- 海水水资源的利用
- 共657题
海水中蕴藏着丰富的资源．海水综合利用的流程图如下：
粗盐各种产品卤水MgCl2Mg晒盐分离海水精制饱和食盐水
（1）用NaCl做原料可以得到多种产品．
①工业上由NaCl制备金属钠的化学方程式是______．
②实验室用惰性电极电解100mL NaCl溶液，若阴阳两极均得到112mL气体（标准状况），则所得溶液的pH为______（忽略反应前后溶液的体积变化）．
③电解氯化钠稀溶液可制备“84”消毒液，通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出相应的化学方程式______．
（2）分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可获得MgCl2粗产品．从卤水中提取镁的步骤为：
a．将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰，并将石灰制成石灰乳；
b．将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg（OH）2沉淀；
c．在Mg（OH）2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液，再经蒸发结晶得到MgCl2•6H2O；
d．将MgCl2•6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2；
e．电解熔融的氯化镁可得到Mg．
①步骤d中的“一定条件”指的是______，目的是______．
②上述提取镁的流程中，为了降低成本，减少污染，可以采取很多措施，请写出其中一点______．
③有同学认为：步骤b后可加热Mg（OH）2得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁，这样可简化实验步骤，体现实验的简约性原则．你同意该同学的想法吗？______，请说出你同意或不同意的理由______．
正确答案
（1）①因钠比较活泼，制取时只能采用电解的方法，方程式为：2NaCl（熔融）
②电解饱和食盐水在阴极得到氢气，阳极得到氯气，氯气的物质的量为：
由2NaCl+2H2O
③“84”消毒液为次氯酸钠溶液，电解氯化钠溶液制取次氯酸钠的方程式为：NaCl+H2O
故答案为：2NaCl（熔融）
（2）①MgCl2•6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2，若直接加热MgCl2•6H2O，会促进Mg2+水解，得不到无水MgCl2，因Mg2+水解呈酸性，加盐酸或在氯化氢气流中可抑制Mg2+水解，故一定条件为在HCl气流中，目的是抑制Mg2+水解；
②电解熔融氯化镁得到的氯气有毒，若排放大气中会污染空气，若把电解得到的氯气和氢气化合得到氯化氢，可制得c步需要的盐酸，利用氯化氢气流来抑制
Mg2+水解，即降低了成本，又防止了污染．
③氧化镁熔点很高，熔融时会消耗大量的电能而增加生产成本，故不同意该同学的想法．
故答案为：氯化氢气流中 抑制Mg2+水解；e步电解产生的Cl2用于制取HCl气体，利用抑制d步中MgCl2水解，并制得c步中所需用盐酸；不同意；因为MgO熔点很高，熔融时会消耗大量的电能而增加生产成本．
海水资源的利用具有非常广阔的前景．
（1）海水淡化的主要方法有（只写出1种即可）______．
（2）海水中丰富的氯化钠是重要的化工原料，如电解饱和食盐水可以制备多种化工产品．
①用石墨电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式是______．
②常温下，用石墨电极电解饱和食盐水，当阴极产生的气体体积为112mL（已折算为标准状况）时停止电解，此时溶液体积为1L，若忽略气体的溶解，最终溶液的pH约为______．
正确答案
（1）目前淡化海水的方法有多种，如：蒸馏法、结晶法、淡化膜法、多级闪急蒸馏法等，其中最常用的是蒸馏法，目前多采用多级闪急蒸馏法，故答案为：蒸馏法；
（2）①电解饱和食盐水时，阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；
②因电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O
海水是人类宝贵的自然资源，从海水中可以提取多种化工原料，下图是某工厂对海水资源综合利用的示意图：
（1）请列举海水淡化的两种方法______、______．
（2）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的是：______．步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式______
（3）在制取无水氯化镁时需要在干躁的HCl气流中加热MgCl2•6H2O的原因______
（4）电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后即为固体镁，下列物质中可以用做镁蒸气的冷却剂的是______
A．H2 B．CO2 C．空气 D．O2 E．水蒸气
（5）从各种经营综合开发，打造大而强的现代企业以及本厂生产所需要的原料等方面来看，你认为该化工厂还可以再增加的生产项目的______．
（6）上述工艺中可以得到金属Mg，请写出工业上制备金属铝的化学方程式______．
正确答案
（1）海水淡化的方法有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，
故答案为：蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两种；
（2）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，是为了富集溴元素，用SO2水溶液吸收Br2的原理方程式为：
Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-，故答案为：富集溴元素；Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-；
（3）氯化镁中的镁离子易水解，在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，且带走MgCl2•6H2O受热产生的水汽，故能得到无水MgCl2，故答案为：在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，且带走MgCl2•6H2O受热产生的水汽，故能得到无水MgCl2；
（4）能和金属镁发生反应的气体：氮气、氧气、二氧化碳、水，所以可以用氢气做镁蒸气的冷却剂，故选A；
（5）工业上，电解熔融的氧化铝可以获得金属铝，原理方程式为：2Al2O3（熔融）
海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示
（1）石灰乳主要成分的化学式是___________。
（2）粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，
粗盐溶于水过滤，在滤液中加入NaOH后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）、③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是______________（填序号）
（3）Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。
____________________________________________
（4）若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式。
______________________、______________________
（5）用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水
MgCl2，其原因是______________________。
（6）用电解无水MgCl2制取金属镁时，阴极的电极反应式是______________________；电解精制饱和
NaCl溶液时，阴极的电极反应式是______________________。
正确答案
（1）Ca(OH)2（2）③①②
（3）加入盛有足量MgCl2溶液的烧杯中，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤。
（4）MgCl2·6H2O
HCl↑）
（5）在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水气，故能得到无水
MgCl2（6）Mg2++2e-=Mg、2H++2e-= H2↑
（三选一）【化学与技术】
地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中，所以人们也把溴称为“海洋元素”，从海水中提取溴，一般要经历浓缩、氧化和提取三个步骤。
(1)可用____的方法浓缩海水。
(2)向浓缩后的海水中通入Cl2将海水中的溴化物氧化，其离子方程式为________。
(3)通过上述反应，生成的溴单质依然溶解在海水中，利用溴的_______性，鼓入热空气或水蒸气，就可将溴吹出来。
(4)将吹出的溴用纯碱溶液吸收，所得溶液用H2SO4酸化，使溴的化合物转化为单质溴，再用某种溶剂提取，该溶剂可以是___________。
A.水 B.乙醇 C.苯 D．乙酸
(5)这样得到的溴还混有少量Cl2，如何除去？_____________________。
正确答案
(1)日晒、风吹
(2)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
(3)挥发
(4)C
(5)加入适量NaBr溶液反应，再用有机溶剂提取
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