- 化学与资源开发利用
- 共19748题
海水中含有丰富的人体不可缺少的碘元素,它以碘离子的形式存在.某学生为探究海带中碘元素的存在,按如下流程进行了实验:
回答下列问题:
(1)A步骤的操作名称是______;
A步骤用到的主要玻璃仪器是______(选填下列字母代号)
a.漏斗 b.分液漏斗 c.量筒 d.蒸发皿
(2)B步骤中加入的试剂是______.
(3)已经溶液1的阳离子是K+,则通入Cl2时反应的化学方程式为______,其中氧化剂是______.
正确答案
(1)依据提取流程分析海带灰悬浊液可以用过滤的方法得到溶液,除去不溶性杂质;用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒;故答案为:过滤,a;
(2)依据转化关系可知溶液1通入氯气把碘离子氧化为碘单质,加入B变蓝证明加入的是淀粉;故答案为:淀粉溶液;
(3)溶液1的阳离子是K+,依据分析可知,溶液中含有碘离子;通入氯气会和碘离子发生氧化还原反应;反应的离子方程式为:Cl2+2KI=2KCl+I2 ;氧化剂是化合价降低的氯元素,所以氧化剂是Cl2,故答案为:Cl2+2KI=2KCl+I2 ;Cl2;
海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:____________________________、______________________。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2____、____或 H2、_____ 。
(3)步骤I中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为__________________。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为___________________________ ,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是_______________________。 (5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料:Br2 的沸点为59℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如下装置简图
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称:_________________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因为___________________ 。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:_______________ 。
④C中液体产物颜色为_____________ ,为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是_______________________________________。
正确答案
(1)蒸馏法;电渗析法(离子交换法及其他合理答案中的任意两种)
(2)Cl2;NaOH;NaClO
(3)富集溴元素
(4)Br2 +O2 +2H2O==4H+ +SO42- +2Br-; 强酸对设备的严重腐蚀
(5)①冷凝管; ②Br2腐蚀橡胶;③控制温度计b的温度,并收集59℃时的馏分; ④深红棕色;分液(或蒸馏)
海水中溶解了大量的气体物质和各种盐类。人类在陆地上发现的100多种元素,在海水中可以找到80多种。海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库,海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。回答下列问题:
(1)蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法,技术和工艺比较完备,但由于使用大量燃煤,因此能耗多、排污量大。为克服蒸馏法海水淡化的缺陷,请你对蒸馏法淡化海水的工艺提出一条改进建议。
___________________________________
(2)使用离子交换树脂与水中的离子进行交换也是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂,写出聚丙烯酸钠单体的结构简式_________________。
(3)空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法,流程如下(苦卤:海水蒸发结晶分离出食盐的母液):
①反应②的离子方程式为_______________________;
②从反应③后的溶液中分离出单质溴的方法是_________________________。
正确答案
(1)充分利用潮汐能、风能、太阳能等海边富有的洁净能源(其他合理答案均可)
(2)CH2=CHCOONa
(3)①SO2+Br2+2H2O==4H++2Br-+SO42-;②蒸馏
某化学兴趣小组为了从海水中获得淡水,并从海水中提取溴及制取含溴化合物,设计了一系列工艺流程和实验。
(1)蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法,技术和工艺比较完备,但由于大量使用燃煤,因此能耗多。排污量大。为克服蒸馏法淡化海水的缺陷,请你对蒸馏法淡化海水的工艺提出一条改进意见:
_________________________________。
(2)空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法,流程如下
a.反应②的离子方程式为______________________;
b.为了从反应③后的溶液中得到溴单质,向溶液中加入适量四氯化碳后,再进行___________操作,该操作使用的主要仪器是___________,最后进行蒸馏得到溴单质。
(3)用氯气生产溴酸钾的工艺流程如下
已知:溴酸钾(KBrO3)为白色晶体,是一种常用的氧化剂和分析试剂,加热到370℃分解为溴化钾和氧气。
“合成”过程所发生的反应中,氧化剂是___________,还原剂是___________;
“趁热过滤”过程中“趁热”的原因是___________;
溴酸钾具有毒性,食用少量即可引起呕吐和肾脏的损伤。然而美、日等国都允许在油炸薯片中添加一定量的溴酸钾,以改变薯片的口感。我国也曾允许其用作烘焙面包的添加剂,但已于2005年7月开始全面禁止在食品中使用溴酸钾。从化学原理分析推测,有的国家认为在油炸薯片中添加溴酸钾是“安全”的理由是(用化学方程式表示)______________________。而我国认为不安全的理由是______________________。
正确答案
(1)充分利用潮汐能、风能、太阳能等海边富有的洁净能源(答案合理即可)
(2)a.SO2+Br2+2H2O==4H++2Br-+SO42-;b.分液;分液漏斗
(3)Cl2;Br2;防止溴酸钾结晶析出;2KBrO32KBr+3O2;油炸和烘焙的温度条件不能保证溴酸钾完全分解
海水中溶解了大量的气体物质和各种盐类.人类在陆地上发现的100多种元素,在海水中可以找到80多种.海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库,海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景.
