Question

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，此原因是：

 

；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：

 

．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用

专题：元素及其化合物,化学应用

分析：（1）根据淡化海水的常用方法分析即可，淡化海水，应将水与海水中的盐进行分离，常见的方法有：蒸馏法、膜法、冷冻法、离子交换法等；
（2）食盐的溶解度受温度影响变化不大，利用海水晒盐，就是把海水引入海滩，借助日光和风力使水分蒸发，据此进行分析判断；
（3）考虑镁离子的水解，一定条件是防止水解的发生；如果实验以海水、氯气等为基本原料来制得单质溴、碘，最基本操作过程是氧化，萃取蒸馏；
（4）用Mg高温还原TiCl₄而制得氯化镁和钛，钛不溶于一般的强酸、强碱等优良性能，加入盐酸溶解过量的镁，热量氯化镁，过滤洗涤干燥得到纯钛．

解答： 解：（1）目前淡化海水的方法有多种，如：蒸馏法、结晶法、淡化膜法、多级闪急蒸馏法、冷冻法、离子交换法、反渗透法等，结合能源消耗等问题冷冻法、离子交换法、反渗透法消耗能量少，
故答案为：CDE；
（2）海水晒盐，此项技术属于物质分离实验操作中的蒸发结晶方法，
故答案为：蒸发结晶；
（3）MgCl₂?6H₂O在一定条件下加热得到无水MgCl₂，若直接加热MgCl₂?6H₂O，会促进Mg²⁺水解，得不到无水MgCl₂，因Mg²⁺水解呈酸性，加盐酸或在氯化氢气流中可抑制Mg²⁺水解，故一定条件为在HCl气流中，目的是抑制Mg²⁺水解；如果实验以海水、氯气等为基本原料来制得单质溴、碘，最基本操作过程是通入氯气氧化溴离子、碘离子为溴单质，碘单质，利用分液的方法加入萃取剂分液方法得到，最后依据沸点采取蒸馏的方法得到单质，
故答案为：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）用Mg高温还原TiCl₄而制得氯化镁和钛，钛不溶于一般的强酸、强碱等优良性能，加入盐酸溶解过量的镁，热量氯化镁，过滤洗涤干燥得到纯钛，
故答案为：将产物加入足量的稀盐酸、过滤、洗涤、干燥，得到纯钛．

点评：本题考查了海水淡化，海水提取溴、碘，钛的工业制备流程分析，掌握物质性质是解题关键，题目难度中等．