- 化学与资源开发利用
- 共19748题
关于海水综合利用问题,下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A.根据电解原理分析,电解饱和食盐水是电能转化为化学能,故A正确;
B.氯化镁为强酸弱碱盐易水解,为防止水解,过程②中结晶出的MgCl2•6H2O要氯化氢氛围中加热脱水制得无水MgCl2,故B正确;
C.过程①加入的药品顺序为:NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸,氢氧化钠沉淀镁离子,碳酸根离子除去钙离子,钡离子除去硫酸根离子,过滤后加盐酸,稀盐酸不能除去氯化钡溶液,所以会产生杂质,故C错误;
D.溴离子被氧化为溴单质后,被二氧化硫吸收生成溴离子,加入氧化剂氧化溴离子为溴单质,富集溴元素,从第③步到第④步的目的是为了浓缩富集溴,故D正确;
故选C.
氯气在实验室和生产中都有重要的应用.
(1)实验室常用MnO2和浓盐酸反应制取C12,该反应的化学方程式是:______,因浓盐酸挥发,制得的Cl2常含有HCl.为检验HCl的存在,甲同学认为只需将所得气体通入硝酸酸化的硝酸银溶液即可;乙同学认为甲同学的设计不能证明HCl的存在,原因是______(用离子方程式解释).
(2)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是______
①氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
②向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成黄色,说明氯水中含有HClO
③向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
(3)海水开发的部分过程如图所示:
向苦卤中通入Cl2是为了提取Br2,该反应的离子方程式是______,为大量富集Br2,常先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收,该反应的离子方程式是______.
正确答案
解:(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水,化学方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,氯气和水反应:Cl2+H20⇌H++Cl-+HClO,生成的氯化氢在水中电离出氯离子,能够与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,所以甲同学的设计不能证明HCl的存在,
故答案为;MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;Cl2+H20⇌H++Cl-+HClO;
(2)溶液中存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO,
①只有氯气有颜色,为黄绿色,氯水呈浅黄绿色是由于含有氯气,故①正确;
②向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变成棕黄色,可发生反应2FeCl2+Cl2=2FeCl3,不能证明含有HClO,故②错误;
③向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,是因为,碳酸氢根离子与氯水中的氢离子发生反应生成水和二氧化碳,故③正确;
故答案为:②;
(3)氯气具有强氧化性,能和溴离子发生置换反应生成溴,离子方程式为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,SO2水溶液吸收Br2,使溴蒸气转化为氢溴酸,二氧化硫被氧化为硫酸,反应为:Br2+2H20+SO2═4H++2Br-+SO42-,
故答案为:Cl2+2Br-═2Cl-+Br2;Br2+2H20+SO2═4H++2Br-+SO42-.
解析
解:(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水,化学方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,氯气和水反应:Cl2+H20⇌H++Cl-+HClO,生成的氯化氢在水中电离出氯离子,能够与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,所以甲同学的设计不能证明HCl的存在,
故答案为;MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;Cl2+H20⇌H++Cl-+HClO;
(2)溶液中存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO,
①只有氯气有颜色,为黄绿色,氯水呈浅黄绿色是由于含有氯气,故①正确;
②向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变成棕黄色,可发生反应2FeCl2+Cl2=2FeCl3,不能证明含有HClO,故②错误;
③向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,是因为,碳酸氢根离子与氯水中的氢离子发生反应生成水和二氧化碳,故③正确;
故答案为:②;
(3)氯气具有强氧化性,能和溴离子发生置换反应生成溴,离子方程式为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,SO2水溶液吸收Br2,使溴蒸气转化为氢溴酸,二氧化硫被氧化为硫酸,反应为:Br2+2H20+SO2═4H++2Br-+SO42-,
故答案为:Cl2+2Br-═2Cl-+Br2;Br2+2H20+SO2═4H++2Br-+SO42-.
下列元素属于海水中的微量元素的是( )
正确答案
解析
解:海水中常见元素11种,为Cl、Na、K、Mg、Cu、S、C、F、B、Br、Sr.
A.海水中含有大量水,水是由氢、氧元素组成,所以氢为常量元素,故A错误;
B.海水中含有大量盐,氯化镁为常见的盐,所以镁为常量元素,故B错误;
C.海水中含有大量盐,氯化钠为常见的盐,所以钠为常量元素,故C错误;
D.Li元素属于海水中的微量元素,故D正确;
故选D.
