题目内容

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
（2）远古时代就利用海水晒盐，此项技术属于物质分离实验操作中的           。
（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：                                                                     。

（1）CDE
（2）蒸发结晶
（3）抑制MgCl2水解，防止生成Mg（OH）2　 氧化（通氯气）　萃取（萃取、分液）　蒸馏
（4）将产物加入足量的稀盐酸、过滤、洗涤、干燥，得到纯钛

解析

练习册系列答案
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从淡化海水中提取溴的流程如图所示，下列有关说法错误的是（   ）

A．X为SO2气体，也可将SO2换成Na2SO3
B．设备Y为蒸馏塔
C．在提取溴的过程中一定有Br-被氧化
D．工业上每获得1molBr2，需要消耗Cl2的体积最多为22.4L（标准状态下）

[化学—选修2化学与技术](15分)
（1）下列关于工业生产说法正确的是            。（填序号）

A．在侯氏制碱工业中，向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳，后通氨气
B．在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中，皆采用循环操作提高原料利用率
C．在氯碱工业，电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室
D．工业上采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝
E．石油裂化属于化学变化，主要目的是为了获得短链不饱和气态烃
（2）我国规定饮用水质量标准规定必须符合下表中要求：
pH
Ca2+ 、Mg2+总浓度
细菌总数
6.5～8.5
＜ 0.004 5 mol·L-1?
＜100个·mL-1?
以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图：

①原水中含Ca2+ 、Mg2+ 、HCO3-、Cl-等，加入石灰生成Ca(OH)2，进而发生若干复分解反应，写出其中的离子方程式（只要求写出两个）：                  ；                   。
②FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂，它在水中最终生成                        沉淀；通入二氧化碳的目的是                和                  。
③气体A的作用是           ，通常可以用Ca(ClO)2替代A，下列物质中       同样可以作为气体A的代用品（填编号，多选倒扣）。
a．ClO2      b．浓氨水       c．K2FeO4        d．SO2

海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：

（1）请列举海水淡化的两种方法：________、________。
（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、________或H2、________。
（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为_____________。
（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式         ，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是____________。
（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：

请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称：________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是___________。
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：____。
④C中液体产物颜色为________。为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是________。

工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示。

(1)电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽。离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是________。电解槽中的阳极材料为____________。
(2)本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备？__________，原因是______________________________
(3)溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是________________

随着全球淡水资源危机日益严重，世界各国都把目光投向了占全球总水量约97%的汪洋大海，希望从苦涩的海水中提取可以饮用的淡水。
(1)海水淡化由来已久。二次大战时，一艘为盟军运送军事物资的商船遇难漂流到一座荒岛上。为了获取淡水，船员们将救生艇上的铜皮空气箱拆下，在空气箱上加盖一块边缘向内卷曲形成水槽的铜盖，做成一个简易蒸馏器。加热箱内的海水，水蒸气在盖顶冷凝后顺着边缘流进水槽。再滴入淡水桶内。根据上述文字的描述，为下图简易蒸馏器示意图补画铜盖。

(2)海水淡化亦称海水脱盐。该工艺过程包括海水预处理、脱盐、淡化水的后处理等。下列属于海水预处理的是________(填序号)。
①淡水收集　②除掉悬浮物　③杀灭海洋生物　④除掉海水中的盐分　⑤水质检测　⑥降低海水浑浊度
(3)为了检验所收集的淡水中是否含有氯离子，通常采用的试剂是_________。

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。

焦亚硫酸钠（）常用作食品漂白剂，其制备工艺流程如下：

已知：反应Ⅱ包含等多步反应。
（1）反应Ⅰ的化学方程式为____________，反应Ⅰ进行时应先通入__________气体。
（2）硫磺燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中，目的是__________。在上述工艺流程中可循环使用的物质是_____________。
（3）反应Ⅱ中需控制参加反应的气体与固体的物质的量之比接近____________，若气体量不足，则会导致_______________。
（4）与稀硫酸反应放出，其离子方程式为___________。

我国及美国、日本等国家都已研制出一种陶瓷柴油机，这种柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料来制造的，这种材料是(　　)。

A．氧化铝陶瓷 B．氮化硅陶瓷
C．光导纤维 D．玻璃钢

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