- 海水水资源的利用
- 共657题
从海水中提取镁是世界各国获得镁的主要来源，以下是制取镁的过程中涉及的几种物质的溶度积，根据你所学的知识回答下列几个问题：
（1）在从海水中提取镁时，往往用到贝壳（主要成份是碳酸钙），你认为______（填“能”或“不能”）将贝壳研磨成粉末直接投入海水中，理由是______；如果不能直接投入，应将贝壳作何处理，试写出化学方程式______．
（2）某同学在实验室条件下模拟该生产过程，但实验室无石灰，他打算用烧碱代替，你认为______
______（填“可以”或“不可以”）得到Mg（OH）2．在加试剂时，误将纯碱溶液加入海水中，他思考了一下，又在得到的混合体系中加入过量的烧碱溶液，你觉得他______（填“能”或“不能”）将Mg2+转化为Mg（OH）2沉淀，理由是______．（用离子方程式表示）
（3）已知海水中镁离子浓度为1.8×10-3mol/L，则要使镁离子产生沉淀，溶液的PH最低应为______．
正确答案
（1）已知贝壳（主要成分是CaCO3）的难溶于水，而且比MgCO3还要难溶，所以将CaCO3其直接投入海水中不能产生MgCO3；把CaCO3转化为CaO，其反应方程式为：CaCO3
故答案为：不能；贝壳研磨成粉末仍是CaCO3，由于CaCO3比MgCO3还要难溶，所以将其直接投入海水中不能产生MgCO3；CaCO3
（2）模拟该生产过程，但实验室无石灰，用烧碱也可以沉淀镁离子．Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，若加入的是纯碱碳酸钠，可以反应生成微溶于水的碳酸镁沉淀，到的混合体系中加入过量的烧碱溶液，氢氧化镁溶解度小于碳酸镁，实现沉淀转化生成氢氧化镁沉淀，过程中反应的离子方程式为：Mg2++CO32-=MgCO3 MgCO3+2OH-=Mg（OH）2+CO32-；
故答案为：可以，能，Mg2++CO32-=MgCO3 MgCO3+2OH-=Mg（OH）2+CO32-；
（3）已知某地海水中的镁离子的浓度为1.8×10-3 mol•L-1，则c2（OH-）=
则c（H+）=1.0×10-10 mol•L-1，所以pH=10；
故答案为：10；
工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如图所示．
（1）粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，粗制后可得饱和NaCl溶液，精制时通常在溶液中依次中加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性．请写出加入Na2CO3溶液后相关化学反应的离子方程式：______、______．
（2）从海水中提取溴，主要反应为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，下列说法错误的是______（填序号）．
A．溴离子具有氧化性 B．氯气是还原剂
C．该反应属于复分解反应 D．Br2是氧化产物
（3）本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4、Mg（OH）2，能否按Br2、Mg（OH）2、CaSO4的顺序制备？______（填“能”或“否”），原因是______．
正确答案
（1）Na2CO3可以把过量的钡离子转化为沉淀：Ba2++CO32-=BaCO3↓，Na2CO3可以和钙离子结合生成沉淀：Ca2++CO32-=CaCO3↓，故答案为：Ba2++CO32-=BaCO3↓；Ca2++CO32-=CaCO3↓；
（2）A、因溴离子化合价升高是还原剂具有还原性，故A错误；
B、因氯气的化合价降低，是氧化剂，故B错误；
C、因反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-是置换反应，故C错误；
D、因Br-的化合价升高是还原剂，对应的产物Br2是氧化产物，故D正确；
故选：ABC．
（3）因先沉淀Mg（OH）2，则沉淀中会夹杂有Ca（OH）2沉淀，造成产品不纯，
故答案为：否、如果先沉淀Mg（OH）2，则沉淀中会夹杂有Ca（OH）2沉淀，产品不纯．
硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。
(1)硫酸的最大消费渠道是化肥工业，用硫酸制造的常见化肥有________(任写一种)。
(2)硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有________(填写序号)。
E．催化氧化在常压下进行
F．吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
(3)在硫酸工业中，通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫：2SO2(g)＋
(4)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化器、吸收塔)。