(2015•沧州模拟)化学与人类生活密切相关,下列与化学有关的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.“海水淡化”即利用海水脱盐生产淡水,明矾可水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性,可除去水中的悬浮物而净化水,但不能使海水淡化,故A错误;
B.可溶性铜盐中含有重金属离子铜离子,重金属离子可以使蛋白质变性,所以说可溶性铜盐有毒;铜与人体健康有着密切的关系,铜是人体健康内一种必需的微量元素,在人体的新陈代谢过程中起着重要的作用,故B正确;
C.钠、过氧化钠都能够与二氧化碳和水反应,所以金属钠着火时不能用水或泡沫灭火器灭火,故D错误;
D.石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料的产量,特别是提高汽油的产量,裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯、乙炔等,故D错误;
故选B.
海水资源丰富,海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO、Br-、CO
、HCO
等离子.合理利用海水资源和保护环境是我国可持续发展的重要保证.
Ⅰ.火力发电燃煤排放的SO2会造成一系列环境和生态问题.利用海水脱硫是一种有效的方法,其工艺流程如图所示:
(1)天然海水的pH≈8,呈弱碱性.用离子方程式解释原因______.
(2)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______.
Ⅱ.重金属离子对河流及海洋造成严重污染.某化工厂废水(pH=2.O,p≈1g•mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01mol•L-1.排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:
(3)你认为往废水中投入______ (填字母序号),沉淀效果最好.
A.NaOH B.Na2S C.KI D.Ca(OH)2
(4)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)=______.
(5)如果用食盐处理其只含Ag+的废水,测得处理后废水中NaCl的质量分数为0.117%.
若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.O×lO-8mol•L-1,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)=______,是否符合排放标准______ (填“是”或“否”).已知KSP(AgCl)=1.8×l-10mol2•L2.
正确答案
解:I.(1)海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO-3等离子,在这些离子中能发生水解的是CO32-、HCO-3离子,CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-它们水解呈碱性,所以天然海水的pH≈8,呈弱碱性,
故答案为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
(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”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,是因中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(H+),
故答案为:2H2SO3+O2=2H2SO4;中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸;
II.(3)溶度积越小的越易转化为沉淀,由表格中的数据可知,硫化物的溶度积小,则应选择硫化钠,故答案为:B;
(4)由Pb(OH)2的溶度积为1.2×10-15,pH=8.0,c(OH-)=10-6mol•L-1,则c(Pb2+)==
=1.2×10-3mol•L-1,
故答案为:1.2×10-3mol•L-1;
(5)废水中NaCl的质量分数为0.117%(ρ≈1g•mL-1),c(Cl-)=c(NaCl)==0.02mol/L,
Ksp(AgCl)=c(Ag+)•c(Cl-)=1.8×10-10mol2•L-2,则c(Ag+)==9×10-9mol•L-1,环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-8mol•L-1,显然9×10-9mol•L-1<1.0×l0-8mol•L-1,则符合排放标准,
故答案为:9×10-9mol•L-1;是.
解析
解:I.(1)海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO-3等离子,在这些离子中能发生水解的是CO32-、HCO-3离子,CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-它们水解呈碱性,所以天然海水的pH≈8,呈弱碱性,
故答案为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
(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”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,是因中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(H+),
故答案为:2H2SO3+O2=2H2SO4;中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸;
II.(3)溶度积越小的越易转化为沉淀,由表格中的数据可知,硫化物的溶度积小,则应选择硫化钠,故答案为:B;
(4)由Pb(OH)2的溶度积为1.2×10-15,pH=8.0,c(OH-)=10-6mol•L-1,则c(Pb2+)==
=1.2×10-3mol•L-1,
故答案为:1.2×10-3mol•L-1;
(5)废水中NaCl的质量分数为0.117%(ρ≈1g•mL-1),c(Cl-)=c(NaCl)==0.02mol/L,
Ksp(AgCl)=c(Ag+)•c(Cl-)=1.8×10-10mol2•L-2,则c(Ag+)==9×10-9mol•L-1,环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-8mol•L-1,显然9×10-9mol•L-1<1.0×l0-8mol•L-1,则符合排放标准,
故答案为:9×10-9mol•L-1;是.
图是以海水为原料制取金属镁和溴(以NaBr的形式存在)以及其它几种化工产品的综合生产流程图,其中E是一种化肥,N是一种常见的金属单质.
