- 海水淡化——电渗析法
- 共1009题
目前，世界上生产的镁有60%来自海水，其生产流程图如下
（1）贝壳的主要化学成分为______（写化学式）；
（2）写出反应②的离子方程式：______
（3）写出Mg与CO2反应的化学方程式，并标出电子转移的方向与数目：______其中还原剂是______
（4）电解氯化镁所得的氯气除用于生产盐酸外，请举出氯气在工业上的另一种用途（用化学方程式表示）
______．
正确答案
CaCO3
Mg（OH）2+2H+═Mg2++2H2O
Mg
2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
解析
解：煅烧贝壳发生的反应为CaCO3
（1）贝壳的主要成分是碳酸钙，其化学式为CaCO3，故答案为：CaCO3；
（2）氢氧化镁和稀盐酸发生复分解反应生成氯化镁和水，离子反应方程式为：Mg（OH）2+2H+═Mg2++2H2O，
故答案为：Mg（OH）2+2H+═Mg2++2H2O；
（3）镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，该反应中Mg元素化合价由0价变为+2价、C元素化合价由+4价变为0价，转移电子数为4，
故答案为：
（4）氯气是制备漂粉精的主要原料，发生的反应为：2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，
故答案为：2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
请填写下列空白：
（1）步骤①灼烧海带时，除需要三角架外，还需要用到的仪器是______（从下列仪器中选择所需的仪器，用标号字母填写在空白处）
A、烧杯 B、坩埚 C、表面皿 D、泥三角 E、酒精灯 F、干燥器
（2）步骤③的实验操作名称是______；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是______．
（3）步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是______．
（4）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法______．
正确答案
解：（1）灼烧固体物质一般使用（瓷）坩埚，而坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上，三脚架下面的空间放酒精灯，故答案为：BDE；
（2）步骤③是分离固体和液体，则实验操作为过滤，步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，是利用互溶的两种液体的沸点不同来分离，则实验操作为蒸馏，
故答案为：过滤；蒸馏；
（3）根据萃取的基本原则两种溶剂互不相溶，且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多，故答案为：苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水中大；
（4）碘遇淀粉变蓝色，故答案为：取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液；观察是否出现蓝色，如果变蓝，说明含有单质碘．
解析
解：（1）灼烧固体物质一般使用（瓷）坩埚，而坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上，三脚架下面的空间放酒精灯，故答案为：BDE；
（2）步骤③是分离固体和液体，则实验操作为过滤，步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，是利用互溶的两种液体的沸点不同来分离，则实验操作为蒸馏，
故答案为：过滤；蒸馏；
（3）根据萃取的基本原则两种溶剂互不相溶，且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多，故答案为：苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水中大；
（4）碘遇淀粉变蓝色，故答案为：取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液；观察是否出现蓝色，如果变蓝，说明含有单质碘．
海水开发利用的部分过程如图所示．下列说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A．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，向苦卤中通入Cl2置换出溴单质，分离得到溴，通入Cl2是为了提取溴，向苦卤中通入Cl2前，可先用稀硫酸酸化，故A正确；
B．煅烧贝壳得到CaO，将CaO溶于水得到石灰乳，石灰乳和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，沉淀剂廉价且原料来源广泛，工业生产中常选用生石灰或石灰水作沉淀剂，故B错误；
C．粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，精制时通常在溶液中依次中加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性，再进行重结晶进行提纯，故C正确；
D．海水提取溴一般用氯气置换溴离子转化为溴单质，溴单质沸点低，易挥发，用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收转化为HBr，达到富集的目的，故D正确；
