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题型:简答题
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简答题

据科学家预测:再过100年后,全球气温估计将上升大约1.4~5.8℃.根据这一预测,全球气温上升将给全球环境带来不可估测影响,其中水资源的匮乏将是首当其冲.海水占地球总储水量的97.2%.若把海水淡化和化工生产结合起来,既能解决淡水资源缺乏的问题,又能充分利用海洋资源.

(1)就目前技术而言,结合能源消耗等问题,下列适用于“海水淡化”的技术是______(填序号).

A.蒸馏法   B.电渗析法   C.冷结法   D.离子交换法    E.反渗透法

(2)远古时代就利用海水晒盐,此项技术属于物质分离实验操作中的______

(3)海水晒盐得到的母液中,还有大量的镁、钾离子和一定量的溴、碘化合物.其中通过先进的分离技术得到MgCl2•6H2O产品,此产品还需要在不断通入“干燥氯化氢”的条件下脱水才能得到无水MgCl2,此原因是:______;如果实验以海水、氯气等为基本原料来制得单质溴、碘,最基本操作过程是__________________

(4)钛被称为21世纪金属,具有密度小、强度大,不溶于一般的强酸、强碱等优良性能,广泛用于航空、航天以及生物医学等领域.工业上可以用Mg高温还原TiCl4而制得.请设计合理的实验操作,处理上述反应产物,得到纯钛,简述操作过程:______

正确答案

解:(1)目前淡化海水的方法有多种,如:蒸馏法、结晶法、淡化膜法、多级闪急蒸馏法、冷冻法、离子交换法、反渗透法等,结合能源消耗等问题冷冻法、离子交换法、反渗透法消耗能量少,

故答案为:CDE;

(2)海水晒盐,此项技术属于物质分离实验操作中的蒸发结晶方法,

故答案为:蒸发结晶;

(3)MgCl2•6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2,若直接加热MgCl2•6H2O,会促进Mg2+水解,得不到无水MgCl2,因Mg2+水解呈酸性,加盐酸或在氯化氢气流中可抑制Mg2+水解,故一定条件为在HCl气流中,目的是抑制Mg2+水解;如果实验以海水、氯气等为基本原料来制得单质溴、碘,最基本操作过程是通入氯气氧化溴离子、碘离子为溴单质,碘单质,利用分液的方法加入萃取剂分液方法得到,最后依据沸点采取蒸馏的方法得到单质,

故答案为:抑制MgCl2水解,防止生成Mg(OH)2;氧化(通氯气);萃取(萃取、分液);蒸馏;

(4)用Mg高温还原TiCl4而制得氯化镁和钛,钛不溶于一般的强酸、强碱等优良性能,加入盐酸溶解过量的镁,热量氯化镁,过滤洗涤干燥得到纯钛,

故答案为:将产物加入足量的稀盐酸、过滤、洗涤、干燥,得到纯钛.

解析

解:(1)目前淡化海水的方法有多种,如:蒸馏法、结晶法、淡化膜法、多级闪急蒸馏法、冷冻法、离子交换法、反渗透法等,结合能源消耗等问题冷冻法、离子交换法、反渗透法消耗能量少,

故答案为:CDE;

(2)海水晒盐,此项技术属于物质分离实验操作中的蒸发结晶方法,

故答案为:蒸发结晶;

(3)MgCl2•6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2,若直接加热MgCl2•6H2O,会促进Mg2+水解,得不到无水MgCl2,因Mg2+水解呈酸性,加盐酸或在氯化氢气流中可抑制Mg2+水解,故一定条件为在HCl气流中,目的是抑制Mg2+水解;如果实验以海水、氯气等为基本原料来制得单质溴、碘,最基本操作过程是通入氯气氧化溴离子、碘离子为溴单质,碘单质,利用分液的方法加入萃取剂分液方法得到,最后依据沸点采取蒸馏的方法得到单质,

故答案为:抑制MgCl2水解,防止生成Mg(OH)2;氧化(通氯气);萃取(萃取、分液);蒸馏;

(4)用Mg高温还原TiCl4而制得氯化镁和钛,钛不溶于一般的强酸、强碱等优良性能,加入盐酸溶解过量的镁,热量氯化镁,过滤洗涤干燥得到纯钛,

故答案为:将产物加入足量的稀盐酸、过滤、洗涤、干燥,得到纯钛.

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题型:填空题
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填空题

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,理由是______

(3)步骤④利用了SO2的还原性,反应的离子方程式为______

(4)步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80-90℃.温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:______

(5)步骤⑧中溴蒸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______

(6)步骤①、②之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴,而是经过“空气吹出”、“SO2吸收”、“氯化”后再蒸馏,这样操作的意义是______

正确答案

4

VIIA

酸化可抑制Cl2、Br2与水反应

Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-

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

分液漏斗

“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.

解析

解:(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:4,VIIA;

(2)氯气、溴单质与水之间能发生反应,酸化可抑制它们与水的反应,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,故答案为:分液漏斗;

(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,故答案为:“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.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,利用海水可提取很多重要的化工原料.