试填写下列空白:
(1)写出反应①②的化学方程式______,______.
(2)由沉淀H与K反应得到的溶液中如何得到纯净的C固体?______.
(3)在工业上反应②主要采用离子交换膜法,下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是______(填序号)
A.精制饱和固体B溶液进入阳极室
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.电解槽的阳极用金属铁网制成
(4)工业上制取单质溴,通常是向混合物I中通入热的空气再用SO2吸收,然后经过氯化、蒸馏、分液等操作,简述工业上为什么不用CCl4萃取的方法得到单质溴?
正确答案
解:(1)根据框图信息知:海水蒸发结晶得B为氯化钠,E是一种化肥,利用NaHCO3在溶液中溶解度较小反应制得NaHCO3,D是CO2,氨气与水和二氧化碳反应生成碳酸氢铵,碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀,反应为:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;电解饱和氯化钠溶液,能生成氢氧化钠、氯气和氢气,
故答案为:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑;
(2)氢氧化钙与母液中的镁离子反应生成氢氧化镁H,氢氧化镁与盐酸K反应得到氯化镁,镁离子会水解,须在HCl气体中进行蒸发、结晶、干燥制得纯净的无水MgCl2 固体,从而电解熔融状态的氯化镁得到镁单质N,
故答案为:沉淀H与K反应得到MgCl2溶液必须在HCl气体中进行蒸发、结晶、干燥制得纯净的固体MgCl2;
(3)工业上反应②为电解饱和食盐水,电解饱和氯化钠溶液,能生成氢氧化钠、氯气和氢气,
A.根据电解的工作原理:阳极放电的是氯离子,生成氯气,阴极放电的是氢离子,生成氢气,氢氧根和钠离子结合生成氢氧化钠,精制饱和固体B溶液,进入阳极室为氯离子,故A正确;
B.阴极放电的是氢离子,生成氢气,氢氧根和钠离子结合生成氢氧化钠,所以进入阴极室的是水,故B正确;
C.根据电解的工作原理:阴极放电的是氢离子,生成氢气,氢氧根和钠离子结合生成氢氧化钠,故C正确;
D.根据电解原理,当阳极为金属铁时,电解时,铁优先失去电子,所以电解槽的阳极用金属铁网制成,阳极是铁失去电子,不是氯离子失去电子,得不到氯气,故D错误;
故答案为:D;
(4)工业上制取单质溴,氯化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,产量低,经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程进行富集,然后蒸馏、分液得到单质溴,如果用CCl4萃取,须投资设备,增加成本,且会产生环境污染,
答:用CCl4萃取法的工艺复杂、设备投资大、经济效益低、环境污染严重.
解析
解:(1)根据框图信息知:海水蒸发结晶得B为氯化钠,E是一种化肥,利用NaHCO3在溶液中溶解度较小反应制得NaHCO3,D是CO2,氨气与水和二氧化碳反应生成碳酸氢铵,碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀,反应为:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;电解饱和氯化钠溶液,能生成氢氧化钠、氯气和氢气,
故答案为:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑;
(2)氢氧化钙与母液中的镁离子反应生成氢氧化镁H,氢氧化镁与盐酸K反应得到氯化镁,镁离子会水解,须在HCl气体中进行蒸发、结晶、干燥制得纯净的无水MgCl2 固体,从而电解熔融状态的氯化镁得到镁单质N,
故答案为:沉淀H与K反应得到MgCl2溶液必须在HCl气体中进行蒸发、结晶、干燥制得纯净的固体MgCl2;
(3)工业上反应②为电解饱和食盐水,电解饱和氯化钠溶液,能生成氢氧化钠、氯气和氢气,
A.根据电解的工作原理:阳极放电的是氯离子,生成氯气,阴极放电的是氢离子,生成氢气,氢氧根和钠离子结合生成氢氧化钠,精制饱和固体B溶液,进入阳极室为氯离子,故A正确;
B.阴极放电的是氢离子,生成氢气,氢氧根和钠离子结合生成氢氧化钠,所以进入阴极室的是水,故B正确;
C.根据电解的工作原理:阴极放电的是氢离子,生成氢气,氢氧根和钠离子结合生成氢氧化钠,故C正确;
D.根据电解原理,当阳极为金属铁时,电解时,铁优先失去电子,所以电解槽的阳极用金属铁网制成,阳极是铁失去电子,不是氯离子失去电子,得不到氯气,故D错误;
故答案为:D;
(4)工业上制取单质溴,氯化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,产量低,经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程进行富集,然后蒸馏、分液得到单质溴,如果用CCl4萃取,须投资设备,增加成本,且会产生环境污染,
答:用CCl4萃取法的工艺复杂、设备投资大、经济效益低、环境污染严重.