回答下列问题:
(1)蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法,技术和工艺比较完备,但由于使用大量燃煤,因此能耗多、排污量大.为克服蒸馏法海水淡化的缺陷,使用离子交换树脂与水中的离子进行交换也是常用的水处理技术.聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂,写出聚丙烯酸钠单体的结构简式______.
(2)空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法,流程如下(苦卤:海水蒸发结晶分离出食盐后的母液):
①反应②的离子方程式为______;
②从反应③后的溶液中分离出单质溴的方法是______.
(3)苦卤中含有较多的NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4等物质.用沉淀法测定苦卤中MgCl2的含量(g/L),测定过程中应获取的数据有______.
正确答案
(1)聚丙烯酸钠是丙烯酸钠加聚反应的产物,根据聚合物找单体的方法,则单体为丙烯酸钠,结构简式为:CH2=CHCOONa,故答案为:CH2=CHCOONa;
(3)溴具有氧化性,能将具有还原性的二氧化硫氧化,反应为:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-,两种互相溶解物质分离的方法叫蒸馏,故答案为:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;蒸馏;
(4)苦卤中含有MgCl2、MgSO4两种含镁离子的盐,测定苦卤中MgCl2的含量必须将硫酸镁中的镁离子去除,可以先用足量BaCl2溶液沉淀硫酸根离子,求出硫酸根离子的总量,并求出MgSO4的量,然后用足量NaOH溶液沉淀Mg2+,求出总的Mg2+,减去MgSO4中的Mg2+得到MgCl2的量;
故答案为:苦卤样品的体积,加入BaCl2溶液后生成的BaSO4的质量、加入NaOH溶液后生成的Mg(OH)2的质量;
利用海水等可制得多种化工产品.下图是以海水、贝壳等为原料制取几种化工产品的转化关系图,其中D是一种氮肥,H为黄绿色气体,I是一种单质,其原子K层和M层电子数相同.
试填写下列空白:
(1)F的化学式为______;
(2)在①~⑥反应中属于氧化还原反应的是(填序号)______;
(3)上述过程可以得到哪些化工产品(写出3种)______;
(4)将H通入母液2中置换得到的Br2的浓度很小,需要进行富集,方法是:用空气将Br2吹出,用纯碱溶液吸收,最后用稀硫酸酸化,即可得到Br2.纯碱溶液吸收Br2的离子方程式为:3Br2+3CO32-═BrO3-+5Br-+3CO2↑,试写出用稀硫酸酸化得到Br2的离子方程式______.
