- 海水淡化——电渗析法
- 共1009题
下列有关海水综合利用的说法中，不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、海水中溴元素以离子形式存在，海水提溴是氯气氧化溴离子为单质溴，发生Cl2+2Br-═2Cl-+Br2，故A正确；
B、海水中钾元素是钾离子，需要得到氯化钾固体，电解熔融KCl得到钾，必须发生化学反应，故B错误；
C、海水中离子自由移动，结晶析出晶体氯化钠，钠离子和氯离子形成离子键，结晶成NaCl的过程，形成了化学键，故C正确；
D、海水中加入氢氧化钙得到氢氧化镁沉淀，沉淀在盐酸中溶解得到氯化镁溶液，浓缩蒸发得到氯化镁固体，电解熔融氯化镁得到金属镁，符合海水提镁，故D正确；
故选B．
（2013•亭湖区校级模拟）海洋是个巨大的资源宝库，蕴含的元素有80多种，从海水中可以提取食盐、溴、镁、碘等多种物质．地球上99%以上的元素X蕴藏在大海中，海水中总储量高达1×1014t，因此被称作“海洋元素”．“海洋元素”X是（ ）
正确答案
解析
解：A．钠是活泼金属，在自然界以化合态形式存在，主要存在于钠盐中，海水中存在氯化钠，但并不是地球上99%以上的元素钠蕴藏在大海中，陆地上岩石中含硫酸钠、碳酸钠等盐，故A错误；
B．氯是活泼非金属，在自然界以化合态形式存在，海水中含量较多的物质是氯化钠，但并不是地球上99%以上的元素氯蕴藏在大海中，陆地上岩石中含氯化钾等盐，故B错误；
C．地球上99%的溴元素存在于海水中，所以溴元素有“海洋元素”之称，故C正确；
D．镁是活泼金属，在自然界以化合态形式存在，主要存在于镁盐中，海水中存在氯化镁，但并不是地球上99%以上的元素镁蕴藏在大海中，陆地上岩石中含硫酸镁、氯化镁等盐，故D错误；
故选C．
我国有较长的海岸线，浩瀚的海洋是一个巨大的物质资源和能量宝库．目前，世界各国都在研究如何充分利用海洋资源．
（1）如图1，在电场中利用膜技术（阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过）淡化海水，该方法称为电渗析法．
①图1中膜a应选择______膜；
②电渗析法还可以用来处理电镀废液，写出用该方法处理含硫酸铜废液时（使用惰性电极）所发生的电极反应：阴极______
阳极______
（2）海水中的溴的储量丰富，约占地球溴总储量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg•L-1．其工业提取法有：
（I）空气吹出纯碱吸入法．该法是将氯气通入到含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到单质溴．该方法涉及的反应有：
①______（写出化学反应的离子方程式）
②3Br2+3CO32-=BrO3-+5Br-+3CO2↑
③BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O
其中反应中③的氧化剂是______，还原剂是______．
（II）溶剂萃取法．该法是利用单质溴在水中和萃取剂中溶解度不同的原理来进行的．实验室中萃取用到的主要玻璃仪器名称是______．下列可以用于从海水中萃取溴的试剂是______（填编号）．①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸．
（3）海水中的氘（含HDO 0.03‰）发生聚变的能量，足以保证人类上亿年的能源消费，工业上可采用“硫化氢-水双温交换法”富集HDO．其原理是利用H2S、HDS、H2O和HDO四种物质，在25℃和100℃两种不同温度下发生的两个不同反应得到较高浓度的HDO． 如图2为“硫化氢-水双温交换法”所发生的两个反应中涉及的四种物质在反应体系中的物质的量随温度的变化曲线．写出100℃时所发生的反应的化学方程式______；工业上富集HDO的生产过程中，可以循环利用的一种物质是______．
正确答案
解：（1）①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜A和阳极相连，阳极是阴离子放电，所以隔膜A是阴离子交换膜，
故答案为：阴离子交换膜；
②溶液中共有4中离子Cu2+，H+，，在阴极上阳离子放电，放电顺序：Cu2+＞H+，故答案为：2Cu2++4e-=2Cu； 在阳极上阴离子放电，放电顺序：OH-＞SO42-，
故答案为：4OH--4e-=O2↑+2H2O．
（2）（I）依据题干叙述可知氯气和溴化钠可以置换出溴单质，其化学化学方程式为：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2；氧化剂是化合价降低的物质，BrO3-由正五价降为0价；还原剂是化合价升高的物质，Br-由正五价升为0价，故答案为：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-；BrO3-；Br-；