根据如图海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是( )已知:MgCl2•6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等
正确答案
解析
解:A.过程①加入的药品顺序为BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸,如果再过滤沉淀前加入过量BaCl2溶液,稀盐酸不能除去氯化钡溶液,所以会产生杂质,故A错误;
B、氯化镁易水解,为防止水解,过程③中结晶出的MgCl2•6H2O要氯化氢氛围中加热脱水制得无水MgCl2,故B错误;
C、电解原理分析,电解饱和食盐水是电能转化为化学能,故C错误;
D、溴离子被氧化为溴单质后,被二氧化硫吸收生成溴离子,加入氧化剂氧化溴离子为溴单质,富集溴元素,从第③步到第⑤步的目的是为了浓缩,故D正确;
故选D.
工业上从海水中提取溴的方法如下:
①将蒸馏(制淡水)后浓缩的海水用硫酸进行酸化;
②向酸化的海水中通入足量氯气,使溴离子转化为溴单质;
③向上述溶液中通入空气和水蒸气,将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的吸收塔内转化成氢溴酸;
④向吸收塔内通入适量的氯气;
⑤用四氯化碳萃取吸收塔中的溴单质.
请完成下列问题:
(1)在实验室中蒸馏海水制淡水时,常用的仪器除了酒精灯、锥形瓶、牛角管、冷凝管、石棉网及必要的夹持仪器,还需要的玻璃仪器有______;蒸馏时碎瓷片的作用是______.
(2)步骤②中反应的离子方程式为______.
(3)步骤③的目的是使溴单质富集,试写出溴单质与二氧化硫水溶液反应的化学方程式______.
反应中______(写化学式)是氧化剂.1mol氧化剂在反应中得到______mol电子.
(4)下列能代替四氯化碳来萃取溴的试剂是______.(填序号)
A.盐酸 B.酒精 C.乙酸 D.苯.
正确答案
蒸馏烧瓶
防暴沸
Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
Br2
2
D
解析
解:(1)还需要盛放海水的蒸馏烧瓶;碎瓷片有防暴沸作用,防止液体剧烈沸腾而产生安全事故,故答案为:蒸馏烧瓶;防暴沸;
(2)氯气具有强氧化性,能氧化溴离子生成溴单质,自身被还原为氯离子,离子方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,故答案为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-;
(3)溴、二氧化硫和水发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸,反应方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,该反应中S元素化合价由+4价变为+6价,Br元素化合价由0价变为-1价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂,所以Br2是氧化剂,1mol氧化剂在反应中得到2mol电子,
故答案为:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4;Br2;2;
(4)萃取剂的选取标准是:和原溶剂不互溶,和溶质不反应,且溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度,盐酸、酒精和乙酸都易溶于水,所以不能作萃取剂,苯符合条件,可以作萃取剂,故选D.
海水是一个巨大的化学资源库,下列有关海水综合利用的说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.从海水中得到氯化镁后,镁为活泼金属,则可以电解熔融状态的氯化镁生成氯气和金属镁,所以在苦卤中加石灰乳过滤得沉淀氢氧化镁,然后加盐酸得到氯化镁,经浓缩、结晶、脱水、电解可以得到金属镁,故A正确;
B.从海水中得到氯化钠后,钠为活泼金属,则可以电解熔融状态的氯化钠生成氯气和金属钠,或电解氯化钠溶液,得氢氧化钠和氢气和氯气,所以电解熔融NaCl或其水溶液都可制得Cl2,故B正确;
C.利用蒸馏原理从海水中提取淡水,会消耗大量的能源,并在仪器里产生大量的锅垢,低温多效和反渗透海水淡化技术,是海水淡化技术发展的新方向,故C错误;
D.将苦卤浓缩通入氯气并过量进行氧化,静置溴沉在底部,继而通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集溴,然后,再用氯气将其氧化得到溴,故D正确;
故选C.
