Question

2．海水不僅是寶貴的水資源，而且蘊(yùn)藏著豐富的化學(xué)資源．世界上已知的100多種元素中，80%可以在海水中找到．用化學(xué)知識(shí)回答下列問題．
（1）2014年5月，我國浙江沿海發(fā)生大面積的“赤潮”．赤潮發(fā)生的主要原因是藻類的瘋狂生長，與藻類瘋長的密切相關(guān)的元素是N和P．
（2）某研究論文中稱海水中的無機(jī)碘主要以I^-形態(tài)存在，有學(xué)生質(zhì)疑海水中溶解的氧氣能把I^-氧化，請(qǐng)用離子方程式表示該同學(xué)的質(zhì)疑4I^-+O₂+2H₂O=2I₂+4OH^-．
（3）某處理過的海水樣品中僅含大量Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-，若Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-的濃度均為0.02mol/L，則c（SO₄^2-）=0.03mol/L．
（4）某研究小組在實(shí)驗(yàn)室研究除去海水中Ca²⁺、SO₄^2-，所加沉淀劑依次為BaCl₂溶液或Ba（OH）₂和Na₂CO₃溶液，然后過濾．
（5）如圖是某小組模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO₃的部分裝置．下列操作正確的是c
A．a(chǎn)通入CO₂，然后b通入NH₃，c中放堿石灰
B．b通入NH₃，然后a通入CO₂，c中放堿石灰
C．a(chǎn)通入NH₃，然后b通入CO₂，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉
D．b通入CO₂，然后a通入NH₃，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉．

Answer 1

分析 （1）N、P元素的大量排放，會(huì)導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化；
（2）氧氣的氧化性強(qiáng)于I₂，故O₂能將I^-氧化為I₂，氧氣被還原為OH^-；
（3）根據(jù)溶液一定要呈電中性來分析；
（4）除去海水中Ca²⁺、SO₄^2-分別用過量的Na₂CO₃溶液和BaCl₂溶液，試劑的加入順序要滿足：盡量不引入新的雜質(zhì)離子，如果雜質(zhì)離子引入了，則一定要容易除去；
（5）“候氏制堿法”制取NaHCO₃的原理 是在飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳，而得到NaHCO₃的，在這一實(shí)驗(yàn)過程中，由于C0₂在水中的溶解度較小，而NH₃的溶解度較大，為防止倒吸，b管通C0₂，a管通NH₃，所以要在食鹽水先通NH₃然后再通C0₂，否則C0₂通入后會(huì)從水中逸出，等再通NH₃時(shí)溶液中C0₂的量就很少了，這樣得到的產(chǎn)品也很少；在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的尾氣主要是C0₂和NH₃，其中NH₃對(duì)環(huán)境影響較大，要吸收，而NH₃是堿性氣體，所以在C裝置中要裝酸性物質(zhì)，據(jù)此推斷．

解答 解：（1）含磷洗滌劑的大量使用，會(huì)導(dǎo)致N、P元素的大量排放，造成水體的富營養(yǎng)化，引起藻類的瘋長，引發(fā)赤潮，故答案為：N；P；
（2）氧氣的氧化性強(qiáng)于I₂，故O₂能將I^-氧化為I₂，氧氣被還原為OH^-，離子方程式為：4I^-+O₂+2H₂O=2I₂+4OH^-，故答案為：4I^-+O₂+2H₂O=2I₂+4OH^-；
（3）根據(jù)溶液一定要呈電中性，可知：c（Na⁺）+c（K⁺）+2c（Mg²⁺）=c（Cl^-）+2c（SO₄^2-），由于Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-均為0.02mol/L，故有：0.02mol/L+0.02mol/L+0.04mol/L=0.02mol/L+2c（SO₄^2-），解得：c（SO₄^2-）=0.03mol/L，
故答案為：0.03；
（4）除去海水中Ca²⁺、SO₄^2-分別用過量的Na₂CO₃溶液和BaCl₂溶液（或Ba（OH）₂），為了能除去過量的Ba²⁺，則Na₂CO₃溶液一定要在BaCl₂或Ba（OH）₂溶液之后加入；加入BaCl₂或Ba（OH）₂溶液后，會(huì)生成BaSO₄沉淀，但此時(shí)不用先過濾，因?yàn)槿芤褐羞�有Ca²⁺和過量的Ba²⁺，加入Na₂CO₃溶液后，會(huì)又生成CaCO₃和BaCO₃沉淀，此時(shí)一并過濾除去即可，可節(jié)省實(shí)驗(yàn)用品和時(shí)間，
故答案為：BaCl₂溶液或Ba（OH）₂；
（4）“侯氏制堿法”制取NaHCO₃的原理是在飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳，而得到NaHCO₃的，在這一實(shí)驗(yàn)過程中，由于C0₂在水中的溶解度較小，而NH₃的溶解度較大，為防止倒吸，b管通C0₂，a管通NH₃，所以要在食鹽水先通NH₃然后再通C0₂，否則C0₂通入后會(huì)從水中逸出，等再通NH₃時(shí)溶液中C0₂的量就很少了，這樣得到的產(chǎn)品也很少；在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的尾氣主要是C0₂和NH₃，其中NH₃對(duì)環(huán)境影響較大，要吸收，而NH₃是堿性氣體，所以在C裝置中要裝酸性物質(zhì)，據(jù)此可知A錯(cuò)誤、B錯(cuò)誤、C正確、D錯(cuò)誤，
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)的書寫、海水的除雜以及除雜試劑的加入順序和電極反應(yīng)的書寫，考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力，在理解實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上要對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、可行性把握準(zhǔn)確，中等難度，注重對(duì)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的考查．