- 化学与资源开发利用
- 共19748题
从海水中可以获得淡水、食盐并可提取镁和溴等物质.
(1)贝壳的主要成分是______(填化学式);海水淡化的方法主要有______(填一种).
(2)经过化学变化才能从海水中获得的物质是______(填序号)
A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝 C.烧碱、氢气 D.食盐、淡水
(3)从海水中提取镁的流程如图所示:
反应①的离子方程式为______.
反应②的化学方程式为______.
(4)从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气,将溴离子氧化,该反应的离子方程式为______.
正确答案
解:(1)因贝壳的主要成分是碳酸钙,其化学式为CaCO3,因海水淡化的常用方法:海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、离子交换法,
故答案为:CaCO3;海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、离子交换法(选填其中一个);
(2)A.通过电解熔融氯化钠得到钠和氯气,是化学变化,通过氯气将溴离子和碘离子氧化为溴单质和碘单质,是化学变化,故A正确;
B.通过电解熔融氯化钠得到钠和氯气,是化学变化,通过电解熔融的氯化镁和氧化铝即得镁和铝,是化学变化,故B正确;
C.可从海水中获得氯化钠,然后电解饱和食盐水,即得烧碱、氢气和氯气,是化学变化,故C正确;
D.把海水用蒸馏等方法可以得到淡水,把海水用太阳暴晒,蒸发水分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得,故D错误;
故答案为:ABC;
(3)因反应①是Mg(OH)2与盐酸反应:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,离子方程式:Mg(OH)2+2H+═Mg2++2H2O,反应②是电解熔融MgCl2:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,
故答案为:Mg(OH)2+2H+═Mg2++2H2O;MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑;
(4)因氯气能氧化溴离子得到氯离子和单质溴:2Br-+Cl2═Br2+2Cl-;故答案为:2Br-+Cl2═Br2+2Cl-.
解析
解:(1)因贝壳的主要成分是碳酸钙,其化学式为CaCO3,因海水淡化的常用方法:海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、离子交换法,
故答案为:CaCO3;海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、离子交换法(选填其中一个);
(2)A.通过电解熔融氯化钠得到钠和氯气,是化学变化,通过氯气将溴离子和碘离子氧化为溴单质和碘单质,是化学变化,故A正确;
B.通过电解熔融氯化钠得到钠和氯气,是化学变化,通过电解熔融的氯化镁和氧化铝即得镁和铝,是化学变化,故B正确;
C.可从海水中获得氯化钠,然后电解饱和食盐水,即得烧碱、氢气和氯气,是化学变化,故C正确;
D.把海水用蒸馏等方法可以得到淡水,把海水用太阳暴晒,蒸发水分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得,故D错误;
故答案为:ABC;
(3)因反应①是Mg(OH)2与盐酸反应:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,离子方程式:Mg(OH)2+2H+═Mg2++2H2O,反应②是电解熔融MgCl2:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,
故答案为:Mg(OH)2+2H+═Mg2++2H2O;MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑;
(4)因氯气能氧化溴离子得到氯离子和单质溴:2Br-+Cl2═Br2+2Cl-;故答案为:2Br-+Cl2═Br2+2Cl-.
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______.