下列属于海水化学资源利用的是( )
正确答案
解析
解:海水化学资源利用意思是利用海水资源时发生化学反应,
A.海水淡化属于物理变化,故A错误;
B.利用海水冷却属于物理变化,利用了物质的物理性质,故B错误;
C.溴元素在海水中以溴离子存在,要想从海水中提取溴单质,提取溴单质前后溴元素化合价发生变化,所以一定发生了化学反应,故C正确;
D.利用海水发电过程只是能量的转化,故D错误;
故选C.
氯元素(Cl)是最重要的“成盐元素”,主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中.食盐不仅是人体必需的物质,而且是重要的化工原料,从海水中提取氯并应用于工农业生产中的图示如下.
海水粗盐
饱和NaCl
烧碱和氢气、氯气
(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质、精制后可得饱和NaCl溶液.精制时通常在溶液中依次加入的试剂及操作正确的是______;
A.过量的BaCl2→过量NaOH→过量Na2CO3→过滤→过量HCl
B.过量的NaOH→过量Na2CO3→过量BaCl2过滤→过量HCl
C.过量的BaCl2→过量Na2CO3→过量NaOH 过滤→过量HCl
D.过量的NaOH→过量 BaCl2→过量Na2CO3过量HCl→过滤
写出加入盐酸后可能发生的化学反应的离子方程式______.
(2)工业上用电解饱和食盐水的方法制取烧碱和氢气、氯气.图E是电解饱和食盐水装置的一部分,请将装置补充完整,并标出阴阳极和通电时溶液中离子移动的方向.阴极反应式为______;反应类型______(填氧化或还原反应),总电极反应式为______.
(3)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热可制取Cl2.
①下列收集Cl2的装置正确的是______;
②检验是否有氯气生成可采用的方法是______;
A.用干燥的蓝色石蕊试纸 B.用干燥的有色布条
C.用湿润的淀粉碘化钾试 D.将气体通入硝酸银溶液
③将制得的Cl2与Ca(OH)2充分反应,可制得漂粉精,写出反应的化学方程式______.
正确答案
解:(1)要先除硫酸根离子,然后再除钙离子,Na2CO3可以除去过量的钡离子,否则过量的钡离子不能完全除尽,至于加NaOH除去镁离子顺序不受限制,可放在加入BaCl2之前或之后,因为过量的NaOH加HCl就可以调节了,只要将三种离子完全除去,过滤即可,最后加HCl除去过量的氢氧根离子碳酸根离子,反应的离子方程式为:,所以正确的操作顺序为:过量的BaCl2→过量NaOH→过量Na2CO3→过滤→过量HCl或过量的BaCl2→过量Na2CO3→过量NaOH 过滤→过量HCl,
故答案为:AC; H++OH-=H2O、2H++CO32-=H2O+CO2↑;
(2)工业上用电解饱和食盐水的方法制取烧碱和氢气、氯气,电极为惰性电极,与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极,电解过程中,阳极氯离子失去电子生成氯气,阴极水电离的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,电极总反应为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,据此将图补充完整为:
,故答案为:
;2H++2e-=H2↑;还原反应;2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(3)①A、导气管位置正确,因为氯气比空气重用向上排气方法,但只有进气口,无出气口,无法排出气体,故A错误;
B、此装置是用来收集比空气轻的气体,若收集氯气,需要短进长出,故B错误;
C、装置长进短出可以收集比空气重的气体氯气,剩余的氯气有毒需要用氢氧化钠溶液吸收,为防止倒吸,用倒扣在水面的漏斗,符合要求,故C正确;
D、氯气通入NaOH溶液会发生反应.氯气被氢氧化钠吸收,不能收集到氯气,故D错误;
故答案为:C;
②A、氯气在干燥的石蕊试纸上不会发生反应,所以试纸不会变色,无法检验,故A错误;
B、氯气要在湿润的环境下才能反应生成HClO,次氯酸使有色布条褪色,所以无法用干燥的有色布条检验氯气,故B错误;
C、用湿润的淀粉碘化钾试,氯气能够将碘离子氧化成碘单质,使试纸变蓝,可以检验氯气,故C正确;
D、将气体通入硝酸银溶液,氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,氯化氢电离出氯离子,能够与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,据此可以检验氯气,故D正确;
故答案为:CD;
③氯气与氢氧化钙反应的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.
