- 海水淡化——电渗析法
- 共1009题
(2015秋•沈阳校级期中)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.钠易与水反应,电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气,应该通过电解熔融的氯化钠的方法冶炼钠,故A错误;
B.海水提溴是先氧化溴离子为溴单质,再用还原剂还原溴单质为溴离子,然后用氧化剂氧化溴离子为溴单质,涉及到了氧化还原反应,故B正确;
C.海带提碘,是将碘离子氧化生成碘单质,发生的是化学变化,故C错误;
D.海水提镁,涉及生成氢氧化镁、氢氧化镁与盐酸反应,生成氯化镁电解可生成镁,涉及到了复分解反应,故D错误;
故选B.
下列海水淡化的方法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、蒸馏法是把水从水的混合物中分离出来,得到纯净的水,故A正确;
B、利用电渗析法可使相应的离子通过半透膜以达到硬水软化的效果,故B正确;
C、对于微溶于水的有机物,可用萃取法,水中没有微溶于水的有机物,故C错误;
D、通过离子交换树脂可以除去海水中的离子,从而达到淡化海水的目的,故D正确;
故选:C.
海水中有丰富的资源,多种多样的海洋动物和植物,海底有丰富的矿藏、石油、天然气等,此外,海水中还含有大量的电解质,它们电离产生Cl-、Br-、I-、SO42-、Na+、Mg2+、Ca2+等,都是重要资源.开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务,如图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图:
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出步骤②、⑦、⑧分离提纯的方法:
②______ ⑦______ ⑧______.
(2)步骤⑦分离提纯过程中需要选用的玻璃仪器的名称______.
(3)D具有杀菌消毒的作用,请写出反应④的化学方程式并标出其电子转移的方向和数目______.
(4)初步提纯后的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,精制时所用的试剂为:
①盐酸 ②氯化钡溶液 ③氢氧化钠溶液 ④碳酸钠溶液,
下列试剂添加顺序合理的是______.
A.②③④①B.③④②①C.④③②①D.③②④①
(5)若用来提取Br2,反应⑤所用的氧化剂的来源较合理的是______.
A.从外地购买B.在当地新建生产厂C.从本厂生产烧碱处循环
(6)流程⑥将溴单质从水溶液中分离出来是基于溴单质具有______性.
正确答案
解:(1)步骤②为过滤,粗盐经提纯化学处理后过滤可得到氯化钠溶液,⑦为碘的萃取和分液,⑧为从有机溶剂中提取碘单质,需要蒸馏,
故答案为:过滤;萃取、分液;蒸馏;
(2)步骤②分离提纯方法为萃取,需要选用主要玻璃仪器为分液漏斗、烧杯,故答案为:分液漏斗、烧杯;
(3)反应④是氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸、氯化钠和水,,故答案为:
;
(4)因用蒸发结晶的方法可以从海水中获得食盐,镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的石灰乳可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但是加入的碳酸钠要放在加入氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,离子都沉淀了,在进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,所以添加试剂的顺序为②③④①或③②④①,
故答案为:AD;
(5)取Br2,反应⑤所用的气态氧化剂为氯气,本厂生产烧碱为电解氯化钠溶液,产物中有氯气,本厂生产镁单质,通过电解无水氯化镁得到的产物为镁和氯气,
故答案为:C;
(6)溴单质具有挥发性,将溴单质从混合物中分离出来是基于溴单质的挥发性,故答案为:挥发.
解析
解:(1)步骤②为过滤,粗盐经提纯化学处理后过滤可得到氯化钠溶液,⑦为碘的萃取和分液,⑧为从有机溶剂中提取碘单质,需要蒸馏,
故答案为:过滤;萃取、分液;蒸馏;
(2)步骤②分离提纯方法为萃取,需要选用主要玻璃仪器为分液漏斗、烧杯,故答案为:分液漏斗、烧杯;
(3)反应④是氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸、氯化钠和水,,故答案为:
;
(4)因用蒸发结晶的方法可以从海水中获得食盐,镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的石灰乳可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但是加入的碳酸钠要放在加入氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,离子都沉淀了,在进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,所以添加试剂的顺序为②③④①或③②④①,
故答案为:AD;
(5)取Br2,反应⑤所用的气态氧化剂为氯气,本厂生产烧碱为电解氯化钠溶液,产物中有氯气,本厂生产镁单质,通过电解无水氯化镁得到的产物为镁和氯气,
故答案为:C;
(6)溴单质具有挥发性,将溴单质从混合物中分离出来是基于溴单质的挥发性,故答案为:挥发.