(4)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
解:(1)能代替大量燃煤能耗多、排污量大的缺陷的办法是寻找新的清洁能源,这是淡化海水工艺面临的问题,而潮汐能、风能、太阳能等均是海边富有的洁净能源,
故答案为:充分利用潮汐能、风能、太阳能等海边富有的洁净能源;
(2)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)①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-,
故答案为:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;
②两种互相溶解物质分离的方法叫蒸馏,
故答案为: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,首先须知苦卤样品的体积,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,根据加入BaCl2溶液后生成的BaSO4的质量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+,根据加入NaOH溶液后生成的Mg(OH)2的质量求出总的Mg2+,减去MgSO4中的Mg2+得到MgCl2的量,所以测定过程中应获取的数据有:苦卤样品的体积、加入NaOH溶液后生成的Mg(OH)2的质量、加入BaCl2溶液后生成的BaSO4的质量,
故答案为:苦卤样品的体积、加入NaOH溶液后生成的Mg(OH)2的质量、加入BaCl2溶液后生成的BaSO4的质量;
解析
解:(1)能代替大量燃煤能耗多、排污量大的缺陷的办法是寻找新的清洁能源,这是淡化海水工艺面临的问题,而潮汐能、风能、太阳能等均是海边富有的洁净能源,
故答案为:充分利用潮汐能、风能、太阳能等海边富有的洁净能源;
(2)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)①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-,
故答案为:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;
②两种互相溶解物质分离的方法叫蒸馏,
故答案为: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,首先须知苦卤样品的体积,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,根据加入BaCl2溶液后生成的BaSO4的质量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+,根据加入NaOH溶液后生成的Mg(OH)2的质量求出总的Mg2+,减去MgSO4中的Mg2+得到MgCl2的量,所以测定过程中应获取的数据有:苦卤样品的体积、加入NaOH溶液后生成的Mg(OH)2的质量、加入BaCl2溶液后生成的BaSO4的质量,
故答案为:苦卤样品的体积、加入NaOH溶液后生成的Mg(OH)2的质量、加入BaCl2溶液后生成的BaSO4的质量;
海水是巨大的化学资源宝库.
Ⅰ.从海水中可以提取氯、溴、碘等卤族元素.
(1)HCl的稳定性比HBr______(填写“强”或“弱”).
(2)已知:X2 (g)+H2(g)⇌2HX(g)(X2表示Cl2、Br2和I2).
图1表示平衡常数K与温度t的关系.
①△H 表示X2与H2反应的焓变,△H______0.(填“>”、“<”或“=”)
②曲线a表示的是______(填“Cl2”、“Br2”或“I2”)与H2反应时K与t的关系.
Ⅱ.海水淡化具有广泛的应用前景,淡化前需对海水进行预处理.
(1)通常用明矾[K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O]作混凝剂,降低浊度.明矾水解的离子方程式是______.
(2)用图2所示NaClO的发生装置对海水进行消毒和灭藻处理.
①装置中由NaCl转化为NaClO的化学方程式是______.
②海水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等杂质离子,处理过程中装置的阴极易产生水垢,其主要成分是Mg(OH)2和CaCO3.生成CaCO3的离子方程式是______.
③若每隔5-10min倒换一次电极电性,可有效地解决阴极的结垢问题.
试用电极反应式并结合必要的文字进行解释______.
正确答案
解:Ⅰ.(1)同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,F>Cl>Br>I,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,则稳定性HF>HCl>HBr>HI,即HCl的稳定性比HBr强,
故答案为:强;
(2)①图象分析平衡常数随温度升高减小,说明平衡逆向进行,正反应为放热反应,△H<0,
故答案为:<;
②Cl2、Br2、I2,与H2反应时K与t的关系分析可知氯气和氢气反应放热多,碘化氢加热分解平衡逆向进行平衡常数减小的大,曲线a表示的是I2,
故答案为:I2;
Ⅱ.(1)明矾中含有铝离子,铝离子在水中水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性而净水,水解方程式为Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+;
故答案为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+;
(2)①装置中由NaCl转化为NaClO的化学方程式是2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑、2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O,
故答案为:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑;2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O;
②阴极生成氢气,电极附近水的电离被破坏,电极附近生成氢氧化钠,氢氧化钠和碳酸氢钙,碳酸氢镁反应生成氢氧化镁、碳酸钙沉淀,氢氧化钠和碳酸氢钙反应生成CaCO3的沉淀产生水垢,生成碳酸钙沉淀的反应离子方程式是:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O,
故答案为:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O;
③阴极电解原理分析可知,阴极结垢后倒换电极电性,阴极变为阳极,其电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,产生的氯气与水发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,使该电极附近溶液呈酸性,从而将Mg(OH)2和CaCO3溶解而达到除垢的目的,
故答案为:阴极结垢后倒换电极电性,阴极变为阳极,其电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,产生的氯气与水发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,使该电极附近溶液呈酸性,从而将Mg(OH)2和CaCO3溶解而达到除垢的目的.