故选B．
海水化学资源开发利用如图所示：
下列说法错误是（ ）
正确答案
解析
解：A．粗盐提纯过程中，向将粗盐溶解，然后向溶液中滴加除杂剂将杂质转化为沉淀，最后采用过滤的方法将沉淀除去，故A正确；
B．镁属于活泼金属，工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼，电解氯化镁溶液时，阴极上氢离子放电而不是镁离子放电，所以电解氯化镁溶液得不到镁，故B错误；
C．向母液中加入NaOH溶液将镁离子转化为Mg（OH）2，然后将Mg（OH）2转化为MgCl2，发生的离子反应方程式为：Mg2++2OH-=Mg（OH）2↑、Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O，这两个方程式中没有转移电子，所以由“母液→MgCl2”一系列变化未涉及氧化还原反应，故C正确；
D．溴易挥发，通入热空气时能将溴转化为溴蒸气，从而将溴分离出来，故D正确；
故选B．
（1）指出提碘的过程中有关的实验操作名称：①______，③______，④______．
（2）操作③、④可以分解为如下几步：
A、旋开活塞，用烧杯盛接溶液
B、从分液漏斗上口倒出上层溶液
C、打开分液漏斗上口玻璃塞或使塞上的凹槽对准漏斗上口的小孔
D、静置，分层
E、把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈上
F、把50mL碘水和15mL苯加入分液漏斗中，盖好玻璃塞
G、检查分液漏斗是否漏液
H、倒转分液漏斗，振荡
（i）正确的操作顺序是：G→______→______→E→D→______→______→B．
（ii）能选用苯做萃取剂的原因是：______．
（iii）上述（C）这样操作的目的是：______．
（3）从流程图2中，将操作④后的______层液体（填“上”或“下”）用如图仪器进行操作⑤，写出仪器的名称：X______，Y______，请指出下图装置中存在的一处错误：______．
正确答案
解：（1）过滤适用于不溶于水的固体和液体，海藻在坩埚中灼烧，加水浸泡，经过滤得到残渣和滤液，将碘水中的碘单质萃取出来，选择合适的萃取剂即可，
加入苯萃取，经分液后得到碘的苯溶液，由以上分析可知①为过滤，③为萃取，④为分液，
故答案为：过滤；萃取；分液；
（2）（i）③、④顺序为：检查分液漏斗是否漏液→把50mL碘水和15mL苯加入分液漏斗中，盖好玻璃塞→倒转分液漏斗，振荡→把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈上→静置，分层→打开分液漏斗上口玻璃塞或使塞上的凹槽对准漏斗上口的小孔→旋开活塞，用烧杯盛接溶液→从分液漏斗上口倒出上层溶液，所以正确的操作顺序是：GFHEDCAB，
故答案为：F；H；C；A；B；
（ii）苯与原溶剂互不相溶且不发生化学反应，碘在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度，所应可用苯作萃取剂，
故答案为：苯与原溶剂互不相溶且不发生化学反应，碘在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度；
（iii）不打开活塞，液体在大气压作用下无法流出，目的是保持分液漏斗内外压力平衡，使液体易于流下，
故答案为：保持分液漏斗内外压力平衡，使液体易于流下；
（3）苯的密度比水小，则苯在上层，苯中溶解碘，分离二者，可用蒸馏的方法，蒸馏时需蒸馏装置，X为蒸馏烧瓶，Y为冷凝管，为充分冷凝，冷凝水应从下端进，上端出，最后苯在锥形瓶中回收，装置中存在的一处错误，温度计水银球的位置错误，温度计水银球伸入到液面以下，温度计水银球应与烧瓶支管口相平测蒸气温度，
故答案为：上；蒸馏烧瓶；冷凝管；温度计水银球伸入到液面以下．
解析
解：（1）过滤适用于不溶于水的固体和液体，海藻在坩埚中灼烧，加水浸泡，经过滤得到残渣和滤液，将碘水中的碘单质萃取出来，选择合适的萃取剂即可，
加入苯萃取，经分液后得到碘的苯溶液，由以上分析可知①为过滤，③为萃取，④为分液，
故答案为：过滤；萃取；分液；
（2）（i）③、④顺序为：检查分液漏斗是否漏液→把50mL碘水和15mL苯加入分液漏斗中，盖好玻璃塞→倒转分液漏斗，振荡→把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈上→静置，分层→打开分液漏斗上口玻璃塞或使塞上的凹槽对准漏斗上口的小孔→旋开活塞，用烧杯盛接溶液→从分液漏斗上口倒出上层溶液，所以正确的操作顺序是：GFHEDCAB，
故答案为：F；H；C；A；B；
（ii）苯与原溶剂互不相溶且不发生化学反应，碘在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度，所应可用苯作萃取剂，
故答案为：苯与原溶剂互不相溶且不发生化学反应，碘在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度；
（iii）不打开活塞，液体在大气压作用下无法流出，目的是保持分液漏斗内外压力平衡，使液体易于流下，
故答案为：保持分液漏斗内外压力平衡，使液体易于流下；
（3）苯的密度比水小，则苯在上层，苯中溶解碘，分离二者，可用蒸馏的方法，蒸馏时需蒸馏装置，X为蒸馏烧瓶，Y为冷凝管，为充分冷凝，冷凝水应从下端进，上端出，最后苯在锥形瓶中回收，装置中存在的一处错误，温度计水银球的位置错误，温度计水银球伸入到液面以下，温度计水银球应与烧瓶支管口相平测蒸气温度，
故答案为：上；蒸馏烧瓶；冷凝管；温度计水银球伸入到液面以下．
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