下列有关说法正确的是.(  )

A第①步中除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入的药品顺序为:Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸

B第②步中工业上可采用石墨为阴极,铁为阳极,采用阳离子交换膜的电解装置

C第③步中结晶出的MgCl2•6H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2

D在第④步中溴元素被氧化,第⑤、⑥步中既有溴元素被氧化也有溴元素被还原

正确答案

D

解析

解:A、除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+等杂质,先除硫酸根离子,需要BaCl2溶液,再除镁离子,需要NaOH溶液,最后除钙离子,加入Na2CO3溶液,故A错误;

B、氯碱工业中,电解池的阳极材料也是惰性的,故B错误;

C、由③的转化可知,结晶水合物失去结晶水并生成氯化镁,为防止镁离子水解,应在酸性条件下进行,故C错误;

D、由④可知NaBr→Br2,NaBr中溴元素的化合价为-1价,单质中溴元素的化合价为0,则在反应中溴元素的化合价升高,由信息可知溴元素被氧化,第⑤、⑥步是溴的提纯,既有溴元素被氧化也有溴元素被还原;故D正确;

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

关于海水综合利用问题,下列说法错误的是(  )

A从能量转换角度来看,氯碱工业中的电解饱和食盐水是一个将电能转化为化学能的过程

B在过程②中若要获得无水MgCl2不可直接蒸干灼烧

C除去粗盐中杂质(Mg2+、SO42-、Ca2+),加入的药品顺序为:NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸

D第③④步的目的是为了浓缩富集溴

正确答案

C

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.

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题型:简答题
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简答题

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-

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题型: 单选题
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单选题

下列元素属于海水中的微量元素的是(  )

AH

BMg

CNa

DLi

正确答案

D

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.

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题型:简答题
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简答题

[化学--选修化学与技术]

沿海地区有着丰富的海水资源,海水占地球总储水量的97.4%,海水是人类宝贵的自然资源,若把海水淡化和化工生产结合起来,既可以解决淡水资源缺乏的问题,又可以充分利用海水资源,从海水中可以提取多种化工原料,如图是某工厂对海水资源综合利用的示意图:

(1)请列举海水淡化的两种方法____________

(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)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br -,其目的是:______

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______

(4)在制取无水氯化镁时需要在干躁的HCl气流中加热MgCl2.6H2O的原因______

(5)电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后即为固体镁,下列物质中可以用做镁蒸气的冷却剂的是______

A.H2     B.CO2      C.空气       D.O2     E.水蒸气

(6)苦卤(海水蒸发结晶分离出食盐后的母液)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)海水淡化即利用海水脱盐生产淡水的过程,常见的方法有:蒸馏法、膜法、冷冻法、离子交换法等,故答案为:蒸馏法;电渗析法;

(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)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,是为了富集溴元素,用SO2水溶液吸收Br2的原理方程式为:

Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,故答案为:富集溴元素;Br2+SO2+2H2O═4H++SO2-4+2Br-

(4)氯化镁中的镁离子易水解,在干燥的HCl气流中,抑制了MgCl2水解,且带走MgCl2•6H2O受热产生的水汽,故能得到无水MgCl2

故答案为:在干燥的HCl气流中,抑制了MgCl2水解,且带走MgCl2,6H2O受热产生的水汽,故能得到无水MgCl2

(5)能和金属镁发生反应的气体:氮气、氧气、二氧化碳、水,所以可以用氢气做镁蒸气的冷却剂,故选A;

(6)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:苦卤样品体积、加入NaOH溶液后生成Mg(OH)2的质量、加入BaCl2溶液后生成BaSO4的质量.

解析

解:(1)海水淡化即利用海水脱盐生产淡水的过程,常见的方法有:蒸馏法、膜法、冷冻法、离子交换法等,故答案为:蒸馏法;电渗析法;

(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)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,是为了富集溴元素,用SO2水溶液吸收Br2的原理方程式为:

Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,故答案为:富集溴元素;Br2+SO2+2H2O═4H++SO2-4+2Br-

(4)氯化镁中的镁离子易水解,在干燥的HCl气流中,抑制了MgCl2水解,且带走MgCl2•6H2O受热产生的水汽,故能得到无水MgCl2

故答案为:在干燥的HCl气流中,抑制了MgCl2水解,且带走MgCl2,6H2O受热产生的水汽,故能得到无水MgCl2

(5)能和金属镁发生反应的气体:氮气、氧气、二氧化碳、水,所以可以用氢气做镁蒸气的冷却剂,故选A;

(6)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:苦卤样品体积、加入NaOH溶液后生成Mg(OH)2的质量、加入BaCl2溶液后生成BaSO4的质量.

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题型:简答题
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简答题

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+2H22NaOH+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+2H22NaOH+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.

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题型: 单选题
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单选题

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

A除去粗盐中杂质(Mg2+、SO42-、Ca2+),加入的药品顺序为:NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸

B在过程②中将MgCl2•6H2O灼烧即可制得无水MgCl2

C从能量转换角度来看,氯碱工业中的电解饱和食盐水是一个将化学能转化为电能的过程

D从第③步到第⑤步的目的是为了浓缩

正确答案

D

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.

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题型:填空题
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填空题

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.

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题型: 单选题
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单选题

(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(  )

A“海水淡化”可以解决“淡水供应危机”,加入明矾可以使海水淡化

B化学药品着火,都要立即用水或泡沫灭火器灭火

C可溶性铜盐有毒,但在生命体中,铜是一种不可缺少的微量元素

D石油催化裂化的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃

正确答案

C

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.

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题型:简答题
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简答题

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.

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题型:简答题
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简答题

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+2H2O2NaOH+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+2H2O2NaOH+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.

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题型: 单选题
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单选题

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(  )

A在苦卤中加石灰乳过滤得沉淀,然后加盐酸,经浓缩、结晶、脱水、电解可以得到金属镁

B从海水中可得到NaCl,电解熔融NaCl或其水溶液都可制得Cl2

C利用蒸馏原理从海水中提取淡水是海水淡化技术发展的新方向

D将苦卤浓缩、氧化,鼓入热空气或水蒸气可提取溴

正确答案

C

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.

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题型: 单选题
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单选题

下列属于海水化学资源利用的是(  )

A海水淡化

B利用海水冷却

C海水提溴

D海水发电

正确答案

C

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.

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