解析
解:Ⅰ.(1)同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,F>Cl>Br>I,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,则稳定性HF>HCl>HBr>HI,即HCl的稳定性比HBr强,
故答案为:强;
(2)①图象分析平衡常数随温度升高减小,说明平衡逆向进行,正反应为放热反应,△H<0,
故答案为:<;
②Cl2、Br2、I2,与H2反应时K与t的关系分析可知氯气和氢气反应放热多,碘化氢加热分解平衡逆向进行平衡常数减小的大,曲线a表示的是I2,
故答案为:I2;
Ⅱ.(1)明矾中含有铝离子,铝离子在水中水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性而净水,水解方程式为Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+;
故答案为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+;
(2)①装置中由NaCl转化为NaClO的化学方程式是2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑、2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O,
故答案为:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑;2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O;
②阴极生成氢气,电极附近水的电离被破坏,电极附近生成氢氧化钠,氢氧化钠和碳酸氢钙,碳酸氢镁反应生成氢氧化镁、碳酸钙沉淀,氢氧化钠和碳酸氢钙反应生成CaCO3的沉淀产生水垢,生成碳酸钙沉淀的反应离子方程式是:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O,
故答案为:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O;
③阴极电解原理分析可知,阴极结垢后倒换电极电性,阴极变为阳极,其电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,产生的氯气与水发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,使该电极附近溶液呈酸性,从而将Mg(OH)2和CaCO3溶解而达到除垢的目的,
故答案为:阴极结垢后倒换电极电性,阴极变为阳极,其电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,产生的氯气与水发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,使该电极附近溶液呈酸性,从而将Mg(OH)2和CaCO3溶解而达到除垢的目的.
许多国家十分重视海水资源的综合利用.不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是( )
正确答案
解析
解:A.可从海水中获得氯化钠,通过电解熔融氯化钠得到钠和氯气,是化学变化,通过氯气将溴离子和碘离子氧化为溴单质和碘单质,是化学变化,故A错误;
B.可从海水中获得氯化钠,电解熔融氯化钠得到钠和氯气,是化学变化,通过电解熔融的氯化镁和氧化铝即得镁和铝,是化学变化,故B错误;
C.把海水用蒸馏等方法可以得到淡水,把海水用太阳暴晒,蒸发水分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得,故C正确;
D.可从海水中获得氯化钠,配制成饱和食盐水,然后电解,即得烧碱、氢气和氯气,是化学变化,故D错误;
故选C.
若实行海水淡化来供应饮用水,下列方法在原理上完全不可行的是( )
正确答案
解析
解:A.与海水中的盐分相比,水的沸点较低,利用太阳能将海水变成蒸汽,蒸汽经过冷却而得高纯度淡水,该方法在原理上完全可行,故A正确;
B.明矾在溶液中水解生成氢氧化铝胶体,胶体吸附使海水中的悬浮颗粒沉淀下来而净水,并不能淡化海水,故B错误;
C.使用离子交换树脂与水中的离子进行交换,从而达到淡化海水的目的,故C正确;
D.利用渗析法可使相应的离子通过半透膜以达到硬水软化的效果,故D正确;
故选B.
(2015春•信阳期末)海水中含的MgCl2是Mg的重要来源之一,从海水中提取镁,可按如下步骤进行:
①将贝壳制成石灰乳;
②在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉淀物;
③将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物;
④将产物熔融后电解
关于提取镁,下列说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、海水中含有丰富的镁离子,此法的优点之一是原料来源丰富,故A正确;
B、①将贝壳制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉淀物氢氧化镁;③将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物氯化镁晶体,是提取氯化镁的反应过程,故B正确;
C、电解熔融氯化镁生成镁和氯气,MgCl2Mg+Cl2↑,故C正确;
D、①将贝壳制成石灰乳过程中碳酸钙分解生成氧化钙,氧化钙和水化合反应生成氢氧化钙,过程中无置换反应,故D错误;
故选D.