正确答案
贝壳煅烧得到的B为氧化钙,C为二氧化碳;固体A为氯化钠,反应②利用了侯氏制碱法,沉淀E为碳酸氢钠,D为NH4Cl.母液1主要为溴化镁,与氧化钙反应生成F为氢氧化镁,母液2为溴化钙,G为氯化镁,H为黄绿色气体为氯气为氯气,I是一种单质,其原子K层和M层电子数相同是镁单质,⑥氯气将溴化钙氧化为溴单质,
(1)溴化镁与氧化钙反应生成F为氢氧化镁,母液2为溴化钙,故答案为:Mg(OH)2;
(2)⑤电解氯化镁⑥氯气氧化溴化钙,有化合价变化,是氧化还原反应,故答案为:⑤⑥;
(3)反应过程可以得到CaO、CO2、NH4Cl、Na2CO3、Mg、Br2、Cl2等,故答案为:CaO、CO2、NH4Cl、Na2CO3、Mg、Br2、Cl2等任意3种;
(4)在酸性条件下BrO3-可将Br-氧化为溴单质,离子方程式为:BrO3-+5Br-+6H+═3Br2+3H2O,故答案为:BrO3-+5Br-+6H+═3Br2+3H2O;
海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如图所示:
(1)实验室里将粗盐制成精盐的过程中溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到一种仪器是______在过滤操作中使用该仪器的作用是______.
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤.______
(3)写出由MgCl2制得Mg的相应反应的化学方程式______.
正确答案
海水蒸发得到粗盐和母液,向母液中加入CaO,发生的反应为:CaO+H2O=Ca(OH)2、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,向氢氧化镁中加入盐酸发生反应Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,将氯化镁溶液浓缩得到MgCl2.6H2O,将MgCl2.6H2O在HCl氛围中脱水得到MgCl2,电解熔融MgCl2得到Mg单质,将粗盐溶于水进行重结晶得到精盐.
(1)实验室里将粗盐制成精盐的过程中溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到一种仪器是玻璃棒,在溶解、蒸发过程中玻璃棒起搅拌作用,在过滤过程中玻璃棒起引流作用,
故答案为:玻璃棒;引流;
(2)溶度积常数大的物质向溶度积常数小的物质转化,氢氧化钙的溶度积常数大于氢氧化镁,所以加入氯化镁溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用水洗涤得到氢氧化镁固体,故答案为:加入氯化镁溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用水洗涤;
(3)镁是活泼金属,工业上用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁,方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,故答案为:MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑.
镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含等)中模拟工业生产来提取镁,主要过程如下
回答下列问题:
(1)工业上从盐卤中获取用石灰乳而不用
溶液的主要原因是__________________。
(2)从过程①得到的沉淀中混有少量的
,除去少量
的方法是先将沉淀加入到盛有________溶液的烧杯中,充分搅拌后经__________、___________(填操作方法)可得纯净的
。
(3)下图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图
装置A由分液漏斗、________、铁架台(带铁圈)、石棉网、双孔塞和导管组成,该实验装置在过程③中的作用是_________________________。
正确答案
(1)石灰乳原料丰富,成本低
(2)(或氯化镁);过滤;洗涤
(3)圆底烧瓶;制备干燥的气体,抑制氯化镁水解
某化学研究性学习小组在实验室中模拟海水提取溴的过程,其实验流程如下:
海水Br2(g)
Br2(1)取24L除去悬浮杂质后的海水,浓缩至2L;
(2)向其中通入足量Cl2,反应的离子方程式: ,通入热空气的目的: ;
(3)将吹出的Br2用纯碱溶液吸收,反应得到NaBr、NaBrO3和CO2,反应的化学方程式: ,产生的CO2通入足量澄清石灰水中,得到1g白色沉淀;
(4)将吸收Br2的溶液用足量硫酸处理得到Br2单质,反应的化学方程式: ,理论上可以得到Br2的质量为 ;
(5)请计算海水中溴的浓度为 g/L.
正确答案
解析:通过反应Cl2+2Br-═Br2+2Cl-置换出溴单质后,一般用热空气或水蒸气将Br2吹出;根据各步反应,可确定如下关系:Br2~CO2~CaCO3,根据CaCO3的质量
可求出原24L海水中Br2的质量为=1.6 g,
则海水中溴的浓度为=0.067 g/L.
