海洋是一个丰富的资源宝库.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:Ⅰ.海水制盐目前以盐田法为主.建盐田必须选在远离江河入海口.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.II.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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

海洋是一个丰富的资源宝库，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：
Ⅰ.海水制盐目前以盐田法为主，建盐田必须选在远离江河入海口，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。
II.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）电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图所示。请回答后面的问题：

Ⅰ.海水不能直接通入到该装置中，理由是_____________________________________________。
Ⅱ. B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：

Ⅰ.若吸收塔中的溶液含BrO₃^－，则吸收塔中反应的离子方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
_________________________________________。
Ⅱ.通过①氯化已获得含Br₂的溶液，为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br₂的溶液？_____________________________________________________________________。
Ⅲ.向蒸馏塔中通入水蒸气加热，控制温度在90⁰C左右进行蒸馏的原因是___________________________________________________________________________。

（1） Ⅰ 结晶 Ⅱ 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（其他合理答案也计分）
（2）Ⅰ 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（合理答案均计分）（3分） Ⅱ 淡水
（3）Ⅰ3CO₃²^－+ 3Br₂＝ 5Br^－+BrO₃^－+3CO₂↑
Ⅱ富集溴，提高Br₂的浓度（合理答案均计分）
Ⅲ温度过低难以将Br₂蒸发出来，但温度过高又会将大量的水蒸馏出来（合理答案均计分）

解析试题分析：（1）Ⅰ 盐从贮水池中经过蒸发池，得到浓度较大的卤水，再将卤水转移到结晶池中结晶，最终得粗盐；Ⅱ阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，从而，在阳极产生的氯气与在阴极产生的氢气就不会因接触反应而发生爆炸，同时阴极上产生的氢氧化钠也不会与氯气反应，纯度较高；
（2）Ⅰ 海水中富含Ca²⁺、Mg²⁺离子，若将海水直接通入到该装置中，则海水中的Ca²⁺、Mg²⁺离子易与氢氧根离子结合产生Mg(OH)₂、Ca(OH)₂等沉淀从而堵塞阳离子交换膜 Ⅱ 图中②处在直流电场的作用下，溶液中的离子就作定向迁移。阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来；阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水。而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水。所以B处出水为淡水；
（3）Ⅰ纯碱是碳酸钠，与溴反应有BrO₃^－生成，反应的离子方程式为3CO₃²^－+ 3Br₂＝ 5Br^－+BrO₃^－+3CO₂↑
Ⅱ从①出来的溶液中溴的含量不高，如果直接蒸馏，产品成本高，所以需要进一步浓缩溴，提高溴的浓度；
Ⅲ 温度过高水蒸气蒸出，溴中含有水分；温度过低溴不能完全蒸出，产率低。
考点：考查海水的综合利用、海水晒盐、电渗析法淡化海水、从海水中提溴的原理

练习册系列答案

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（14分）铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃，还含有MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的流程图：

已知：①4FeO?Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂↑；
②Na₂CO₃+Al₂O₃2NaAlO₂+CO₂↑；
③Cr₂CO₇^2-+H₂O2CrO₄^2-+2H⁺
根据题意回答下列问题：
（1）固体X中主要含有（填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4．5，应该使用 ______________ （填写仪器或试剂名称）。
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，其目的是 _______________________ 。
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、、过滤、、干燥。
（4）下表是相关物质的溶解度数据，操作III发生反应的化学方程式是：Na₂Cr₂O₇+ 2KCl＝K₂Cr₂O₇↓+ 2NaCl，该反应在溶液中能发生的理由是_____________________________。

物质		KCl	NaCl	K₂Cr₂O₇	Na₂Cr₂O₇
溶解度（g/100g水）	0℃	28	35．7	4．7	163
	40℃	40．1	36．4	26．3	215
	80℃	51．3	38	73	376

（5）副产品Y主要含氢氧化铝，还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质，精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取n g样品，加入过量 ____ （填写试剂）、溶解、过滤、再（填写试剂）、……灼烧、冷却、称量，得干燥固体m g。计算祥品中氢氧化铝的质量分数为（用含m、n的代数式表示）。