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:______.
(2)石灰乳是生石灰与水形成的混合物,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)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会生成Mg和Cl2,该反应的化学方程式是______.从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物氯气可以用于______.
(5)从海水提取镁的过程,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?______.
正确答案
沉淀Mg2+(或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀)
贝壳
过滤
蒸发结晶
MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
制备盐酸
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
解析
解:(1)石灰乳的溶解性大于氢氧化镁,所以石灰乳和镁离子反应生成Mg(OH)2沉淀,则石灰乳的作用是沉淀Mg2+(或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀),故答案为:沉淀Mg2+(或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀);
(2)贝壳的主要成分是CaCO3,从充分利用海洋化学资源,提高经济效益的角度,应该用贝壳制取生石灰,
故答案为:贝壳;
(3)分离难溶性固体和溶液采用过滤的方法分离,氢氧化镁难溶于水,其它物质易溶于水,所以操作A为过滤;从MgCl2溶液中制取MgCl2.6H2O采用蒸发结晶的方法,所以操作B为蒸发结晶,
故答案为:过滤;蒸发结晶;
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会生成Mg和Cl2,电解方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑,氯气和氢气反应生成HCl而制备稀盐酸,从而达到循环利用的目的,
故答案为:MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑;制备盐酸;
氯气和氢氧化钙反应生成次氯酸钙,从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物氯气可以用于制备漂白粉;
(5)海水中镁离子量很大但浓度较低,如果单纯运用海水制取镁成本大,为降低成本,所以先将镁离子富集,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.
目前世界上60%的镁是从海水中提取的,如图是某工厂从海水中提取镁的主要步骤.学生就这个课题展开了讨论.
学生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?有三个学生提出自己的观点.
学生甲的观点:直接往海水中加入沉淀剂.
学生乙的观点:高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂.
学生丙的观点:利用晒盐后的苦卤水,再加入沉淀剂.
通过分析比较你认为学生______的观点正确(填学生序号),简述理由:______.
(二)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离?
(1)为了使镁离子沉淀下来,并充分利用当地的贝壳(主要成分为碳酸钙)资源,加入的足量试剂①是______(填化学式).
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是______(填标号字母)
A.蒸馏 B.过滤 C.萃取 D.分液
(3)加入的足量试剂②是______(填化学式).
(4)写出由无水MgCl2制取金属镁的化学方程式______.
正确答案
丙
镁离子富集浓度高;能源消耗小,成本低.
Ca(OH)2(或CaO)
B
HCl
MgCl2Mg+Cl2↑
解析
解:(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正确,原因是:海水中镁离子浓度小,沉淀剂的用量大,不利于镁离子的沉淀;
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正确,原因是:能源消耗大,海水的综合利用低,成本高;
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.因此学生丙的观点正确,因为:镁离子富集浓度高,成本低.
故答案为:丙、镁离子富集浓度高;能源消耗小,成本低.
(二)(1)因碳酸钙高温分解得到氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与氯化镁反应生成氢氧化镁,故答案为:Ca(OH)2(或CaO);
(2)因Mg(OH)2不溶于水,可用过滤的方法进行分离,故选:B;
(3)要使氢氧化镁转化为氯化镁,则需要加入盐酸反应,即试剂②是盐酸,故答案为:HCl;
(3)工业制取镁时,电解熔融状态的氯化镁,MgCl2Mg+Cl2↑,故答案为:,MgCl2
Mg+Cl2↑.
海洋中有丰富的食品、矿产,能源、药物和水产资源等(如图所示),下列有关说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、氯碱工业是电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠的化学制备反应;通电条件下发生了化学反应,电能转化为化学能,故A正确;
B、氯化镁晶体脱水过程中镁离子易水解生成氢氧化镁沉淀,在氯化氢气体中脱水可以抑制镁离子水解;MgCl2•6H20要在HCl氛围中加热脱水制得无水MgCl2,故B正确;
C、依据转化关系的流程中,③步反应为:2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl;④是Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,⑤步的反应为:2HBr+Cl2=Br2+HCl;所以在过程③⑤中溴元素均被氧化,故C正确;
D、选项中的试剂添加顺序中,钡离子最后无法除去,则加入的药品顺序为:BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸,故D错误;
故选D.
