题目内容

海水中有非常丰富的化学资源,从海水中可提取多种化工原料,如图是某工厂对海水资源综合利用的示意图.

试回答下列问题:
(1)精制是除去粗盐中含有的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,精制的主要步骤有:①在粗盐溶液中加入过量的BaCl2、NaOH、Na2CO3三种试剂除杂.为防止带入新的杂质,加入三种试剂时须注意先后顺序,其中一定不能在最后加入的试剂是
 
.②过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性,加入盐酸的目的是
 
.
(2)海水提取食盐后的母液中有K+、Na+、Mg2+等阳离子.从离子反应的角度思考,在母溶液里加入石灰乳的作用是
 
.
(3)示意图所示流程中,属于氧化还原反应的操作是
 
.
考点:海水资源及其综合利用,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题:实验设计题
分析:(1)①除去钙离子选用碳酸钠溶液、除去镁离子选用氢氧化钠溶液、除去硫酸根离子选用氯化钡溶液,为了保证将杂质除尽,所加试剂必须过量,为了不引进新的杂质,后面加入的试剂要能够除去前面所加入的过量试剂;
②盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液,加入盐酸的目的是除去滤液中的OH-、CO32-;
(2)母液中有K+、Na+、Mg2+等阳离子,在母液里加入石灰乳,与镁离子反应;
(3)含元素化合价变化的反应为氧化还原反应,电解为氧化还原反应.
解答: 解:(1)①除去钙离子选用碳酸钠、除去镁离子使用氢氧化钠、除去磷酸根离子选用氯化钡,由于含有多种杂质,所以加入的除杂试剂要考虑加入试剂的顺序,加入过量氯化钡溶液的顺序应该在加入碳酸钠溶液之前,以保证将过量的氯化钡除去,过滤后,最后加入盐酸,除去过量的碳酸钠,而氢氧化钠溶液只要在过滤之前加入就可以,所以一定不能在最后加入的试剂是BaCl2(或氯化钡),
故答案为:BaCl2(或氯化钡);
②因NaOH和Na2CO3过量,能与盐酸反应,离子方程式为:H++OH-═H2O、2H++CO32-═H2O+CO2↑,所以加入盐酸的目的是除去滤液中的OH-、CO32-,
故答案为:除去滤液中的OH-、CO32-;
(2)母液中有K+、Na+、Mg2+等阳离子,在母液里加入石灰乳,与镁离子反应,Mg2++Ca(OH)2(石灰乳)═Mg(OH)2↓+Ca2+,将Mg2+沉淀为Mg(OH)2,
故答案为:提取母液中的Mg2+(或使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀);
(3)电解熔融的氯化镁得到Mg与氯气,反应方程式为:MgCl2
 电解 
.
 
Mg+Cl2↑,电解饱和氯化钠溶液2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
2NaOH+Cl2↑+H2↑,两者都属于氧化还原反应,
故答案为:电解.
点评:本题考查较综合,涉及粗盐提纯、氧化还原反应判断等,为高考常见题型,利用所学知识结合流程图信息是解答本题的关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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(1)压缩天然气(CNG)汽车的优点之一是利用催化技术能够将NOx转变成无毒的CO2和N2.
①CH4(g)+4NO2(g)
催化剂
4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1<0
②CH4(g)+4NO(g)
催化剂
 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2<0
③CH4(g)+2NO2(g)
催化剂
 N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=
 
.(用△H1和△H2表示)
(2)在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生化学反应③,在不同温度、不同投料比时,NO2的平衡转化率见下表:
投料比[n(NO2)/n(CH4)]400 K500 K600 K
160%43%28%
245%33%20%
①写出该反应平衡常数的表达式K=
 
.
②若温度不变,提高[
n(NO2)
n(CH4)
]投料比,则K将
 
.(填“增大”、“减小”或“不变”.)
③400K时,将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.04mol,充入一装有催化剂的容器中,充分反应后,平衡时NO2的体积分数
 
.
(3)连续自动监测氮氧化物(NOx)的仪器动态库仑仪的工作原理示意图如图1

①NiO电极上NO发生的电极反应式:
 
.
②收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%(体积分数),若用甲烷将其完全转化为无害气体,处理1×104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,则尾气中V(NO):V(NO2)=
 

(4)在容积相同的两个密闭容器内 (装有等量的某种催化剂) 先各通入等量的CH4,然后再分别充入等量的NO和NO2.在不同温度下,同时分别发生②③两个反应:并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图象如图2所示:
①从图中可以得出的结论是
结论一:相同温度下NO转化效率比NO2的低
结论二:在250℃-450℃时,NOx转化率随温度升高而增大,450℃-600℃时NOx转化率随温度升高而减小
结论二的原因是
 

②在上述NO2和CH4反应中,提高NO2转化率的措施有
 
.(填编号)
A.改用高效催化剂     B.降低温度     C.分离出H2O(g)       D.增大压强
E.增加原催化剂的表面积   F.减小投料比[
n(NO2)
n(CH4)
].

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