题目内容

海洋是一个丰富的资宝库,通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。
(1)海水中盐的开发利用:
①海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河入海口,多风少雨,潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和      池。
②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产,在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用:                   (写一点即可)。
(2)电渗析法是近年发展起的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题:
①海水不能直接通入到阴极室中,理由是                   。
②A口排出的是         (填“淡水”或“浓水”)。

(3)用苦卤(含等离子)可提取溴,其生产流程如下:

①若吸收塔中的溶液含BrO3-,则吸收塔中反应的离子方程式为:            。
②通过①氯化已获得含Br2的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化重新获得含Br2的溶液?                                                              。
③向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在90℃左右进行蒸馏的原因是         。

(1)①结晶 ②阻止H2与Cl2发生反应甚至发生爆炸或阻止Cl2与生成的NaOH溶液反应而使烧碱产品不纯等(其他合理答案也给分)
(2)①海水中含较多Mg2+和Ca2+等阳离子,电解时会产生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜(其他合理答案也给分)(3分)②淡水
(3)①3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑
②富集溴,提高Br2的浓度(其他合理答案也给分)
③温度过低难以将Br2蒸馏出来,但温度过高又会将大量的水蒸馏出来

解析试题分析:(1)①海水制盐主要是利用了蒸发结晶原理,故所建盐田分为贮水池、蒸发池和结晶池。②氯碱生产中在两极区内会产生氢气和氯气,故阳离子交换膜的作用:阻止H2与Cl2发生反应甚至发生爆炸或阻止Cl2与生成的NaOH溶液反应而使烧碱产品不纯等。
(2)①海水中含较多Mg2+和Ca2+等阳离子,电解时会产生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜,故海水不能直接通入到阴极室中。②A口排出的是淡水。
(3)①用苦卤提取溴,吸收塔中发生的反应为溴与碳酸钠的反应,生成物中含BrO3-,则反应方程式为3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑;②通过①氯化已获得含Br2的溶液,但溴的浓度太低,不便于收集,经过吹出、吸收、酸化重新获得含Br2的溶液是为了富集溴,提高Br2的浓度;③温度过低难以将Br2蒸馏出来,但温度过高又会将大量的水蒸馏出来,故向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在90℃左右进行蒸馏。
考点:考查海水制盐、海水淡化、海水提溴等相关知识。

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【化学—选修2:化学与技术】(15分)
I、污水经过一级、二级处理后,还含有少量Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子,可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂的是

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回答下列问题:
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                                             ;
(2) 设备A中含有电加热器、触煤和热交换器,设备A的名称               ,其中发生的化学反应方程式为                                     ;
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(4) 设备C的作用                                     ;
(5)在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过如下反应来实现:CO(g)+H2O(g) CO2 (g)+ H2 (g) , 已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化超过90%,则起始物中c(H2O):c(CO)不低于         。

〔化学—选修2:化学与技术〕(15分)
磷矿石主要以磷酸钙〔Ca3(PO4)2·H2O〕和磷灰石〔Ca3(OH)(PO4)3〕等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过各中由磷灰石制单质磷的流程。

部分物质的相关性质如下:

 
熔点/℃
沸点/℃
备注
白磷
44
280.5
 
PH3
-133.8
-87.8
难溶于水,具有还原性
SiF4
-90
-86
易水解
回答下列问题:
(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的      ℅。
(2)以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中Ca3F(PO4)3反应的化学方程式为:                     。现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石,最多可制得85℅的商品磷酸            吨。
(3)如图(b)所示,热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是:      (填化学式)冷凝塔1的主要沉积物是:   冷凝塔2的主要沉积物是:   
(4)尾气中主要含有          ,还含有少量PH3、H2S和HF等,将尾气先通入纯碱溶液,可除去    
再通入次氯酸钠溶液,可除去            (均填化学式)
(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是:                               。

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