我国有丰富的海水资源,开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务.
(1)被称作海洋元素的是______(写元素符号).
(2)工业上常以食盐为原料制备氯气,再用氯气制备漂白粉,请写出漂白粉长期露置在空气中失效的反应的化学方程式______,______.
(3)从海水中提取食盐和溴的过程如下:
Ⅰ.①步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br¯,其目的为富集溴元素,请写出步骤Ⅱ的化学方程式,______.
②在3mL溴水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象为如图1中______.
Ⅱ.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,设计了如图2实验装置图.
请你参与分析讨论:
①实验装置气密性良好,要在C中获得纯净的液溴即达到提纯溴的目的,操作中控制的关键条件是:______.
②C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______溶液,充分反应后,再进行的分离操作是______.
③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______.
④D装置的作用是______.
正确答案
解:(1)99%的溴元素以溴离子的形式存在于海洋中,被称为海洋元素,
故答案为:Br;
(2)漂白粉的有效成分是次氯酸钙,会和空气中的水以及二氧化碳发生反应生成具有漂白作用的次氯酸,反应方程式为:Ca(ClO)2+H2O+CO2═CaCO3↓+2HClO,但是次氯酸易分解2HClO2HCl+O2↑,这样会导致漂白粉失效,
故答案为:Ca(ClO)2+H2O+CO2═CaCO3↓+2HClO;2HClO2HCl+O2↑;
(3)Ⅰ、①二氧化硫具有还原性,能被溴单质氧化为硫酸,发生反应的方程式为:SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4,
故答案为:SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4;
②四氯化碳和水是互不相溶的,且密度比水大,化碳和水混合后会分层,下层是四氯化碳,溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中的大,溴将溶解在四氯化碳中.
故选:D;
Ⅱ、①根据题意信息:Br2的沸点为59℃,所以要获得溴蒸汽,可以控制蒸馏液体的温度是59℃,
故答案为:控制温度计b的温度,并且收集59℃时的馏分;
②溴蒸汽在59℃时被蒸馏出来,遇冷液化,所得的液溴是深红棕色的液体,如果其中含有氯气杂质,可以加入溴化钠来除杂,氯气可以和溴化钠反应生成溴单质和氯化钠,然后从混合液中获得纯溴,可以加入四氯化碳,采用萃取分液法,
故答案为:深红棕色;NaBr;萃取分液;
③因为溴单质具有氧化性,可以腐蚀橡胶,所以仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,
故答案为:溴单质具有氧化性,可以腐蚀橡胶;
④溴蒸汽有毒,氢氧化钠溶液可以和溴之间发生反应,生成溴化钠和次溴酸钠溶液,可以用氢氧化钠来进行尾气处理,
故答案为:除去少量有毒性的溴蒸汽,防止污染空气.
解析
解:(1)99%的溴元素以溴离子的形式存在于海洋中,被称为海洋元素,
故答案为:Br;
(2)漂白粉的有效成分是次氯酸钙,会和空气中的水以及二氧化碳发生反应生成具有漂白作用的次氯酸,反应方程式为:Ca(ClO)2+H2O+CO2═CaCO3↓+2HClO,但是次氯酸易分解2HClO2HCl+O2↑,这样会导致漂白粉失效,
故答案为:Ca(ClO)2+H2O+CO2═CaCO3↓+2HClO;2HClO2HCl+O2↑;
(3)Ⅰ、①二氧化硫具有还原性,能被溴单质氧化为硫酸,发生反应的方程式为:SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4,
故答案为:SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4;
②四氯化碳和水是互不相溶的,且密度比水大,化碳和水混合后会分层,下层是四氯化碳,溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中的大,溴将溶解在四氯化碳中.