(2)因氯气具有氧化性,能氧化溴离子生成单质溴:Cl2+2Br-═Br2+2Cl-;
因溴易挥发,所以一般用热空气或水蒸气将Br2吹出,故答案为:将Br2吹出;
(3)生成一个NaBr化合价降低1,生成一个NaBrO3化合价升高5,根据化合价升降总数相等和质量守恒来配平得:
3Br2+3Na2CO3═5NaBr+NaBrO3+3CO2↑,故答案为:3Br2+3Na2CO3═5NaBr+NaBrO3+3CO2↑;
(4)因Br-和BrO3-在酸性条件下发生归中反应生成Br2:5NaBr+NaBrO3+3H2SO4═3Br2+3Na2SO4+3H2O,
故答案为:5NaBr+NaBrO3+3H2SO4═3Br2+3Na2SO4+3H2O;
根据各步反应,得如下关系:CaCO3 ~CO2~Br2 100 160
1g 1.6 g
所以得到Br2的质量为1.6g,故答案为:1.6 g;
(5)海水中溴的浓度为=0.067 g/L,故答案为:0.067.
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,主要以碘化物形式存在.有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质,他们将海带灼烧成灰,用水浸泡一段时间(以让碘化物充分溶解在水中),得到海带灰悬浊液,然后按以下实验流程提取单质碘:
(1)灼烧海带时需要用到的实验仪器是______(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处).
A.烧杯B.坩锅C.表面皿D.铁架台(带铁圈)E.酒精灯F.干燥器
(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①______,③______;
(3)过程②中充入适量Cl2的目的是______;
(4)操作③中所用的有机试剂可以是______(只填一种),简述选择其理由______.
(5)操作过程③可以分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把50mL碘水和15mL有机溶剂(你所选的)加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E.旋开活塞,用烧杯接收溶液;
F.从分液漏斗上口倒出上层液体;
G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准;
H.静置、分层.
a.上述G步操作的目的是:______;
b.最后碘的有机溶液是通过______获得(填“漏斗上口”或“漏斗下口”).
(6)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:______.
(7)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶液,还需要经过蒸馏,观察如图所示实验装置指出其错误之处并加以改正______;
(8)进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是______,最后晶态碘在______里聚集.
正确答案
(1)灼烧海带时用坩埚盛放海带,用带铁圈的铁架台放置坩埚,用酒精灯进行加热,所以灼烧海带时需要用到的实验仪器是坩埚、带铁圈的铁架台、酒精灯,故选BDE;
(2)将溶液和不溶性固体分离的方法是过滤,从碘水中获取碘单质采用萃取的方法,
故答案为:过滤;萃取;
(3)氯气和碘离子反应生成碘单质,为了时碘离子全部转化为碘单质,氯气应该足量,
故答案为:使I-转化为I2;
(4)萃取剂的选取标准是:溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度,溶质和萃取剂不反应,萃取剂和原来溶剂不能互溶,四氯化碳符合萃取剂的选取标准,所以可以用四氯化碳作萃取剂,
故答案为:CCl4;不溶于水且溶解碘的能力远大于水;
(5)从分液漏斗中流出液体是通过大气压强控制的,为了使液体顺利流出,将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准;
四氯化碳的密度大于水,所以四氯化碳在水的下层,则有机溶剂从分液漏斗的下口流出,
故答案为:a.平衡压力便于液体流出;b.漏斗下口;
(6)碘遇淀粉溶液变蓝色,要想检验碘单质,其操作方法是:取提取碘后的水溶液于试管中,加入淀粉溶液,不变蓝,说明没有I2剩余,
故答案为:取提取碘后的水溶液于试管中,加入淀粉溶液,不变蓝,说明没有I2剩余;
(7)蒸馏过程中,如果里蒸馏烧瓶近的进水口,温度较高的蒸气遇到冷水温度急剧降低,则容易炸裂冷凝管,为防止冷凝管炸裂冷凝管中离蒸馏烧瓶近的口是出水口,且温度计测量的是蒸汽温度而不是溶液温度,所以这两处错误,
故答案为:温度计应该插到支管口略靠下位置,冷却水方向应该是下进上出;
(8)用酒精灯直接加热温度变化快,而水浴加热蒸馏烧瓶内溶液受热比较均匀,且温度高时碘易升华,为防止碘升华,采用水浴加热,碘在蒸馏烧瓶内聚集,
故答案为:控制温度,使蒸馏烧瓶内液体受热均匀,防止碘升华;蒸馏烧瓶.