当今世界各国充分认识到海洋资源的重要性,海水的综合利用是当今的热点话题之一.
(1)利用海水脱硫可以有效地解决煤燃烧过程中排放的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,需要用氧气进行氧化处理,其反应的化学方程式是______:
氧化后的海水需要加入NaOH,与之混合后才能排放.该操作的主要目的是______
(2)利用氯碱工业产品来处理含S02的烟气的流程如图所示:
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
(3)空气吹出法是最早工业化海水提溴的方法,适合从低浓度含溴溶液中提取溴.
①通入空气吹出Br2,并用Na2C03吸收的目的是______.
②反应③中每生成3mol Br2,转移电子的物质的______mol.
③为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中______填字母).
a.通入HBr b.加入NaBr溶液 c.加入Na2C03溶液 d.加入Na2SO3溶液
(4)从海水中提纯粗盐后的母液中含有K+、Na+和Mg2+等阳离子.对母液进行一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电解熔融的无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境中冷却后即为固体镁.下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是______(填字母).
A.Ar B.C02 C.空气 D.02 E.水蒸气.
正确答案
解:(1)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;
(2)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;
(3)由流程可知,浓缩后增大溴离子的浓度,与氯气发生2Br-+C12=Br2+2Cl-,用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,从而达到富集溴,②中发生3Br2+3Na2CO3═5NaBr+3CO2+NaBrO3,③中发生5Br-+6H++BrO3-═3Br2+3H2O,
①由上述分析可知,用Na2CO3吸收的目的是富集溴,故答案为:富集溴;
②反应③中发生5Br-+6H++BrO3-═3Br2+3H2O,由NaBrO3中溴元素的化合价降低为5-0=5可知,每生成3mol Br2,转移电子的物质的量是5mol,故答案为:5;
③除去工业Br2中微量的Cl2,不能选碳酸钠、亚硫酸钠,均与溴、氯气反应,a会引入杂质,只有b中NaBr溶液与Cl2反应,然后分液可除去Cl2,故答案为:b;
(4)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+;
②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)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;
(2)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;
(3)由流程可知,浓缩后增大溴离子的浓度,与氯气发生2Br-+C12=Br2+2Cl-,用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,从而达到富集溴,②中发生3Br2+3Na2CO3═5NaBr+3CO2+NaBrO3,③中发生5Br-+6H++BrO3-═3Br2+3H2O,
①由上述分析可知,用Na2CO3吸收的目的是富集溴,故答案为:富集溴;
②反应③中发生5Br-+6H++BrO3-═3Br2+3H2O,由NaBrO3中溴元素的化合价降低为5-0=5可知,每生成3mol Br2,转移电子的物质的量是5mol,故答案为:5;
③除去工业Br2中微量的Cl2,不能选碳酸钠、亚硫酸钠,均与溴、氯气反应,a会引入杂质,只有b中NaBr溶液与Cl2反应,然后分液可除去Cl2,故答案为:b;
(4)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+;
②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.
海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如图所示),下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.选项中的试剂添加顺序中,钡离子最后无法除去,则加入的药品顺序为:BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸,故A错误;
B.氯碱工业为电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠的反应,而工业上用电解熔融的氯化钠冶炼钠,故B错误;
C.第③步将溴离子被氧化为溴单质,第④步中溴单质被还原为溴离子,第⑤步中溴离子被氧化为溴单质,过程的目的是浓缩,故C正确;
D.④中溴得电子化合价降低,所以溴元素被还原,故D错误.
故选C.
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