故选:D;
Ⅱ、①根据题意信息:Br2的沸点为59℃,所以要获得溴蒸汽,可以控制蒸馏液体的温度是59℃,
故答案为:控制温度计b的温度,并且收集59℃时的馏分;
②溴蒸汽在59℃时被蒸馏出来,遇冷液化,所得的液溴是深红棕色的液体,如果其中含有氯气杂质,可以加入溴化钠来除杂,氯气可以和溴化钠反应生成溴单质和氯化钠,然后从混合液中获得纯溴,可以加入四氯化碳,采用萃取分液法,
故答案为:深红棕色;NaBr;萃取分液;
③因为溴单质具有氧化性,可以腐蚀橡胶,所以仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,
故答案为:溴单质具有氧化性,可以腐蚀橡胶;
④溴蒸汽有毒,氢氧化钠溶液可以和溴之间发生反应,生成溴化钠和次溴酸钠溶液,可以用氢氧化钠来进行尾气处理,
故答案为:除去少量有毒性的溴蒸汽,防止污染空气.
(2015秋•瑞安市校级月考)下列说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.把贝壳制成石灰乳,涉及反应:CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O═Ca(OH)2;在引入的海水中加入石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物,涉及反应:MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+CaCl2;将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物,涉及反应:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,MgCl2•6H2O
MgCl2+6H2O;④将产物电解得到金属镁,涉及反应:MgCl2
Mg+Cl2↑,从海水中提取金属镁所发生的化学反应中,涉及HCl,故A错误;
B.因为澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度太小,故应该用Cl2与石灰乳制取漂白粉,故B错误;
C.炼铁时,石灰石中的碳酸钙在高温条件下分解能生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙能和二氧化硅反应生成硅酸钙,从而除去铁矿石中的二氧化硅,故C正确;
D.高温条件下,二氧化硫和生石灰化合生成了亚硫酸钙,反应的化学方程式是:CaO+SO2CaSO3,从而达到固硫的目的,故D错误;
故选C.
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HC1气体等
正确答案
解析
解:A.过程①的提纯中过滤属于物理过程,但是除去镁离子、碳酸根离子、硫酸根离子属于化学过程;过程②电解饱和食盐水获得了氯气和氢气两种单质,故A错误;
B.因Br2+SO2 +2H2O=2HBr+H2SO4,反应后溶液呈酸性,能与金属容器反应,故B正确;
C.因2Br-+Cl2 =Br2 +2Cl-,每氧化0.2molBr-需消耗0.1molCl2,0.1molCl2的体积标准状况为2.24L,在其他状况下不一定为2.24L,故C错误;
D.因MgCl2•6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等,直接灼烧得不到MgCl2,若要由MgCl2•6H2O灼烧即可制得无水MgCl2,为防止Mg2+发生水解,应在HCl气氛中进行,故D错误;
故选B.
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、利用朝汐发电是朝汐能转化为电能,没有发生化学反应,而化学能转化为电能必须要发生化学反应,故A错误;
B.海水中含有氯化钠,经过海水蒸发制得氯化钠,只发生了物理变化,没有发生化学变化,故B错误;
C.从海水中得到氯化镁后,可以电解熔融状态的氯化镁生成氯气和金属镁,故C正确;
D.海水中含有的溴元素是以Br-的形式存在,要转化为溴单质,元素必然降价,要发生还原反应,即只经过物理变化不能从海水中得到溴单质,故D错误;
故选C.
海洋是一个丰富的资源宝库,通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用
(1)海水中盐的开发利用:
①海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河入海口,多风少雨,潮汐落差大且又平坦空旷的海滩.所建盐田分为贮水池、______池和结晶池.
