石灰乳。
丙：向曬鹽后的鹵水中，加入石灰乳。
通過分析比較，你認為___________的設想最為經濟合理（選填“甲”、“乙”或“丙”）。
問題二、粗鹽提純過程中如何除去可溶性雜質？
【查閱資料】
粗鹽中含有硫酸鈉、氯化鈣等可溶性雜質。
【設計實驗】
提純時，先向粗鹽水中加過量的氫氧化鋇溶液，目的是_____①________；再加過量的____②______，除盡雜質陽離子；濾去沉淀，向濾液中加入__③_____，將溶液的pH調為7，即得到精鹽水。
問題三、海水“制堿” 的產物成分是什么？
同學們從某企業取回少量碳酸氫鈉受熱完全分解后的固體樣品，為確定其成分，進行
了如下探究：
【提出猜想】
甲的猜想：樣品中只含有碳酸鈉；
乙的猜想：樣品中只含有氫氧化鈉；
丙的猜想：樣品中含有碳酸鈉和氫氧化鈉。
他們做出上述三種猜想的科學依據是________________________________。 
【實驗、記錄與分析】

步驟	實驗操作	實驗現象	結論
1	取少量樣品于試管中，加水完全 溶解，再加入________________	_____________________	乙的猜想 不成立
2	取步驟1反應后的溶液于試管中 ___________________________	無明顯現象	只有甲的 猜想成立

【實驗結論】
海水“制堿”的最終固體產物是碳酸鈉。
【數據分析】
在取回的樣品中加入200g7．3%的稀鹽酸，恰好完全反應，請計算同學們帶回了多少克固體樣品？（要求有解題過程）

Answer 1

問題一、丙;問題二、①除盡硫酸鈉或除盡硫酸根離子 ;②碳酸鈉; ③稀鹽酸
化學反應前后，元素的種類不變（或質量守恒定律）
【實驗、記錄與分析】

步驟	實驗操作	實驗現象	結論
1	取少量樣品于試管中，加水完全溶解，再加入過量的氯化鈣溶液	生成白色沉淀	乙的猜想 不成立
2	取步驟1反應后的溶液于試管中滴加無色酚酞試液	無明顯現象	只有甲的 猜想成立

（其它合理答案也可）
【數據分析】21．2g (解題過程略)

試題分析：問題一、海水制鎂過程中如何富集鎂離子，根據節約、節能、可行性等綜合考慮丙的方案可行；問題二、粗鹽提純過程中如何除去可溶性雜質，依據題中提供的資料及物質的性質可知先向粗鹽水中加過量的氫氧化鋇溶液，目的是除盡硫酸鈉或除盡硫酸根離子，再加過量的碳酸鈉除去除盡雜質陽離子；濾去沉淀，向濾液中加入稀鹽酸除去過量的碳酸鈉和剩余的氫氧根離子，問題三、海水“制堿” 的產物成分是什么：【提出猜想】做出上述三種猜想的科學依據是化學反應前后，元素的種類不變即質量守恒定律【實驗、記錄與分析】由步驟1的結論可知溶液中只含有氫氧化鈉是不成立的，故應該驗證碳酸根離子，應加入式碳酸根產生沉淀的物質氯化鈣和氯化鋇等；步驟2把碳酸根反應完全后加入酚酞試液不變色說明濾液中不含有氫氧化鈉，故只含有碳酸鈉的猜想甲正確；【數據分析】
設：帶回的固體樣品的質量為X
Na₂CO₃+2HCl==2NaCl+H₂O+CO₂↑
73
X  200g×7．3%
106:73=X：200g×7．3%
X=21．2g
答：帶回的固體樣品的質量為21．2g