（II）萃取主要用到分液漏斗，烧杯；溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中要大；萃取剂与原溶剂不相溶；萃取剂与溶质不反应，四氯化碳符合题意，
故答案为：分液漏斗，烧杯；②；
（3）物质的量减少的是反应物，增加的是生成物，反应物为H2S，HDO，生成物为HDS，H2O；HDS中的氢原子可以继续与HDO反应，故H2S可循环利用，
故答案为：H2S+HDO=HDS+H2O；H2S．
解析
解：（1）①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜A和阳极相连，阳极是阴离子放电，所以隔膜A是阴离子交换膜，
故答案为：阴离子交换膜；
②溶液中共有4中离子Cu2+，H+，，在阴极上阳离子放电，放电顺序：Cu2+＞H+，故答案为：2Cu2++4e-=2Cu； 在阳极上阴离子放电，放电顺序：OH-＞SO42-，
故答案为：4OH--4e-=O2↑+2H2O．
（2）（I）依据题干叙述可知氯气和溴化钠可以置换出溴单质，其化学化学方程式为：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2；氧化剂是化合价降低的物质，BrO3-由正五价降为0价；还原剂是化合价升高的物质，Br-由正五价升为0价，故答案为：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-；BrO3-；Br-；
（II）萃取主要用到分液漏斗，烧杯；溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中要大；萃取剂与原溶剂不相溶；萃取剂与溶质不反应，四氯化碳符合题意，
故答案为：分液漏斗，烧杯；②；
（3）物质的量减少的是反应物，增加的是生成物，反应物为H2S，HDO，生成物为HDS，H2O；HDS中的氢原子可以继续与HDO反应，故H2S可循环利用，
故答案为：H2S+HDO=HDS+H2O；H2S．
（2015秋•重庆校级月考）海水经淡化可获得淡水和浓海水，浓海水中主要含有离子Na+、Mg2+、Cl-、SO42-．从浓海水中提取金属镁的一般工艺流程如下：
（1）补全由贝壳（主要成分为碳酸钙）生产石灰乳的相应转化中所需的条件或反应物：______
（2）写出反应2的化学方程式：______．
（3）操作流程中可循环使用的滤液X中的物质是______（填化学式）．
正确答案
解：（1）贝壳的主要成分为碳酸钙，碳酸钙高温煅烧生成氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，贝壳
故答案为：高温/煅烧/灼烧；水；
（2）反应2是将氢氧化镁转化为氯化镁，需加入盐酸，二者反应生成氯化镁和水，
故答案为：2HCl+Mg（OH）2=MgCl2+2H2O；
（3）根据流程图可知，滤液X为氯化钙可用于除去硫酸根离子，即氯化钙可用于循环使用，故答案为：CaCl2．
解析
解：（1）贝壳的主要成分为碳酸钙，碳酸钙高温煅烧生成氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，贝壳
故答案为：高温/煅烧/灼烧；水；
（2）反应2是将氢氧化镁转化为氯化镁，需加入盐酸，二者反应生成氯化镁和水，
故答案为：2HCl+Mg（OH）2=MgCl2+2H2O；
（3）根据流程图可知，滤液X为氯化钙可用于除去硫酸根离子，即氯化钙可用于循环使用，故答案为：CaCl2．
（2015秋•福建期末）根据下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．除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙，得到纯净的NaCl，可以先加入过量的氢氧化钠溶液除去镁离子，再加入过量的氯化钡溶液除去硫酸根离子，然后加入过量的碳酸钠溶液除去钙离子和多余的氯化钡，过滤将生成的沉淀除去，此时溶液中含有过量的氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液，可以加入适量的盐酸，调节呈中性，故A错误；
B．因MgCl2•6H2O受热生成Mg（OH）Cl和HCl气体等，得不到无水MgCl2，若要由MgCl2•6H2O灼烧即可制得无水MgCl2，为防止Mg2+发生水解，应在HCl气氛中进行，故B错误；
C．因 2Br-+Cl2 =Br2 +2Cl-，每氧化0.2molBr-需消耗0.1molCl2，0.1molCl2的体积标准状况为2.24L，在其他状况下不一定为2.24L，故C错误；
D．第④步溴离子被氯气氧化为溴单质后，第⑤步被二氧化硫吸收生成溴离子，第⑥步通入氧化剂氯气氧化溴离子为溴单质，富集溴元素，从第④步到第⑥步的目的是为了浓缩富集溴，故D正确；
故选D．
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