下列叙述不正确的是( )
正确答案
A.地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海洋中,不是以溴单质形式存在于海洋中,故A错误;
B.把海水中低于浓度1mg/L的元素称为海水中的微量元素,即在每升海水中含量低于1mg的元素称为海水中的微量元素,故B正确;
C.海水也是锂元素的一个重要来源,故C正确;
D.世界上生产的镁大部分也来自海水,故D正确;
故选:A;
“天蓝蓝海蓝蓝,海边小城威海卫”.威海海水资源丰富,回答下列问题:
(1)海水中主要含有______等离子(写离子符号,至少答出4种).
(2)海水脱硫是一种有效除去火力发电产生的SO2的方法.其工艺流程如图甲所示,天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,其反应的化学方程式是:______;氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,该操作的主要目的是______.
(3)图乙是海水综合利用的一个方面.
请回答下列问题:
Ⅰ.①步主要反应的离子方程式:______.溴及其化合物的用途有很多,写出其中的一种______.
Ⅱ.第③步需要加入______,其前面分离出氢氧化镁的操作称为______,将镁条在二氧化碳中燃烧的产物为______.
Ⅲ.粗盐水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,通过如下几个实验步骤,可制得纯净的食盐水:①加入稍过量的Na2CO3溶液;
②加入稍过量的NaOH溶液;
③加入稍过量的BaCl2溶液;
④滴入稀盐酸至无气泡产生;
⑤过滤
正确的操作顺序是______.
正确答案
(1)海水中主要含有氯化钠、氯化镁、氯化钙、硫酸镁等,所以海水中主要含有Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-;
故答案为:Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-;
(2)天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,氧气将H2SO3氧化为硫酸,该反应为:2H2SO3+O2═2H2SO4;氧化后的“海水”呈酸性,天然海水呈碱性,两者混合后才能排放,是为了中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸;
故答案为:2H2SO3+O2═2H2SO4;中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸;
(3)Ⅰ.第①步主要反应是氯气氧化溴离子生成单质溴和氯离子,离子方程式为:2Br-+Cl2═2Cl-+Br2;溴化银可作感光材料;
故答案为:2Br-+Cl2═2Cl-+Br2;溴化银可作感光材料;
II.第③步是氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水,需要加入盐酸;氢氧化镁不溶于水,可用过滤分离;镁能在二氧化碳中燃烧,方程式为:2Mg+CO22MgO+C,
故答案为:盐酸;过滤;MgO和C;
III.首先要把粗盐溶于水形成溶液,然后镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,离子都沉淀了,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,所以正确顺序为:②③①⑤④或③②①⑤④或③①②⑤④;
故答案为:②③①⑤④或③②①⑤④或③①②⑤④;
空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一.其工艺流程如下:
(1)溴在元素周期表中位于______周期,______族.
(2)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,其原因是______.
(3)步骤④的离子方程式:______.
(4)步骤⑥的蒸馏过程中,溴出口温度要控制在80-900C.温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:______.
(5)步骤⑧中溴气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离.分离仪器的名称是______,分离时液溴从分离器的______(填“上口”或“下口”)排出.
(6)不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、SO2吸收、氧化”的原因是______.
正确答案
(1)因溴在氯的下一周期,与氯在同一主族,所以溴在周期表中位于第4周期VIIA族,故答案为:第四,VIIA;
(2)氯气、溴单质与水之间能发生反应,用硫酸酸化,使氯气、溴单质和水的化学平衡左移,可提高Cl2的利用率,也能减少溴单质与水的反应,故答案为:酸化可抑制Cl2、Br2与水反应;
(3)因SO2和氯气、水反应生成硫酸和氢溴酸:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,故答案为:Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;
(4)在溴水中,溴的沸点是58.5°C,水的是100°C,温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低,
故答案为:温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低;
(5)因液溴与溴水不相溶,用分液漏斗分离,液溴在下层,从下口放出;故答案为:分液漏斗;下口;
(6)海水中溴离子的含量较少,在海水提取溴之前,必须进行海水浓缩,:“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高,消耗能源少,成本降低;
故答案为:氧化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏原料,产品成本高,“空气吹出、SO2吸收、氧化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程;
海水中含有丰富的化学元素,下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr的形式存在)及综合利用的生产流程简图
请回答:
(1)在粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,精制时所用的试剂为:
a.盐酸 b.氯化钡溶液 c.氢氧化钠溶液 d.碳酸钠溶液,则加入试剂的顺序是_______(填编号).
