题目内容
【题目】海洋是一个丰富的资宝库,通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。(1)海水中盐的开发利用:
①海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河人海口,多风少雨,潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和________________池。
②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产,在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用:_______________________ (写一点即可)。
(2)电渗析法是近年发展起的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题:
①海水不能直接通人到阴极室中,理由是_____________________。②A口排出的是__________________(填“淡水”或“浓水”)。
(3)用苦卤(含 Na+、K+、Mg2+ CL-、Br-等离子)可提取溴,其生产流程如下:
①若吸收塔中的溶液含BrO3-,则吸收塔中反应的离子方程式为:____________________.
②通过①氯化已获得含Br2的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化重新获得含Br2的溶液?______________。
③向蒸馏塔中通人水蒸气加热,控制温度在90°C左右进行蒸馏的原因是______________。
【答案】(1)①结晶 ②阻止H2与Cl2发生反应甚至发生爆炸或阻止Cl2与生成的NaOH溶液反应而使烧碱产品不纯等(2)①海水中含较多Mg2+和Ca2+等阳离子,电解时会产生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜②淡水(3)①3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑②富集溴,提高Br2的浓度③温度过低难以将Br2蒸馏出来,但温度过高又会将大量的水蒸馏出来.
【解析】
试题分析:(1)①海水制盐中的盐田法中所建盐田分为贮水池、蒸发池和结晶池;②电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,避免了氢气和氯气接触而发生反应甚至爆炸,同时也避免了氯气与生成的氢氧化钠溶液反应而使烧碱产品不纯;(2)①、海水中含有较多的Ca2+和Mg2+等阳离子,电解时阴极附近氢氧根离子浓度增大,与海水中的Ca2+和Mg2+等阳离子结合会产生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜,所以海水不能直接通人到阴极室中;②、A口排出的是图中①处的水,装置中的阳离子移向阴极,阴离子移向阳极,且阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过,导致①处离子浓度减小,②处离子浓度增大,所以A口出来的是淡水;(3)①若吸收塔中的溶液含Br03-,说明溴与碳酸钠溶液发生氧化还原反应,溴被氧化为Br03-,同时又被还原为Br-,离子方程式为3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑;②通过①氯化获得含Br2的溶液中溴的含量较少,经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的溶液的目的是富集溴,提高溴的浓度。
【题目】已知H2、CO、CH4的燃烧热分别为ΔH1=-285.8 kJ/mol、ΔH2=-283 kJ/mol、ΔH3=-890 kJ/mol。H2O(g)=H2O(l) ΔH4=-44 kJ/mol。回答下列问题:
(1)用CH4替代水煤气作家用燃气的优点是____________________。将煤气灶改为天然气灶时,应适当调_________(填“大”或“小”)空气进气阀门。
(2)合成氨厂一般采用烃(以CH4为例)和水蒸气反应制取原料气H2,发生如下反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。
①该反应的ΔH=________________。
②当该反应达到平衡状态时,下列说法一定正确的是__________(填字母)。
A.v(CH4)=v(CO) B.加入催化剂,ΔH不变
C.升高温度,平衡常数K增大 D.CH4与H2O的转化率相等
③T℃时,该反应的初始浓度与起始速率的部分数据如下:
初始浓度/mol·L-1 | 起始速率/mol3·L-3·s-1 | |
c(CH4) | c(H2O) | v |
0.10 | 0.10 | 1.0×10-4 |
0.10 | 0.20 | 4.0×10-4 |
0.30 | 0.20 | 1.2×10-3 |
写出起始速率与初始浓度的关系式[用c(CH4)、c(H2O)及适当的速率常数表示]v=________。
④T℃时,在一个体积可变的恒压密闭容器中,充入0.1 mol CH4、0.1 mol H2O(g)发生反应,起始时容器的体积为1 L。CH4的转化率与反应时间的关系如图中曲线A所示。则T℃时该反应的平衡常数K=____________。若温度与投料方式相同,该反应在容积为1 L的恒容密闭容器中进行,刚达平衡状态的点是__________(选填B、C、D、E)。