②工业上通常以NaCl、CO2和NH3为原料制取纯碱,请写出第一步制取NaHCO3的化学方程式
______
(2)电渗析法是近年发展起的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示.其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列.请回答下面的问题:
i电渗析法淡化海水中阴极室可获得的重要化工原料有
ii上图中虚线部分表示______离子交换膜,淡水从______(A或B)排除
(3)用苦卤(含Na+、K+、Mg2+、Cl-、Br-等离子)可提取溴,其生产流程如下:
i写出反应③的离子方程式为:______.
ii通过①氯化已获得含Br2的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化重新获得含Br2的溶液?______
iii向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在90℃左右进行蒸馏的原因是.______.
正确答案
解:(1)①海水晒盐需要通过蒸发、结晶过程,所以还需要结晶池,
故答案为:蒸发;
②以NaCl、NH3、CO2和水等为原料制取NaHCO3的化学方程式为:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,
故答案为:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl;
(2)i.阴极上发生还原反应,水电离的氢离子得到电子生成氢气,同时生成氢氧化钠,
故答案为:氢气和氢氧化钠;
ii.图中虚线部分只允许阴离子通过,所以为阴离子交换膜;
在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,①室离子浓度变小,②室离子浓度增大,离子浓度大的为浓水,所以浓水在B处排出,淡水在A处排出,
故答案为:阴;A;
(3)i.纯碱是碳酸钠,与溴反应有BrO3-生成,反应的离子方程式为:3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑,反应③加入硫酸后,Br-、BrO3-反应生成溴单质,反应的离子方程式为:5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O,
故答案为:5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O;
ii.从①出来的溶液中溴的含量不高,如果直接蒸馏,产品成本高,所以需要进一步浓缩溴,提高溴的浓度,
故答案为:富集溴,提高Br2的浓度;
iii.温度过高水蒸气蒸出,溴中含有水分,温度过低溴不能完全蒸出,产率低,
故答案为:温度过低难以将Br2蒸发出来,但温度过高又会将大量的水蒸馏出来.
解析
解:(1)①海水晒盐需要通过蒸发、结晶过程,所以还需要结晶池,
故答案为:蒸发;
②以NaCl、NH3、CO2和水等为原料制取NaHCO3的化学方程式为:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,
故答案为:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl;
(2)i.阴极上发生还原反应,水电离的氢离子得到电子生成氢气,同时生成氢氧化钠,
故答案为:氢气和氢氧化钠;
ii.图中虚线部分只允许阴离子通过,所以为阴离子交换膜;
在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,①室离子浓度变小,②室离子浓度增大,离子浓度大的为浓水,所以浓水在B处排出,淡水在A处排出,
故答案为:阴;A;
(3)i.纯碱是碳酸钠,与溴反应有BrO3-生成,反应的离子方程式为:3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑,反应③加入硫酸后,Br-、BrO3-反应生成溴单质,反应的离子方程式为:5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O,
故答案为:5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O;
ii.从①出来的溶液中溴的含量不高,如果直接蒸馏,产品成本高,所以需要进一步浓缩溴,提高溴的浓度,
故答案为:富集溴,提高Br2的浓度;
iii.温度过高水蒸气蒸出,溴中含有水分,温度过低溴不能完全蒸出,产率低,
故答案为:温度过低难以将Br2蒸发出来,但温度过高又会将大量的水蒸馏出来.
(2015秋•嘉兴期末)某一海水资源利用的原理如图所示,下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.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,所以正确的顺序为:加过量的BaCl2溶液,加过量的Na2CO3溶液,加过量的NaOH溶液,过滤,加适量的盐酸;或者,加过量的NaOH溶液,加过量的BaCl2溶液,加过量的Na2CO3溶液,过滤,滤液加适量的盐酸,故A错误;
B.氯碱工业为电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠的反应,而工业上用电解熔融的氯化钠冶炼钠,故B错误;
C.第③步将溴离子被氧化为溴单质,第④步中溴单质被还原为溴离子,第⑤步中溴离子被氧化为溴单质,过程的目的是浓缩,故C正确;
D.海水提溴是先通入足量氯气氧化溴离子为溴单质,然后将溴单质还原为溴化氢,再通入适量氯气氧化溴离子为溴单质,④中溴得电子化合价降低,所以溴元素被还原,故D错误;
故选C.
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