(2)Mg(OH)2中加入盐酸后,要获得MgCl2·6H2O晶体,需要进行的实验操作依次为______.
a.蒸馏 b.灼烧 .过滤 d.蒸发 e.冷却结晶
(3)利用MgCl2·6H2O可制得无水氯化镁,应采取的措施是__________________.
(4)目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水,下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是____.
a.精制饱和食盐水进入阳极室
b.纯水(加少量NaOH)进入阴极室
c.阴极产物为氢氧化钠和氢气
d.阳极的电极反应为:Cl2+2e-===2Cl-
(5)母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等(其溶解度与温度的关系如图所示),可进一步加工制得一些重要的产品.若将母液加热升温到60℃以上,随着水分的蒸发,会逐渐析出晶体,此晶体的主要成分是________;过滤上述晶体后,将滤液降温到30℃以下,又逐渐析出晶体,用一定量的冷水洗涤该晶体,最后可得到比较纯净的________晶体.
正确答案
(1)bdca或cbda
(2)e、c
(3)在HCl气流中脱水,防止MgCl2水解
(4)d
(5)MgSO4;NaCl、KCl
目前世界上60%的镁是从海水提取的.海水提镁的主要流程如下:
请回答下列问题:
(1)从离子反应的角度思考,在海水中加入石灰乳的作用是______,写出在沉淀池的离子方程式______.
(2)石灰乳是生石灰与水形成的化合物,从充分利用海洋化学资源,提高经济效益的角度,生产生石灰的主要原料来源于海洋中的______.
(3)操作A是______,操作B是______.
(4)加入的足量试剂a是______(填化学式).
(5)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为______.从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物氯气可以用于______.
(6)海水提镁的过程,为什么要将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁?______.
(7)有同学认为:可直接加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,体现实验的简约性原则.你______(填“同意”或“不同意”)该同学的想法,理由是______.
正确答案
(1)镁离子能与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,写离子方程式时氢氧化镁沉淀写化学式,
故答案为:沉淀Mg2+(或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀);Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓;
(2)贝壳或牡蛎壳的主要成分为碳酸钙,
故答案为:贝壳(或牡蛎壳等)
(3)分离不溶于水的固体和液体,可用过滤的方法,从沉淀池中得到氢氧化镁用过滤的方法,从氯化镁溶液中得到六水合氯化镁,防结晶水损失,通过加热浓缩或蒸发结晶的方法获得六水合氯化镁,
故答案为:过滤; 加热浓缩(或蒸发结晶);
(4)从氢氧化镁到氯化镁,氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水,反应的化学方程式为:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,加入的足量试剂a是HCl,
故答案为:HCl;
(5)无水MgCl2在熔融状态下,通电后阳极氯离子失去电子生成氯气,阴极镁离子得到电子生成镁单质,所以氯化镁电解会产生Mg和Cl2,副产物氯气和氢气反应生成氯化氢,能循环使用,
故答案为:MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑,制盐酸,循环使用;
(6)将海水中的氯化镁含量大,由于未富集,镁离子浓度很低,直接加热浓缩提取须消耗大量的电能,成本高,且提取的氯化镁盐中混有大量的其它氯化钠盐等离子,所以须将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁,
故答案为:海水中氯化镁的含量很大,但镁离子浓度很低,该过程可以使镁离子富集,浓度高,且成本低.
(7)MgO熔点为3105℃,MgCl2熔点714℃,熔融MgO时耗费大量的能量,而增加生产成本,
故答案为:不同意; MgO熔点很高,熔融时耗费大量的能量而增加生产成本;
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