- 从海水中提取重水——电解法
- 共657题
地球上的资源是有限的,要合理的开发和利用。海水化学资源的利用具有非常广泛的前景。
(1)下列有关海水综合利用的说法中,正确的是___________
A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到金属钾
B.用蒸馏、电渗析、离子交换等方法能从海水中提取淡水
C.从海水中可以得到氯化钠,电解熔融氯化钠可制取金属钠
D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能
(2)从海水中提取溴单质,其中一步工艺是在于先酸化的浓缩海水中,通入足量的氯气将溴离子氧化,该反应的离子方程式是 。
(3)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。主要步骤如下:
为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可选用 ,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂①的量应 ,①后能分离得到Mg(OH)2的方法是 。试剂②可以选用 ,无水氯化镁在熔融状态下通电后会产生镁和氯气该反应的化学反应方程式为 。
正确答案
(1)BC
(2)2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
(3)Ca(OH)2或石灰乳;足量;过滤;盐酸;MgCl2(熔)Mg+Cl2↑
(三选一)[选修2:化学与技术]
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
(1)4;VIIA
(2)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应
(3)Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-(4)温度过高,产生大量水蒸气,溴蒸气中水蒸气增加;温度过低,溴不能完全蒸出,吸收率低
(5)分液漏斗
(6)“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
海水中有取之不尽的化学资源,从海水中可提取多种化工原料。下图是某工厂对海水资源的综合利用的示意图。
试回答下列问题:
(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,精制后可得NaCl饱和溶液,精制时通常在溶液中依次加入过量的BaCl2溶液,过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,最后加入盐酸至溶液呈中性。请写出加入盐酸后可能发生的化学反应的离子方程式为__________________。
(2)海水提取食盐后的母液中含有K+、Na+、Mg2+等阳离子。从离子反应的角度思考,在母液里加入石灰乳起什么作用?_______________________________________
(3)海水里的镁元素处于游离态还是化合态?从海水中提取氯化镁的反应是不是氧化还原反应?用电解法冶炼金属镁的反应是不是氧化还原反应?为什么?
____________________________________
(4)电解无水氯化镁所得的镁蒸气冷却后即为固体镁。请思考镁蒸气可以在下列哪种气体氛围中冷却___________
A.H2 B.CO2 C.空气 D.O2
正确答案
(1)OH-+H+=H2O、CO32-+2H+=H2O+ CO2↑
(2)将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀
(3)化合态;不是;是,因为发生了化合价的变化
(4)A
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④的离子方程式:______________________________。
(3)已知溴的沸点是58.5℃,步骤⑥的蒸馏过程中,溴出口温度为何要控制在80-90℃。温度过高或过低都不利于生产____________,请解释原因:________________________。
(4)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。若在实验室分离上述混合物的分离仪器的名称是____________,分离时液溴从分离器的_________(填“上口”或“下口”)排出。
(5)为什么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、氯化”:________________________________________________。
正确答案
(1)第四;ⅦA
(2)Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+ SO42-(3)温度过高,大量水蒸气排出,溴气中水增加;温度过低,溴不能完全蒸出,吸收率低
(4)分液漏斗;下口
(5)氯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、氯化”的过程实际上是一个Br2的富集过程
(三选一)[选修2:化学与技术]
海水是巨大的资源宝库,溴的提取就是以海水为原料,其提取工艺流程如下图:
(1)请列举两种海水淡化的方法__________
(2)步骤③反应的化学方程式是______________________________
(3)步骤⑤蒸馏的过程中,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_________________________________
(4)为什么不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸馏,得到液溴?_________________。
正确答案
(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法(任选两种即可)
(2)SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4(3)温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴气中水气增加,温度过低,溴不能完全蒸出,回收率低
(4)“溴水混合物Ⅰ”中虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,处理量大,生产成本高,经过“空气吹出、SO2吸收、氯化” 等步骤实际上是将溴水浓缩了
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