解析
解:(1)要先除硫酸根离子,然后再除钙离子,Na2CO3可以除去过量的钡离子,否则过量的钡离子不能完全除尽,至于加NaOH除去镁离子顺序不受限制,可放在加入BaCl2之前或之后,因为过量的NaOH加HCl就可以调节了,只要将三种离子完全除去,过滤即可,最后加HCl除去过量的氢氧根离子碳酸根离子,反应的离子方程式为:,所以正确的操作顺序为:过量的BaCl2→过量NaOH→过量Na2CO3→过滤→过量HCl或过量的BaCl2→过量Na2CO3→过量NaOH 过滤→过量HCl,
故答案为:AC; H++OH-=H2O、2H++CO32-=H2O+CO2↑;
(2)工业上用电解饱和食盐水的方法制取烧碱和氢气、氯气,电极为惰性电极,与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极,电解过程中,阳极氯离子失去电子生成氯气,阴极水电离的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,电极总反应为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,据此将图补充完整为:
,故答案为:
;2H++2e-=H2↑;还原反应;2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(3)①A、导气管位置正确,因为氯气比空气重用向上排气方法,但只有进气口,无出气口,无法排出气体,故A错误;
B、此装置是用来收集比空气轻的气体,若收集氯气,需要短进长出,故B错误;
C、装置长进短出可以收集比空气重的气体氯气,剩余的氯气有毒需要用氢氧化钠溶液吸收,为防止倒吸,用倒扣在水面的漏斗,符合要求,故C正确;
D、氯气通入NaOH溶液会发生反应.氯气被氢氧化钠吸收,不能收集到氯气,故D错误;
故答案为:C;
②A、氯气在干燥的石蕊试纸上不会发生反应,所以试纸不会变色,无法检验,故A错误;
B、氯气要在湿润的环境下才能反应生成HClO,次氯酸使有色布条褪色,所以无法用干燥的有色布条检验氯气,故B错误;
C、用湿润的淀粉碘化钾试,氯气能够将碘离子氧化成碘单质,使试纸变蓝,可以检验氯气,故C正确;
D、将气体通入硝酸银溶液,氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,氯化氢电离出氯离子,能够与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,据此可以检验氯气,故D正确;
故答案为:CD;
③氯气与氢氧化钙反应的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.
海水是一个巨大的化学资源库,下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.活泼金属采用电解其熔融盐或氧化物的方法冶炼,钾是活泼金属,应该用电解其熔融盐的方法冶炼,故A错误;
B.海水蒸发制海盐的过程中是利用氯化钠溶解度随温度变化不大,蒸发水得到氯化钠晶体,主要是物理变化,故B错误;
C.海水中含有氯化钠,通过物理方法可以得到氯化钠,电解熔融态的氯化钠时,阳极上氯离子放电生成氯气,故C正确;
D.利用潮汐发电是将朝汐能转化为电能,而不是将化学能转化为电能,故D错误;
故选C.
碘是公认的“智慧元素”,儿童缺碘会导致发育迟缓,成人缺碘会引起甲状腺肿大.因此我国
强制推行食用加碘盐.海产品中常含有较多的碘元素,因此海边的居民很少患碘缺乏病.某
化学兴趣小组的同学通过以下步骤提取海带中的碘:
(1)我国现在的加碘盐是在食盐中加一定量的______.
(2)灼烧过程可以在下列哪种仪器中进行______
A.蒸发皿 B.坩埚 C.烧杯 D.试管
(3)过滤用的主要玻璃仪器有:烧杯、______、漏斗.
(4)用有机溶剂将碘从水中提取出来的过程叫______.若用苯作溶剂进行提取,则静置分层后下层为______.
(5)提取碘的过程中,还可选用的有机溶剂为______
A.酒精 B.四氯化碳 C.甘油 D.乙酸.
正确答案
KIO3
B
玻璃棒
萃取
水层
B
解析
解:(1)食用的碘盐是在食盐中加入一定量的碘酸钾(KIO3),碘离子易被氧气氧化,故答案为:KIO3;
(2)因灼烧过程中需要的仪器有:坩埚、坩埚 钳、酒精灯、泥三角、三脚架等,故答案为:B.
(3)过滤操作使用的仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台(带铁圈)、滤纸等,玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗,故答案为:玻璃棒;
(4)用有机溶剂将碘从水中提取出来的过程叫萃取,用苯萃取分液后,密度大的水在下层,溶有碘单质的苯层在上层,故答案为:萃取;水层;
(5)A.酒精和水互溶,所以不能作萃取剂,故错误;
B.四氯化碳符合萃取剂的选取条件,所以可作萃取剂,故正确;
C.甘油和水互溶,所以不能作萃取剂,故错误;
D.醋酸和水互溶,所以不能作萃取剂,故错误;
故选B.
