- 海水淡化——电渗析法
- 共1009题
（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）
故答案为；MnO2+4HCl（浓）
（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）
故答案为；MnO2+4HCl（浓）
（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-．
下列元素属于海水中的微量元素的是（ ）
正确答案
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．
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+2H2O 
（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+2H2O
（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．
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
正确答案
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．
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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