- 海水淡化——电渗析法
- 共1009题
海水中含有非常丰富的化学资源,从海水中可提取多种化工原料.下图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图.(注:母液中含有Mg2+)
试回答下列问题:
(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,精制后可得饱和NaCl溶液,精制时通常在溶液中加入以下物质,最后使溶液呈中性.
①过量的Na2CO3溶液、②盐酸、③过量的NaOH溶液、④过量的BaCl2溶液则,加入的顺序是 .
(2)写出加入最后一种试剂后可能发生的化学反应的离子方程式 、 .
(3)①写出反应Ⅱ的化学方程式
②写出反应Ⅲ的离子方程式 .
正确答案
(1)SO42-、Ca2+、Mg2+等分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀,可再通过过滤除去,Na2CO3溶液能除去过量的BaCl2溶液,盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液,所以应先加BaCl2溶液再加Na2CO3溶液,最后加入盐酸,所以正确顺序为④③①②或③④①②或④①③②
(2)因NaOH和Na2CO3过量,能与盐酸反应,所以离子方程式为:H++OH-═H2O; 2H++CO32-═H2O+CO2↑
(3)①反应Ⅱ是电解熔融氯化镁,化学方程式为:MgCl2Mg+Cl2↑;
②反应Ⅲ为电解饱和食盐水,离子方程式为:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑;
故答案为:(1)④③①②或③④①②或④①③②
(2)H++OH-═H2O; 2H++CO32-═H2O+CO2↑
(3)①MgCl2Mg+Cl2↑
②2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
(1)从海水中提取镁的主要步骤如下:
①上述从海水中提取镁的步骤中,试剂A可以选用______,试剂B选用______.
②分离出Mg(OH)2后的溶液C中除NaCl外,还含有CaCl2、Na2SO4等杂质,为了获得NaCl溶液,在分离后的溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、Na2CO3溶液,过滤,再向滤液中加入适量盐酸.写出加入过量BaCl2溶液发生反应的离子方程式是______.
(2)已知A是应用最广泛、用量最大的一种金属单质,B是黑色固体,C是气体单质,在一定条件下有下列转化关系:
①写出A、B的化学式:A______,B______.
②写出A→B、C的化学方程式______.
正确答案
(1)①氯化镁转化为氢氧化镁需要加入碱液,应加入廉价的药品石灰乳或Ca(OH)2,生成氢氧化镁沉淀,过滤后加入盐酸,生成氯化镁,
故答案为:石灰乳或Ca(OH)2;HCl;
②加入过量BaCl2溶液,与硫酸钠反应生成沉淀,反应的方程式为Ba2++SO42-=BaSO4↓,
故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;
(2)已知A是应用最广泛、用量最大的一种金属单质,且能与水反应,应为Fe,B是黑色固体,应为Fe3O4,C是气体单质,应为H2,发生反应为3Fe+4H2O Fe3O4+4H2,
①由以上分析可知A为Fe,B为Fe3O4,故答案为:Fe;Fe3O4;
②Fe和H2O反应生成Fe3O4和H2,反应的方程式为3Fe+4H2O Fe3O4+4H2,
答案为:3Fe+4H2O Fe3O4+4H2.
目前世界上60%的镁是从海水提取的。海水提镁的主要流程如下
请回答下列问题:
(1)从离子反应的角度思考,在海水中加入石灰乳的作用是_______________________,写出在沉淀池的离子方程式_____________________。
(2)石灰乳是生石灰与水形成的化合物,从充分利用海洋化学资源,提高经济效益的角度,生产生石灰的主要原料来源于海洋中的_________________。
(3)操作A是_______________, 操作B是__________________。
(4)加入的足量试剂a是__________________(填化学式)。
(5)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___________________。从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物氯气可以用于_________________。
(6)海水提镁的过程,为什么要将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁?
_________________________。
(7)有同学认为:可直接加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,体现实验的简约性原则。你______________(填“同意”或“不同意”)该同学的想法,理由是
_______________________。
正确答案
(1)沉淀Mg2+ (或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀);Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓
(2)贝壳(或牡蛎壳等)
(3)过滤;加热浓缩(或蒸发结晶)
(4)HCl
(5)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;制盐酸,循环使用
(6)海水中氯化镁的含量很大,但镁离子浓度很低,该过程可以使镁离子富集,浓度高,且成本低
(7)不同意;MgO熔点很高,熔融时耗费大量的能量而增加生产成本
全球海水中溴的藏量丰富,约占地球溴总藏量的99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为
65mg/L。其工业提取方法有:
(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中,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,即可得到溴单质。该方法涉及到的反应有:
①__________________(写出化学方程式);
②
③。
其中反应②中氧化剂是_________________。
(2)空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(1),只是将溴吹出后是用SO2来吸收的,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫的反应化学方程式:__________________。
(3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的主要实验仪器名称是_______________(填一种)。下列可以用于海水中溴的萃取试剂的_________。 ① 乙醇 ② 四氯化碳 ③ 硝酸
正确答案
(1);Br2(2)
(3)分液漏斗;②
(1)某有机物的结构简式为HO-CH2CH=CHCH2-COOH,写出该有机物含有官能名称_______,______,
______,该有机物可能发生的化学反应是___________(填序号)
①水解 ②酯化 ③加成 ④ 氧化。
从海水中可以获得淡水、食盐,并可提取镁和溴等物质。
(2)海水淡化的方法主要有____________(填一种)。
(3)从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气,将溴离子氧化,该反应的离子方程式为
________________________。
正确答案
(1)羟基;碳碳双键;羧基;②③④
(2)蒸馏法
(3)Cl2+2Br-==Br2+2Cl-
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