题目内容
地球的海水总量约有1.4×1018t，是人类最大的资源库。
（1）如图利用海水得到淡水的方法为 。
（2）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图。a是电源的 极；Ⅰ口排出的是 （填“淡水” 或“浓水”）。
（3）海水淡化后的浓水中含大量盐分（主要含有Mg2＋、Ca2+、Fe3＋和SO42－），排入水中会改变水质，排到土壤中会导致土壤盐碱化，故不能直接排放，可以与氯碱工业联产。
电解前需要把浓水精制，所需试剂主要包括：HCl、NaOH、BaCl2、Na2CO3等），其中HCl的作用主要是 。
（4）铀是核反应最重要的燃料，其提炼技术直接关系着一个国家核工业或核武器的发展水平，海水中铀以UCl4形式存在（以离子形式存在），每吨海水只含3.3毫克铀，海水总量极大，铀总量相当巨大。不少国家正在探索海水提铀的方法。现在，已经研制成功一种螯合型离子交换树脂，它专门吸附海水中的铀，而不吸附其他元素。其反应原理为：___________________________（树脂用HR代替），发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液，其反应原理为：________________________。
（5）离子交换树脂法是制备纯水（去离子水） 的主要方法。某阳离子交换树酯的局部结构可写成（如图）。该阳离子交换树脂是由单体苯乙烯和交联剂对二乙烯基苯聚合后再经 反应得到的。自来水与该离子交换树脂交换作用后显 （填“酸性”、“碱性”或“中性”）。
（6）中国《生活用水卫生标准》中规定，水的总硬度不能过大。如果硬度过大，饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。暂时硬水的硬度是由 （填阴离子符号）引起的，经 （填操作名称）后可被去掉。永久硬水的硬度可由离子交换法去掉。
(1)蒸馏法（1分）
(2)负（1分） 淡水（1分）
(3)除去过量的Na2CO3，并调节溶液的pH值（1分）
(4)4HR＋U4＋=UR4＋4H＋ UR4＋4H＋=4HR＋U4＋ （2分）
（5）磺化或取代（1分） 酸性（1分）（6）HCO3－（1分） 加热煮沸（1分）
解析试题分析：（1）利用太阳能使水蒸发，为蒸馏法；
(2)a与阴极相连，为电源的负极；Ⅰ口排出的是电渗析法处理后的水，是淡水；
（3）HCl除掉过量的Na2CO3，调节溶液的pH值至中性；
（4）U4＋替换HR中的H＋，用酸处理时H＋再替换U4＋；
（5）磺酸基代替了苯环上的H，属于取代反应或磺化反应；自来水与该离子交换树脂交换作用后生成H＋显酸性；
（6）暂时硬水的硬度是由HCO3－引起，加热煮沸生成沉淀而除去。
考点：本题考查海水的淡化、杂质的去除和有机反应类型。
海水资源的综合利用十分重要，不需要通过化学变化就能够从海水中获得的物质是
| A．食盐、淡水 | B．钠、镁 | C．烧碱、氯气 | D．溴、碘 |
据科学家预测：再过100年后，全球气温估计将上升大约1.4～5.8 ℃。根据这一预测，全球气温上升将给全球环境带来不可估测的影响，其中水资源的匮乏将是首当其冲。海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既能解决淡水资源缺乏的问题，又能充分利用海洋资源。
（1）就目前技术而言，结合能源消耗等问题，下列适用于“海水淡化”的技术是 （填序号）。
| A．蒸馏法； | B．电渗析法； | C．冷结法； | D．离子交换法；E．反渗透法 |
（3）海水晒盐得到的母液中，还有大量的镁、钾离子和一定量的溴、碘化合物。其中通过先进的分离技术得到MgCl2·6H2O产品，此产品还需要在不断通入“干燥氯化氢”的条件下脱水才能得到无水MgCl2，原因是 ；
如果实验以海水、氯气等为基本原料来制得单质溴、碘，最基本的操作过程是 、 、 。
（4）钛被称为21世纪金属，具有密度小、强度大，不溶于一般的强酸、强碱等优良性能，广泛用于航空、航天以及生物医学等领域。工业上可以用Mg高温还原TiCl4而制得。请设计合理的实验操作，处理上述反应产物，得到纯钛，简述操作过程： 。
废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金，含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O)及副产物ZnO。制备流程图如下： 
已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，pH＞11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2－。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L－1计算)。
| | Fe3＋ | Fe2＋ | Zn2＋ |
| 开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 5.9 |
| 沉淀完全的pH | 3.0 | 8.8 | 8.9 |