海带中碘元素的分离实验中,在灼烧后的海带灰中加入蒸馏水,煮沸2~3min,再过滤,得到滤液.煮沸的目的是( )
正确答案
解析
解:由于海带中碘元素的分离实验中,在灼烧后的海带灰中加入蒸馏水,煮沸2~3min,再过滤,得到滤液,
煮沸的目的是为了加快碘化物在水中的溶解,以使灰烬中的碘离子尽可能多的进入溶液,所以正确的是:D加速碘化物的溶解,
故选D.
目前世界上60%的镁是从海水中提取的.某校化学兴趣小组对这个课题展开了探究.已知海水提镁的主要步骤如下:
兴趣小组就这个课题提出了以下问题:
(一)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集?
甲、乙、丙三位同学提出了自己的观点.
甲:直接往海水中加入沉淀剂.
乙:高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂.
丙:利用晒盐后的苦卤水,再加入沉淀剂.
通过分析比较,丙同学观点更为合理、科学,请你简述理由:______.
(二)在海水提镁的过程中如何实现镁离子的分离?
(1)操作1是______
(2)试剂②是______(填化学式).
(3)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:______.
正确答案
解:从海水(富含Na+、Mg2+、SO42-、Cl-等)中提取镁:贝壳高温分解:CaCO3CaO+CO2↑加入海水溶液中,CaO+H2O═Ca(OH)2,MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+CaCl2,通过操作①过滤得到滤渣Mg(OH)2↓,加入盐酸2HCl+Mg(OH)2═MgCl2+2H2O,溶液浓缩得到氯化镁的浓溶液,脱水得到无水氯化镁,电解得到镁和氯气,
(一)学生甲与其他观点相比,海水中镁离子浓度小,使用的沉淀剂的量较大,且不利于收集氢氧化镁,因此学生甲的观点不合理、科学;
学生乙与其他观点相比,高温蒸发海水,消耗的能源多,成本太高.因此学生乙的观点不合理、科学;
学生丙与学生乙相比,利用晒盐后的苦卤,节约能源,成本低;与学生甲相比镁离子浓度高,有利于镁元素的富集.因此学生丙的观点合理、科学;
故答案为:镁离子富集浓度高,能源消耗小,成本低;
(二)(1)在海水提镁的过程中应先浓缩海水,然后加入沉淀剂,沉降后需过滤分离不溶于水的固体和液体,所以操作1为过滤,
故答案为:过滤;
(2)要使氢氧化镁转化为氯化镁,则需要加入盐酸反应,Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,即试剂②是盐酸,
故答案为:HCl;
(3)工业上由无水MgCl2制取镁,常用电解的方法,方程式为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,
故答案为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑.
解析
解:从海水(富含Na+、Mg2+、SO42-、Cl-等)中提取镁:贝壳高温分解:CaCO3CaO+CO2↑加入海水溶液中,CaO+H2O═Ca(OH)2,MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+CaCl2,通过操作①过滤得到滤渣Mg(OH)2↓,加入盐酸2HCl+Mg(OH)2═MgCl2+2H2O,溶液浓缩得到氯化镁的浓溶液,脱水得到无水氯化镁,电解得到镁和氯气,
(一)学生甲与其他观点相比,海水中镁离子浓度小,使用的沉淀剂的量较大,且不利于收集氢氧化镁,因此学生甲的观点不合理、科学;
学生乙与其他观点相比,高温蒸发海水,消耗的能源多,成本太高.因此学生乙的观点不合理、科学;
学生丙与学生乙相比,利用晒盐后的苦卤,节约能源,成本低;与学生甲相比镁离子浓度高,有利于镁元素的富集.因此学生丙的观点合理、科学;
故答案为:镁离子富集浓度高,能源消耗小,成本低;
(二)(1)在海水提镁的过程中应先浓缩海水,然后加入沉淀剂,沉降后需过滤分离不溶于水的固体和液体,所以操作1为过滤,
故答案为:过滤;
(2)要使氢氧化镁转化为氯化镁,则需要加入盐酸反应,Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,即试剂②是盐酸,
故答案为:HCl;
(3)工业上由无水MgCl2制取镁,常用电解的方法,方程式为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,
故答案为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑.
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