海水中主要离子的含量如下: 成分含量/ 成分含量/ Cl- 18980 Ca2+ 400 Na+ 10560 HCO3- 142 SO42- 2560 Mg2+ 1272 (1)常温下.海水的pH在7.5~8.6之间.其原因是 . (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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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]。

【答案】

（1）HCO₃^-+H₂OH₂CO₃+OH^-（1分）

（2）Mg(OH)₂(1分)，Ca²⁺+ OH^-十HCO₃^-→CaCO₃↓+ H₂O (2分)

（3）①过滤（1分），bd(l分) ②溶液表面形成晶膜（1分）

（4）①溶液变红（1分） ②盐酸（2分），-0.94(2分，没有负号不扣分)．

【解析】

试题分析：（1）常温下，海水的pH在7.5~8.6之间，其原因是存在碳酸氢根发生水解呈碱性。

（2）氢离子在阴极上产生氢气，此时阴极中集聚了大量氢氧根离子，并与镁离子生成Mg(OH)₂白色沉淀，同时又和碳酸氢根生成碳酸根离子，碳酸根又和钙离子结合生成CaCO₃，生成CaCO₃的离子方程式是Ca²⁺+ OH^-十HCO₃^-→CaCO₃↓+ H₂O。

（3）①氯化钠的溶解度随温度变化不大，故蒸发的目的不是得到热饱和溶液，而是把水蒸出使晶体析出，最后应蒸发至有较多晶体析出时为止，选择bd。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溶液表面形成晶膜。

（4）①饱和Mg(OH)₂溶液中滴加酚酞，由于溶液呈碱性，现象是溶液变红。②取一定体积的海水，加入足量盐酸除掉碳酸氢根，再加入足量NaOH，将Mg²⁺转为Mg(OH)₂。由25℃时，饱和Mg(OH)₂溶液的浓度为5×10^-4 mol／L。求得1L溶液中镁离子的质量为5×10^-4 *24=1200mg/L。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（1200-1272）/1272=5.6％。

考点：本题考查图表分析及无机化工流程原理分析。

练习册系列答案

相关题目

海水资源的利用具有广阔前景．海水中主要离子的含量如下：

成分	含量/（mg L^-1）	成分	含量/（mg L^-1）
Cl^-	18980	Ca²⁺	400
Na⁺	10560	HCO₃^-	142
SO₄²	2560	Br^-	64
Mg²⁺	1272

（1）电渗析法淡化海水示意图如图甲所示，其中阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过．
①阳极主要电极反应式是

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

．
②在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有

Mg（OH）₂

和CaCO₃，生成CaCO₃的离子方程式是

Ca²⁺+OH^-+HCO₃^-=CaCO₃↓+H₂O

．
③淡水的出口为

（填“a”、“b”或“c”）．
（2）利用海水可以提取溴和镁，提取过程如图乙所示：
①提取溴的过程中，经过2次Br^-→Br₂转化的目的是

对溴元素进行富集

，吸收塔中发生反应的离子方程式是

SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-

．解释通空气的目的是

通入空气将Br₂蒸气带出，使Br₂（g）?Br₂（aq）或Br₂+H₂O?HBr+HBrO平衡向左移动

．
②从MgCl₂溶液中得到MgCl₂?6H₂O晶体的主要操作是

加热浓缩、冷却结晶

、过滤、洗涤、干燥．
③依据上述流程，若将10m³海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl₂的体积为

179.2

L（忽略Cl₂溶解）．

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1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，其流程如图2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^-4mol/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lg/cm³计]．

阳离子交换膜能在直流电场的作用下选择性地透过电解液中的阳离子使向阴极迁移，阴离子交换膜则能在直流电场的作用下选择性地透过电解液中的阴离子使向阳极迁移。同时在电解槽（称为“电渗析器”）中使用合适型号的这两种膜（简称“阳膜”和“阴膜”），可以在直流电场的作用下进行海水的电渗析脱盐而使海水淡化。

海水中主要离子的含量平均值如下：

Cl^－18 980 mg·L^-1，Na⁺：10 560 mg·L^-1，：2 560 mg·L^-1，Mg²⁺：1 272 mg·L^-1，Ca²⁺：400 mg·L^-1，K⁺：380 mg·L^-1，HCO₃^－：142 mg·L^-1

海水在电渗析器中部分变成淡水的原理，示意图如图2-21所示电渗析器中由许多对阳、阴膜围成的许多“隔室”的宽度都很窄。脱盐时，各隔室相间流动着“淡水”和“浓水”；在流动着“极水”的以石墨为电极材料的两极发生电解反应。根据需要，可将几台电渗析器串联使用。图中标写的离子符号，提供思考其在电场中的迁移方向。

图2-21

回答下列问题：

（1）分别写出海水在电渗析器中脱盐时所得主要阳极产物和主要阴极产物的化学式。用以石棉布为隔膜的一般的惰性阳极电解槽来电解海水，能用以生产H₂吗？为什么？

（2）致力于发展电渗析法、反渗透法等海水淡化新技术的直接社会效益是什么？

（3）已成功地联合应用海水淡化新技术和一般的离子交换树脂净水法，由海水制得纯水。又知海洋水能源（海洋水能发电）有其巨大的开发前景。你认为应怎样综合开发海洋能源，促成人类进入氢能时代？

（12分）海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下：

成分	含量/(mg L^－¹)	成分	含量/(mg L^－¹)
Cl^－	18980	Ca²⁺	400
Na⁺	10560	HCO₃^－	142
SO₄²^－	2560	Br^－	64
Mg²⁺	1272

（1）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。

①阳极主要电极反应式是。

②在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有和CaCO₃，生成CaCO₃的离子方程式是。

③淡水的出口为（填“a”、“b”或“c”）。

（2）利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下：

①提取溴的过程中，经过2次Br^－→Br₂转化的目的是，吸收塔中发生反应的离

子方程式是。用平衡移动原理解释通空气的目的是。

②从MgCl₂溶液中得到MgCl₂·6H₂O晶体的主要操作是、过滤、洗涤、干燥。

③依据上述流程，若将10 m³海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl₂的体积为 L（忽略Cl₂溶解）。