- 从海水中提取重水——电解法
- 共657题
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）
Ⅰ．反应②的离子方程式为__________________________
Ⅱ．从反应③后的四氯化碳溶液中分离出单质溴的方法是_______________
(4)苦卤中含有NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4。用简要的文字说明如何测定苦卤中MgCl2的含量__________________________。
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（其他合理答案也可）
(2)CH2=CHCOONa
(3)I.SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-；Ⅱ蒸馏
(4)先用足量的BaCl2溶液沉淀SO42-，求出SO42-的物质的量n(SO42-)。然后用足量NaOH溶液使Mg2+完全沉淀，求出Mg2+的总物质的量n(Mg2+)总，再用n(Mg2+)总减去 n（SO42-）即得MgCl2的物质的量
工业“从海水中提取镁”的流程图如图所示：
步骤为：
①将海边大量的贝壳煅烧成生石灰，并将生石灰制成石灰乳；
②将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg（OH）2沉淀；
③在Mg（OH）2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液，再经蒸发结晶得到MgCl2•6H2O；
④将MgCl2•6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2；
⑤电解熔融的氯化镁可得到Mg．
（1）步骤①中涉及的化学方程式为______．
（2）步骤③中的蒸发利用风吹日晒完成，但在实验室中蒸发操作时需要的主要仪器有______、______、酒精灯、三角架等．
（3）海水中的镁以Mg抖形式存在，设计步骤②③将Mg2+转化为Mg（OH）2又重新转化为Mg2+的目的是______．
（4）步骤④中的“一定条件”指的是______，目的是______．
（5）上述流程中，在降低成本、减少污染方面做了一些工作，请写出其中一点：
（6）有同学认为：可以在步骤②后加热Mg（OH）2得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁，以简化实验步骤，体现实验的简约性原则．你是否同意该同学的观点______（填“同意”或“不同意”），理由为______．
正确答案
（1）碳酸钙加热分解产生氧化钙和二氧化碳，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，方程式分别为：CaCO3
故答案为：CaCO3
（2）蒸发过程所用到的仪器有蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、三角架、坩埚钳等，
故答案为：蒸发皿，玻璃棒；
（3）海水中镁离子的浓度低，需要富集镁元素，提高Mg2+的浓度；
故答案为：提高Mg2+的浓度，起到富集的作用；
（4）MgCl2在加热时易水解生成氢氧化镁沉淀，此时应防止水解，则应在HCl氛围中，同时可以带走水蒸气；
故答案为：在HCl气流中；抑制MgCl2水解成Mg（OH）2；可以带走水蒸气；
（5）电解产生的Cl2用于制取HCl气体，实现盐酸循环利用，减少了环境污染，
故答案为：电解产生的Cl2用于制取HCl气体；
（6）MgO熔点远高于MgCl2，应注意节约能源，可用氯化镁代替．
故答案为：不同意；因为MgO熔点很高，熔融时耗费大量的能量增加生产成本．
（1）能源是当今社会发展的三大支柱之一。天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，主要成分为甲烷，甲烷燃烧的化学方程式为：__________ ， 标准状况下，11.2L甲烷燃烧时，转移电子的物质的量为__________ mol。 在如下图构想的物质循环中太阳能最终转化为 _________能。
（2）钢铁的腐蚀现象非常普遍，电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因，某同学按下图进行钢铁腐蚀的模拟，则负极的电极反应式为________ ， 正极的电极反应式为 _________。 【提示：电化学的总反应式为2Fe+2H2O+O2==2Fe(OH)2】
（3）海水化学资源的开发利用具有重要的意义和作用，下图是海带中提取碘的示意图：
操作①的名称是_________ ；反应②的离子方程式是__________ ，下述物质中不可做试剂③的是____________ 。
A．乙醇
B．苯
C．乙酸
D．四氯化碳
正确答案
（1）CH4 +2O2
（2）2Fe - 4e- == 2Fe2+， O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- （3）溶解、过滤； H2O2 +2I-+2H+ = 2H2O + I2； AC。
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多种元素中，有80多种可以在海水中找到。海洋是一个远未被完全开发的、巨大的化学资源宝库，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，其技术和工艺比较完备，但大量使用燃煤，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）：
a．反应②的离子方程式为____，
b．从反应③后的四氯化碳溶液中分离出单质溴的方法是____。
(4)苦卤中含有NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4。如何测定苦卤中MgCl2的含量：___ （用简要的文字说明）。
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
(2) CH2 ==CHCOONa
(3)SO2+Br2+2H2O==4H++2Br-+SO42- ；蒸馏
(4)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+的量，减去MgSO4中的Mg2+的量得到MgCl2的量
海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示
(1)若在空气中加热MgCl2
________________________。用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁(MgCl2)。在干燥的
HCl气流中加热MgCl2
(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)实验时将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。溶解时：________；过滤时：_______；蒸发时：________。
正确答案
(1)MgCl2
Mg(OH)Cl
(2)加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤
(3)搅拌，加速溶解使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗；防止外洒搅拌；防止因局部过热液滴或晶体飞溅
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