二氧化铈(CeO₂)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO₂、Fe₂O₃、CeO₂以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下:

（1）洗涤滤渣A的目的是为了除去____________（填离子符号），检验该离子是否洗净的方法是_________________________________________________________。
（2）第②步反应的离子方程式是______________________________________，滤渣B的主要成分是___________________。
（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP______________（填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有_______________、烧杯、玻璃棒、量筒等。
（4）取上述流程中得到的Ce(OH)₄产品0.536 g，加硫酸溶解后，用0.100 0 mol·L^－1 FeSO₄标准溶液滴定至终点时（铈被还原为Ce³^＋），消耗25.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)₄的质量分数为___________（结果保留两位有效数字）。

稀土元素是周期表中Ⅲ B族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石（ Y₂FeBe₂Si₂O₁₀），以此矿石为原料生产氧化钇（Y₂O₃）的主要流程如下：

已知：I．有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：

	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe³⁺	2.7	3.7
Y³⁺	6.0	8.2

Ⅱ．在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。
（1）钇矿石（Y₂ FeBe₂Si₂O₁₀）的组成用氧化物的形式可表示为              。
（2）欲从Na₂ SiO₃和Na₂BeO₂的混合溶液中制得Be(OH)₂沉淀。则
①最好选用盐酸和下列选项中的       试剂（填字母代号），
a．NaOH溶液    b．氨水    c．CO₂气    d．HNO₃
再通过     操作方可实现（填实验操作名称）。
②写出Na₂BeO₂与足量盐酸发生反应的离子方程式：                         ；
（3）为使Fe³⁺沉淀完全，须用氨水调节pH =a，则a应控制在
的范围内；继续加氨水调节pH =b发生反应的离子方程式为                       ，溶液中Fe³⁺完全沉淀的判定标准是                          。

银氨溶液放久后会产生叠氮化银（AgN₃）而引起爆炸，直接排放会污染环境，且造成银资源的浪费。某研究小组设计了从银镜反应后的废液中（含过量的银氨溶液，假设不含单质银）回收银的如下两种实验流程：
（已知：[Ag（NH₃）₂]^＋在溶液中存在平衡：[Ag（NH₃）₂]^＋??Ag^＋＋2NH₃）

（1）写出甲方案第①步废液与稀HNO₃反应的离子方程式                                                                       。
（2）甲方案第②步加入的铁粉要过量的目的是                                                                                                                                               。
甲方案流程可能产生的大气污染物是                                                                       。
（3）乙方案若最终得到银粉的质量偏大，排除未洗涤干净的因素，可能的原因是                                                                       。
（4）实验室配制银氨溶液的操作过程是                                                                                                                                                                                                                       。
（5）已知乙方案第③步反应有H₂S气体产生，若最终得到银粉21.6 g，不考虑其他损失，理论上该步需要加入铁粉       g。

海水是宝贵的自然资源．利用海水水可以得到一系列产品．也可以进行废气处理。
（1）利用氯碱工业产品处理含SO₂的烟气的流程如下：

①“吸收装置”中发生反应的离子方程式是                   .
②上述流程中循环利用的物质是               。
（2）利用海水脱硫可以有效地解决煤燃烧排放的SO₂造成的一系列环境问题。其工艺流程如图所示：

天然海水吸收含硫的烟气后．需要用氧气进行氧化处理．其反应原理的化学方程式是         ；氧化后的海水需要加入氢氧化钠．与之混合后才能排放．该操作的主要目的是        。
（3）从海水中捉纯粗盐后的母液中含有K⁺、Na⁺、Mg²⁺等阳离子．对母液进行一系列的加工可制得金属镁。
①从离子反席的角度思考．在母液中加入石灰乳所起的作用是             。
②要利用MgCl₂·6H₂O制得尢水氯化镁．应采取的措施是             。
③电解熔融的无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境中冷却后即为固体镁．下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是      （填字母）。
A．Ar   B．CO₂    C 空气    D．O₂    E．水蒸气

