- 海水淡化——电渗析法
- 共1009题
海水是宝贵的自然资源．利用海水可以得到一系列产品．也可以进行废气处理．
（1）利用氯碱工业产品处理含SO2的烟气的流程如下：
①“吸收装置”中发生反应的离子方程式是______．
②上述流程中循环利用的物质是______
（2）利用海水脱硫可以有效地解决煤燃烧排放的SO2造成的一系列环境问题．其工艺流程如图所示．
天然海水吸收含硫的烟气后，佑要用氧气进行载化处理．其反应原理的化学方程式是______；氧化后的海水需要加入氫氧化钠，与之混合后才能排放，该操作的主要目的是______．
（3）从海水中提纯粗盐后的母液中含有K+，Na+，Mg2+系列的加工可制得金属镁．
①从离子反应的角度思考，在母液中加入石灰乳所起的作用是______．
②要利用Mgcl，．6H20制得无水氯化镁．应采取的措施是______．
③电解熔融的无水氯化铁所得的镁蒸气在特定的环境中冷却后即为同体镁．下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是______（填字母）．
A．Ar B．CO2 C水蒸气 D.02．
正确答案
解：（1）①氯碱工业产品之一为NaOH，用NaOH吸收SO2，其离子方程式为SO2+OH-=HSO3-，
故答案为：SO2+OH-=HSO3-；
②回收装置中NaHSO3溶液与HCl反应生成NaCl溶液，NaCl溶液又是氯碱工业的原料，故循环利用的物质是NaCl溶液，故答案为：NaCl；
（2）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+），即NaOH与硫酸发生中和反应，
故答案为：2H2SO3+O2═2H2SO4；NaOH与硫酸发生中和反应；
（3））①石灰乳能将镁离子转化为沉淀，则在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg2+，
故答案为：沉淀Mg2+[或制取Mg（OH）2]；
②镁离子水解，应抑制其水解得到无水盐，所以利用MgCl2•6H2O制得无水氯化镁，应采取的措施是在HCl气流中脱水，抑制氯化镁水解，
故答案为：在HCl气流中脱水，抑制氯化镁水解；
③用作镁蒸气的冷却剂，应不与Mg反应，只有A符合，而Mg与二氧化碳、氧气、水蒸气等均可反应，故答案为：A．
解析
解：（1）①氯碱工业产品之一为NaOH，用NaOH吸收SO2，其离子方程式为SO2+OH-=HSO3-，
故答案为：SO2+OH-=HSO3-；
②回收装置中NaHSO3溶液与HCl反应生成NaCl溶液，NaCl溶液又是氯碱工业的原料，故循环利用的物质是NaCl溶液，故答案为：NaCl；
（2）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+），即NaOH与硫酸发生中和反应，
故答案为：2H2SO3+O2═2H2SO4；NaOH与硫酸发生中和反应；
（3））①石灰乳能将镁离子转化为沉淀，则在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg2+，
故答案为：沉淀Mg2+[或制取Mg（OH）2]；
②镁离子水解，应抑制其水解得到无水盐，所以利用MgCl2•6H2O制得无水氯化镁，应采取的措施是在HCl气流中脱水，抑制氯化镁水解，
故答案为：在HCl气流中脱水，抑制氯化镁水解；
③用作镁蒸气的冷却剂，应不与Mg反应，只有A符合，而Mg与二氧化碳、氧气、水蒸气等均可反应，故答案为：A．
海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：
（1）请列举海水淡化的一种方法：______．
（2）将NaCl溶液电解，在电解槽中可直接得到的产品H2、______、______，或H2、______．
（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为______．
（4）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为______，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是______．
（5）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，了解到如下装置：
请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称：______．
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是______．
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：______．
④C中液体产生颜色为______．为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是______．
正确答案
解：（1）从海水中取淡水，有蒸留法、反渗透法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法，除去海水中的盐分，有电渗拆法、离子交换法和压渗法，
故答案为：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等中的一种；
（2）电解NaCl溶液：2NaCl+2H2O
故答案为：Cl2；NaOH；NaClO；
（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，目的是低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源，转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质，用于富集溴元素，
故答案为：富集溴元素；
（4）二氧化硫吸收溴单质发生反应，SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，离子方程式为SO2+Br2+2H2O═4H++2Br-+SO42-，环境保护主要是减少SO2气体的损耗和排放，工业生产中应解决的主要问题是反应生成了两种强酸，易腐蚀设备，
故答案为：SO2+Br2+2H2O═4H++2Br-+SO42-；强酸对设备的严重腐蚀；
（5）①由装置图可知，提纯溴利用的原理是蒸馏，仪器B为冷凝管，故答案为：冷凝管；
②控制温度59℃，使溴单质挥发，通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质，同时避免污染环境，最后进行尾气吸收，由于溴单质是一种强氧化剂，易腐蚀橡胶制品，所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管，故答案为：Br2腐蚀橡胶；
