题目内容

海洋是一个巨大的化学资源宝库,下图是海水加工的示意图:

 

1)海水淡化工厂通常采用的制备淡水的方法有????????????????????????? (写出两种)

2)下图是从浓缩海水中提取溴的流程图。写出下图中试剂A的化学式?????????????

溶液中发生反应的化学方程式为??????????????????????

3)制备金属镁是通过电解熔融的,而不用MgO,其原因是

??????????????????????????????????????????????????????????????????????????

4)食盐也是一种重要的化工原料,氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOHH2Cl2。海水中得到的粗盐往往含有一些杂质,必须加入一些化学试剂,使杂质沉淀,处理后的盐水还需进入阳离子交换塔,其原因是?????????? 。电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行,阳离子交换膜的作用是?????????

 

【答案】

1)蒸馏法、电渗析法

2Cl2? 3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2

3MgO熔点很高,会消耗大量电能

4)用试剂处理后的盐水中还含有少量的Mg2+Ca2+,碱性条件下会生成沉淀,损害离子交换膜;防止H2Cl2混合发生爆炸,同时防止Cl?进入阴极室,这样可以获得纯净的NaOH

【解析】

试题分析:(1)海水淡化工厂通常采用的制备淡水的方法有:蒸馏法、电渗析法。

2A的作用为把Br?氧化为Br2,所以ACl2Br2Na2CO3溶液中发生歧化反应生成NaBrNaBrO3,化学方程式为:3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2

3MgO的沸点大于MgCl2,会消耗大量电能,为节约能源,应电解熔融的MgCl2,而不用MgO

4)用试剂处理后的盐水,杂质并没有除彻底,还含有少量的Mg2+Ca2+,碱性条件下会生成沉淀,损害离子交换膜;阳离子交换膜只允许阳离子通过,Cl?Cl2H2不能通过,所以可防止H2Cl2混合发生爆炸,同时防止Cl?进入阴极室,这样可以获得纯净的NaOH

考点:本题考查制备淡水的方法、化学流程图的分析、化学方程式的书写、试剂的选择、交换膜的作用。

 

练习册系列答案
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(2009?大连模拟)我国有较长的海岸线,浩瀚的海洋是一个巨大的物质资源和能量宝库.目前,世界各国都在研究如何充分利用海洋资源.
(1)如图1,在电场中利用膜技术(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)淡化海水,该方法称为电渗析法.
①图1中膜a应选择
阴离子交换膜
阴离子交换膜
膜;
②电渗析法还可以用来处理电镀废液,写出用该方法处理含硫酸铜废液时(使用惰性电极)所发生的电极反应:阴极
2Cu2++4e-=2Cu
2Cu2++4e-=2Cu

阳极
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O

(2)海水中的溴的储量丰富,约占地球溴总储量的99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65mg?L-1.其工业提取法有:
(I)空气吹出纯碱吸入法.该法是将氯气通入到含溴离子的海水中,使溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到单质溴.该方法涉及的反应有:
Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
(写出化学反应的离子方程式)
②3Br2+3CO32-=BrO3-+5Br-+3CO2
③BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O
其中反应中③的氧化剂是
BrO3-
BrO3-
,还原剂是
Br-
Br-

(II)溶剂萃取法.该法是利用单质溴在水中和萃取剂中溶解度不同的原理来进行的.实验室中萃取用到的主要玻璃仪器名称是
分液漏斗,烧杯
分液漏斗,烧杯
.下列可以用于从海水中萃取溴的试剂是
(填编号).①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸.
(3)海水中的氘(含HDO 0.03‰)发生聚变的能量,足以保证人类上亿年的能源消费,工业上可采用“硫化氢-水双温交换法”富集HDO.其原理是利用H2S、HDS、H2O和HDO四种物质,在25℃和100℃两种不同温度下发生的两个不同反应得到较高浓度的HDO. 如图2为“硫化氢-水双温交换法”所发生的两个反应中涉及的四种物质在反应体系中的物质的量随温度的变化曲线.写出100℃时所发生的反应的化学方程式
H2S+HDO=HDS+H2O
H2S+HDO=HDS+H2O
;工业上富集HDO的生产过程中,可以循环利用的一种物质是
H2S
H2S

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