- 海水淡化——电渗析法
- 共1009题
海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．活泼金属采用电解其熔融盐或氧化物的方法冶炼，钾是活泼金属，应该用电解其熔融盐的方法冶炼，故A错误；
B．海水蒸发制海盐的过程中是利用氯化钠溶解度随温度变化不大，蒸发水得到氯化钠晶体，主要是物理变化，故B错误；
C．海水中含有氯化钠，通过物理方法可以得到氯化钠，电解熔融态的氯化钠时，阳极上氯离子放电生成氯气，故C正确；
D．利用潮汐发电是将朝汐能转化为电能，而不是将化学能转化为电能，故D错误；
故选C．
碘是公认的“智慧元素”，儿童缺碘会导致发育迟缓，成人缺碘会引起甲状腺肿大．因此我国
强制推行食用加碘盐．海产品中常含有较多的碘元素，因此海边的居民很少患碘缺乏病．某
化学兴趣小组的同学通过以下步骤提取海带中的碘：
（1）我国现在的加碘盐是在食盐中加一定量的______．
（2）灼烧过程可以在下列哪种仪器中进行______
A．蒸发皿 B．坩埚 C．烧杯 D．试管
（3）过滤用的主要玻璃仪器有：烧杯、______、漏斗．
（4）用有机溶剂将碘从水中提取出来的过程叫______．若用苯作溶剂进行提取，则静置分层后下层为______．
（5）提取碘的过程中，还可选用的有机溶剂为______
A．酒精 B．四氯化碳 C．甘油 D．乙酸．
正确答案
KIO3
B
玻璃棒
萃取
水层
B
解析
解：（1）食用的碘盐是在食盐中加入一定量的碘酸钾（KIO3），碘离子易被氧气氧化，故答案为：KIO3；
（2）因灼烧过程中需要的仪器有：坩埚、坩埚 钳、酒精灯、泥三角、三脚架等，故答案为：B．
（3）过滤操作使用的仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台（带铁圈）、滤纸等，玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗，故答案为：玻璃棒；
（4）用有机溶剂将碘从水中提取出来的过程叫萃取，用苯萃取分液后，密度大的水在下层，溶有碘单质的苯层在上层，故答案为：萃取；水层；
（5）A．酒精和水互溶，所以不能作萃取剂，故错误；
B．四氯化碳符合萃取剂的选取条件，所以可作萃取剂，故正确；
C．甘油和水互溶，所以不能作萃取剂，故错误；
D．醋酸和水互溶，所以不能作萃取剂，故错误；
故选B．
海带中碘元素的分离实验中，在灼烧后的海带灰中加入蒸馏水，煮沸2～3min，再过滤，得到滤液．煮沸的目的是（ ）
正确答案
解析
解：由于海带中碘元素的分离实验中，在灼烧后的海带灰中加入蒸馏水，煮沸2～3min，再过滤，得到滤液，
煮沸的目的是为了加快碘化物在水中的溶解，以使灰烬中的碘离子尽可能多的进入溶液，所以正确的是：D加速碘化物的溶解，
故选D．
目前世界上60%的镁是从海水中提取的．某校化学兴趣小组对这个课题展开了探究．已知海水提镁的主要步骤如下：
兴趣小组就这个课题提出了以下问题：
（一）在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集？
甲、乙、丙三位同学提出了自己的观点．
甲：直接往海水中加入沉淀剂．
乙：高温加热蒸发海水后，再加入沉淀剂．
丙：利用晒盐后的苦卤水，再加入沉淀剂．
通过分析比较，丙同学观点更为合理、科学，请你简述理由：______．
（二）在海水提镁的过程中如何实现镁离子的分离？
（1）操作1是______
（2）试剂②是______（填化学式）．
（3）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，该反应的化学方程式为：______．
正确答案
解：从海水（富含Na+、Mg2+、SO42-、Cl-等）中提取镁：贝壳高温分解：CaCO3
（一）学生甲与其他观点相比，海水中镁离子浓度小，使用的沉淀剂的量较大，且不利于收集氢氧化镁，因此学生甲的观点不合理、科学；
学生乙与其他观点相比，高温蒸发海水，消耗的能源多，成本太高．因此学生乙的观点不合理、科学；
学生丙与学生乙相比，利用晒盐后的苦卤，节约能源，成本低；与学生甲相比镁离子浓度高，有利于镁元素的富集．因此学生丙的观点合理、科学；
故答案为：镁离子富集浓度高，能源消耗小，成本低；
（二）（1）在海水提镁的过程中应先浓缩海水，然后加入沉淀剂，沉降后需过滤分离不溶于水的固体和液体，所以操作1为过滤，
故答案为：过滤；
（2）要使氢氧化镁转化为氯化镁，则需要加入盐酸反应，Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O，即试剂②是盐酸，
故答案为：HCl；
（3）工业上由无水MgCl2制取镁，常用电解的方法，方程式为：MgCl2（熔融）
故答案为：MgCl2（熔融）
解析
解：从海水（富含Na+、Mg2+、SO42-、Cl-等）中提取镁：贝壳高温分解：CaCO3
（一）学生甲与其他观点相比，海水中镁离子浓度小，使用的沉淀剂的量较大，且不利于收集氢氧化镁，因此学生甲的观点不合理、科学；
学生乙与其他观点相比，高温蒸发海水，消耗的能源多，成本太高．因此学生乙的观点不合理、科学；
学生丙与学生乙相比，利用晒盐后的苦卤，节约能源，成本低；与学生甲相比镁离子浓度高，有利于镁元素的富集．因此学生丙的观点合理、科学；
故答案为：镁离子富集浓度高，能源消耗小，成本低；
（二）（1）在海水提镁的过程中应先浓缩海水，然后加入沉淀剂，沉降后需过滤分离不溶于水的固体和液体，所以操作1为过滤，
故答案为：过滤；
（2）要使氢氧化镁转化为氯化镁，则需要加入盐酸反应，Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O，即试剂②是盐酸，
故答案为：HCl；
（3）工业上由无水MgCl2制取镁，常用电解的方法，方程式为：MgCl2（熔融）
故答案为：MgCl2（熔融）
我国有广阔的海岸线，海水综合利用大有可为．海水中溴含量为65mg•L-1，从海水中提取溴的工业流程如下：
（1）以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是：______．