①三个设备分别使反应物之间或冷热气体之间进行“对流”。请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的。______________________________。
②工业生产中常用氨－酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理。(只写出2个方程式即可)
________________________________________________________________________
正确答案
(1)硫酸铵(或硫酸钾) (2)D (3)99.75%
(4)①SO3从吸收塔底部进入，吸收剂(浓硫酸)从顶部下淋，形成对流
②SO2＋NH3＋H2O=NH4HSO3；2NH4HSO3＋H2SO4=(NH4)2SO4＋2H2O＋2SO2↑
[或SO2＋2NH3＋H2O=(NH4)2SO3；(NH4)2SO3＋H2SO4=(NH4)2SO4＋H2O＋SO2↑]
(2)根据化学平衡原理来确定的条件有D项(增大反应物浓度，使平衡正向移动)。
根据化学平衡原理，降温有利于平衡正向移动，保持适宜温度是为了使催化剂效率最高。
(3)转化率为95%＋(1－95%)×95%＝99.75%。
(4)注意SO2用NH3吸收后再用H2SO4处理，可得相应化肥。SO2可以再次循环利用。
I．目前，我国采用“接触法”制硫酸，设备如图所示：
（1）图中设备A的名称是_____________，该设备中主要反应的化学方程式为 。
（2）有关接触法制硫酸的下列说法中，不正确的是_____（填字母序号）。
E．硫酸工业中在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为 H2SO4时放出的热量
II．纯碱是一种重要的化工原料。制碱工业主要有“氨碱法”(索尔维法)和“联合制碱法”(侯氏制碱法)两种工艺。请按要求回答问题：
（3）CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”中CO2的来源于 ，“氨碱法”中CO2来源于 。
（4）氨碱法的原子利用率(原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比) 。
（5）写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式： 。
正确答案
Ⅰ．（1）沸腾炉 4FeS2 +11O2
Ⅱ．（3）合成氨厂 煅烧石灰石 （4）0.49 （106/217）
（5）NH3 + H2O + CO2 + NaCl（饱和）＝ NaHCO3 ↓+ NH4Cl
2NaHCO3
试题分析：Ⅰ．(1) “接触法”制硫酸设备A的名称是沸腾炉；设备B的名称是接触室；设备C的名称是吸收塔。在设备A中主要反应的化学方程式为4FeS2 +11O2
【化学――选修化学与技术】(15分）
氨在国民经济中占有重要地位，下图是合成氨的简要流程：
I.原料气的制备：
(1) 合成氨所需氮气来自空气，方法之一是将空气液化后再加热分馆；请另设计一种从空气中分离出氮气的方法：_________________________________________________________；
(2) 请写出工业上获得氢气的一种方法（用化学方程式表示）____________
II.原料气的净化：、
为防止催化剂“中毒”，原料气在进人压缩机之前必须经过净化、精制处理，“精制”过程通常是将含有少量CO、CO2、O2和H2S等杂质的原料气体通入含有氨水的醋酸亚铜二氨（
(3) 为提髙CO吸收率，可采取的有效措施是__________________
(4) 除去氧气时，氧气将
III.氨的合成：
(5)据报道，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了髙温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如图。请写出钯电极A上的电极反应式________________________
正确答案
(1)让碳在空气中燃烧，使氧气耗尽，再通过碱液除去CO2可得到氮气。
(2) C+H2O
(3)降温、加压(4) 4：1。(5) N2+6e-+6H+=2NH3。
本题考查合成氨的有关知识。(1) 空气主要是氧气和氮气的混合物，可以采用化学方法除去氧气，得到氮气，方法是让碳在空气中燃烧，使氧气耗尽，再通过碱液除去CO2可得到氮气。
(2) 氢气可通过将水蒸气通过灼热的碳层得到氢气，方程式为C+H2O
(3) 吸收CO的可逆反应正反应是体积缩小、放热反应，因此可以采用降温和加压的方法来提高吸收CO的效率。
(4) 
(5) 从实验装置如图可以看出，电化学合成氨是通电合成，A电极是N2得到电子，发生还原反应，电极反应式为N2+6e-+6H+=2NH3。
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