海洋是生命的摇篮、资源的宝库。中国要实施海洋强国战略，实现由海洋大国向海洋强国迈进的梦想。海洋经济已经成为拉动我国国民经济发展的重要引擎，海水的综合开发、利用是海洋经济的一部分，海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用的示意图。其流程如下图所示：

（1）写出①、②反应的离子方程式：
①______________________，②______________________。
（2）工业上利用电解饱和食盐水产生的氢气和氯气制取盐酸，为了体现绿色化学理念，使氯气充分反应，采取将氯气在氢气中燃烧的办法，可避免氯气燃烧不完全污染空气，请写出氯气在氢气中燃烧的实验现象：______________________。
（3）粗盐中含有Ca^２＋、Mg^２＋、SO₄^２－等杂质，精制后可得到饱和NaC1溶液。现有下列除杂试剂：A．盐酸 B．氢氧化钡溶液 C．碳酸钠溶液。精制时加入过量除杂试剂的正确顺序是______________。（填序号）
（4）金属镁在空气中燃烧时，除生成MgO外，还有少量Mg₃N₂生成。把等物质的量的金属镁分别放在：A．纯氧气（O₂）中；B．二氧化碳气体中；C．空气中。完全燃烧后，得到的固体物质的质量由大到小的顺序是______________。（填序号）
（5）将电解饱和NaCl溶液生成的氯气通入氢氧化钠溶液中可以得到NaClO。某化学兴趣小组探究NaClO与尿素CO(NH₂)₂的反应产物，通过实验发现产物除某种盐外，其余产物都是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式为____________。

海水中主要离子的含量如下：

成分	含量/(mg/L)	成分	含量/(mg/L)
Cl^-	18980	Ca²⁺	400
Na⁺	10560	HCO₃^-	142
SO₄^2-	2560	Mg²⁺	1272

（1）常温下，海水的pH在7.5~8.6之间，其原因是(用离子方程式表示)______________________________。
（2）电渗析法淡化海水示意图如图所示，其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。阴极上产生氢气，阴极附近还产生少量白色沉淀，其成分有________和CaCO₃，生成CaCO₃的离子方程式是_______________。

（3）用海水可同时生产氯化钠和金属镁或镁的化合物，其流程如下图所示：

①在实验室中由粗盐“重结晶”制精盐的操作包括溶解、过滤、蒸发…洗涤等步骤；有关其中“蒸发”步骤的叙述正确的是_____。
a．蒸发的目的是得到热饱和溶液
b．蒸发的目的是析出晶体
c．应用余热蒸干溶液
d．应蒸发至有较多晶体析出时为止
②由MgCl₂溶液得到MgCl₂?6H₂O晶体时，也需要蒸发，蒸发的目的是得到热饱和溶液，判断溶液已饱和的现象是_________________________。
（4）25℃时，饱和Mg(OH)₂溶液的浓度为5×10^-4 mol／L。
①饱和Mg(OH)₂溶液中滴加酚酞，现象是___________________________。
②某学习小组测海水中Mg²⁺含量(mg/L)的方法是：取一定体积的海水，加入足量_________，再加入足量NaOH，将Mg²⁺转为Mg(OH)₂。25℃，该方法测得的Mg²⁺含量与表中1272mg/L的“真值”比，相对误差约为______％[保留2位小数，海水中饱和Mg(OH)₂溶液的密度都以l g/cm³计]。

以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红(Fe₂O₃)，过程如下：

（1）硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是，写出酸溶过程Fe₂O₃与稀硫酸反应的离子反应方程式：；
（2）生产过程中，为了确保铁红的纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_________；（部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表）

沉淀物	Fe(OH)₃	Al(OH)₃	Fe(OH)₂	Mg(OH)₂
开始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4

（3）滤渣A的主要成分为      ，滤液B可以回收的物质有______________________；
（4）简述洗涤过程的实验操作                                                                ；
（5）已知硫酸渣质量为w kg，假设铁红制备过程中，铁元素损耗25%，最终得到铁红的质量为m kg，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为         （用最简分数表达式表示）。
（已知相对原子质量：O 16 S 32 Fe 56 ）

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