（2）步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的______．
A．氧化性 B．还原性 C．挥发性 D．腐蚀性
（3）以上流程Ⅱ中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：
______Br2+______CO2-3═______BrO-3+______Br-+______CO2↑
（4）上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏．写出溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式：______．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）实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是______．
A．乙醇 B．四氯化碳 C．裂化汽油 D．苯．
正确答案
解：根据流程分析可知：海水通过一定方法淡化得到淡水和卤水，卤水加入氧化剂氧化溴离子为单质溴，通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用的是溴单质的易挥发性，再利用酸溶液中溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质；
（1）步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低，如果直接蒸馏，生产成本较高，不利于工业生产，步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是富集溴元素，降低成本，
故答案为：富集溴元素；
（2）溴易挥发，步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2，就是利用溴的挥发性，
故选C；
（3）该反应中Br元素化合价由0价变为-1价、+5价，其最小公倍数是5，再结合原子守恒或电荷守恒得方程式为3Br2+3CO32-═BrO3-+5Br-+3CO2↑，
故答案为：3；3；1；5；3；
（4）上述流程中吹出的溴蒸气，也可以用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏．溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢，反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，离子方程式：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-，硫酸和氢溴酸为强酸，强酸对设备的严重腐蚀，
故答案为：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-；强酸对设备的严重腐蚀；
（5）萃取剂的选取标准：萃取剂和溶质不反应、溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度、萃取剂和原溶剂不互溶，
A．乙醇易溶于水，所以不能作萃取剂，故A错误；
B．四氯化碳符合萃取剂选取标准，所以能作萃取剂，故B正确；
C．裂化汽油和溴能发生加成反应，所以不能作萃取剂，故C错误；
D．苯符合萃取剂选取标准，所以能作萃取剂，故D正确；
故选BD．
解析
解：根据流程分析可知：海水通过一定方法淡化得到淡水和卤水，卤水加入氧化剂氧化溴离子为单质溴，通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用的是溴单质的易挥发性，再利用酸溶液中溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质；
（1）步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低，如果直接蒸馏，生产成本较高，不利于工业生产，步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是富集溴元素，降低成本，
故答案为：富集溴元素；
（2）溴易挥发，步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2，就是利用溴的挥发性，
故选C；
（3）该反应中Br元素化合价由0价变为-1价、+5价，其最小公倍数是5，再结合原子守恒或电荷守恒得方程式为3Br2+3CO32-═BrO3-+5Br-+3CO2↑，
故答案为：3；3；1；5；3；
（4）上述流程中吹出的溴蒸气，也可以用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏．溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢，反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，离子方程式：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-，硫酸和氢溴酸为强酸，强酸对设备的严重腐蚀，
故答案为：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-；强酸对设备的严重腐蚀；
（5）萃取剂的选取标准：萃取剂和溶质不反应、溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度、萃取剂和原溶剂不互溶，
A．乙醇易溶于水，所以不能作萃取剂，故A错误；
B．四氯化碳符合萃取剂选取标准，所以能作萃取剂，故B正确；
C．裂化汽油和溴能发生加成反应，所以不能作萃取剂，故C错误；
D．苯符合萃取剂选取标准，所以能作萃取剂，故D正确；
故选BD．
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