③达到提纯溴的目的，操作中应控制的关键条件是把温度控制在溴的沸点59°C，并收集该温度下的馏分，故答案为：控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分；
④该产物中仍残留的少量Cl2，加入NaBr溶液发生反应：2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2，可以除去氯气，生成的溴单质可以用蒸馏的方法得到，故答案为：深红棕色；蒸馏．
解析
解：（1）从海水中取淡水，有蒸留法、反渗透法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法，除去海水中的盐分，有电渗拆法、离子交换法和压渗法，
故答案为：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等中的一种；
（2）电解NaCl溶液：2NaCl+2H2O
故答案为：Cl2；NaOH；NaClO；
（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，目的是低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源，转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质，用于富集溴元素，
故答案为：富集溴元素；
（4）二氧化硫吸收溴单质发生反应，SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，离子方程式为SO2+Br2+2H2O═4H++2Br-+SO42-，环境保护主要是减少SO2气体的损耗和排放，工业生产中应解决的主要问题是反应生成了两种强酸，易腐蚀设备，
故答案为：SO2+Br2+2H2O═4H++2Br-+SO42-；强酸对设备的严重腐蚀；
（5）①由装置图可知，提纯溴利用的原理是蒸馏，仪器B为冷凝管，故答案为：冷凝管；
②控制温度59℃，使溴单质挥发，通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质，同时避免污染环境，最后进行尾气吸收，由于溴单质是一种强氧化剂，易腐蚀橡胶制品，所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管，故答案为：Br2腐蚀橡胶；
③达到提纯溴的目的，操作中应控制的关键条件是把温度控制在溴的沸点59°C，并收集该温度下的馏分，故答案为：控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分；
④该产物中仍残留的少量Cl2，加入NaBr溶液发生反应：2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2，可以除去氯气，生成的溴单质可以用蒸馏的方法得到，故答案为：深红棕色；蒸馏．
海洋资源的开发前景十分广泛如图是我们从海水中提取镁的流程图．
上述一系列转化过程中，未涉及的基本反应类型是______；其中电解氯化镁制备金属镁的化学方程式为______．
正确答案
置换反应
MgCl2 
解析
解：四种反应类型特点：化合反应多变一，分解反应一变多，置换反应单换单，复分解反应：化合价不变，成分两交换；
生石灰与水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为：CaO+H2O═Ca（OH）2，为化合反应；
氢氧化镁与盐酸反应Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O为复分解反应；
氯化镁通电分解MgCl2 
上述一系列转化过程中，未涉及的基本反应类型是置换反应，
故答案为：置换反应；MgCl2 
海洋植物，如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素主要以碘离子的形式存在．实验室里从海带中提取碘的流程如图：
（1）上述过程中涉及到的实验操作a的名称是______．
（2）加入酸化的 H2O2溶液后，有关反应的离子方程式是______．
（3）操作b所使用的玻璃仪器有烧杯、______．
（4）操作b 可选用的有机试剂是______，理由______．
正确答案
解：（1）根据题中信息知实验操作a将悬浊液分离为溶液，分离固体和液体用过滤，所以操作是过滤，故答案为：过滤；
（2）加入氢离子和过氧化氢起的作用为氧化剂，将碘离子转化为单质碘，离子方程式为2H++2I-+H2O2═I2+2H2O，
故答案为：2H++2I-+H2O2═I2+2H2O；
（3）操作b是萃取，萃取分液必须用到的仪器名称叫分液漏斗，分液时，下层液体从下口倒出，上层液体从上口倒出，
故答案为：分液漏斗；
（4）操作b是萃取，萃取剂必须具备，碘在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取剂和水不互溶，且萃取剂和碘不反应，碘在四氯化碳或苯中的溶解度比在水中要大；四氯化碳或苯与水不相溶；四氯化碳或苯与碘不反应，
故答案为：四氯化碳或苯；碘在四氯化碳或苯中的溶解度比在水中要大；四氯化碳或苯与水不相溶；四氯化碳或苯与碘不反应．
解析
解：（1）根据题中信息知实验操作a将悬浊液分离为溶液，分离固体和液体用过滤，所以操作是过滤，故答案为：过滤；
（2）加入氢离子和过氧化氢起的作用为氧化剂，将碘离子转化为单质碘，离子方程式为2H++2I-+H2O2═I2+2H2O，
故答案为：2H++2I-+H2O2═I2+2H2O；
（3）操作b是萃取，萃取分液必须用到的仪器名称叫分液漏斗，分液时，下层液体从下口倒出，上层液体从上口倒出，
故答案为：分液漏斗；
（4）操作b是萃取，萃取剂必须具备，碘在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取剂和水不互溶，且萃取剂和碘不反应，碘在四氯化碳或苯中的溶解度比在水中要大；四氯化碳或苯与水不相溶；四氯化碳或苯与碘不反应，
故答案为：四氯化碳或苯；碘在四氯化碳或苯中的溶解度比在水中要大；四氯化碳或苯与水不相溶；四氯化碳或苯与碘不反应．
海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物，具有巨大的开发潜力，人类除了从海水中获得食盐和水外，还获得大量的钾、镁、溴、碘等，以下说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．海水中的溴、碘都是以离子形式存在，要获取溴或碘单质，先要富集溴、碘，然后再将二者氧化为单质，最后再用萃取方法获取溴、碘，故A错误；
B．海水中碘以碘离子存在，要获取碘需要先将碘离子氧化为碘单质，故B错误；
C．海水中富含大量的氯化钠，氯化钠是氯碱工业的主要原料，用氯化钠溶液可以制取氯化铵，故C正确；
D．活泼金属电解其熔融盐或氧化物的方法冶炼，钠和镁属于活泼金属，工业上采用电解熔融氯化钠或氯化镁的方法冶炼，故D错误；
故选C．
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