请回答下列问题：
（1）试剂X可能是__________，其作用是____________________。
（2）加入ZnO调节pH=3～4的目的是____________________。
（3）由不溶物生成溶液D的化学方程式为______________________________。
（4）由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是______________________________。
（5）下列试剂可作为Y试剂的是______。
A．ZnO B．NaOH C．Na2CO3 D．ZnSO4
若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量，则产生的现象是______________________________。
（6）测定胆矾晶体的纯度(不含能与I－发生反应的氧化性杂质)：准确称取0.5000g胆矾晶体置于锥形瓶中，加适量水溶解，再加入过量KI，用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液19.40mL。已知：上述滴定过程中的离子方程式如下：
2Cu2＋＋4I－
2CuI(白色)↓＋I2，I2＋2S2O32－2I－＋S4O62－①胆矾晶体的纯度为_______________。
②在滴定过程中剧烈摇动(溶液不外溅)锥形瓶，则所测得的纯度将会__________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
工业上生产硫酸的流程图如下：请回答下列问题：
（1）早期生产硫酸以黄铁矿为原料，但现在工厂生产硫酸以硫黄为原料，理由是 。
（2）在气体进入催化反应室前需净化的原因是 。
（3）在催化反应室中通常使用常压，在此条件下SO2的转化率为90%。但是部分发达国家采取高压条件下制取SO3，采取加压措施的目的除了加快反应速率外，还可以 ，从而提高生产效率。
（4）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： 。
（5）除硫酸工业外，还有许多工业生产。下列相关的工业生产流程中正确的是 。
A．海水提溴：海水浓缩 溴蒸气 液溴 |
B．海水提镁：海滩贝壳 石灰水 MgO 镁 |
C．工业制硝酸：空气 NO2 硝酸→尾气处理 |
D．工业合成氨：天然气 氢气 NH3、H2、N2 氨 |
由菱镁矿（主要成分为MgCO3）制阻燃型氢氧化镁的工艺流程如下：
（1）从下面两图可以得出的结论为 、 。
图1 25℃时MgO水化随时间变化X射线衍射谱图 
图2 90℃时MgO水化随时间变化X射线衍射谱图
（2）水化反应MgO+H2O = Mg(OH)2能自发进行的原因是 。
（3）结合元素周期律和表1可知，金属氢氧化物受热分解的规律有 。（写一条即可）
表1 部分主族元素的金属氢氧化物热分解温度/℃
| LiOH | NaOH | KOH | Al(OH)3 | Mg(OH)2 | Ca(OH)2 | Ba(OH)2 |
| 924 | 不分解 | 不分解 | 140 | 258 | 390 | 700 |
（4）已知热化学方程式：Mg(OH)2 (s) =" MgO" (s)+H2O (g) ΔH =" 81.5" kJ·mol－1
①Mg(OH)2起阻燃作用的主要原因是 。
②与常用卤系（如四溴乙烷）和有机磷系（磷酸三苯酯）阻燃剂相比，Mg(OH)2阻燃剂的优点是 。
[化学－选修化学与技术]（15分）
七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣－硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
| pH值 | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 11.2 |
表2 两种盐的溶解度(单位为g／100g水)
| 温度/℃ | 10 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| CaSO4 | 0.19 | 0.21 | 0.21 | 0.20 | 0.19 |
| MgSO4·7H2O | 30.9 | 35.5 | 40.8 | 45.6 | / |
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：
（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的 Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为 。加热煮沸的主要目的 是 。
（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有 (填化学式)等物质。
（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是 ；
（4）沉淀C的化学式是 。过滤III需趁热过滤的理由是