题目内容

11．将海水淡化与浓缩海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一．一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓缩海水中通过一系列工艺流程提取其他产品．

（1）如图1，用惰性电极在电场中利用膜技术（阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过）淡化海水，该方法称为电渗析法．
①图1中膜a应选择阳离子交换膜，阳极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；
②电渗析法还可以用来处理电镀废液，写出用该方法处理含硫酸铜废液时（使用惰性电极）所发生的电极反应：阴极2Cu2++4e-=2Cu阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O；
（2）海水中的溴的储量丰富，约占地球溴总储量的99%，故溴有“海洋元素”之称．工业上是将氯气通入到含溴离子的浓缩海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴．该方法中反应的离子方程式依次为①Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
②3Br2+3CO32-=BrO3-+5Br-+3CO2↑③BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O；产生1molBr2时，该反应转移的电子数为$\frac{5}{3}$NA．
（3）海水中的氘（含HDO 0.03‰）发生聚变的能量，足以保证人类上亿年的能源消费，工业上可采用“硫化氢-水双温交换法”富集HDO．其原理是利用H2S、HDS、H2O和HDO四种物质，在25℃和100℃两种不同温度下发生的两个不同反应得到较高浓度的HDO． 如图2为“硫化氢-水双温交换法”所发生的两个反应中涉及的四种物质在反应体系中的物质的量随温度的变化曲线．写出100℃时所发生的反应的化学方程式H2S+HDO=HDS+H2O；工业上富集HDO的生产过程中，可以循环利用的一种物质是H2S．

分析 （1）①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过；②在阴极上阳离子放电，在阳极上阴离子放电；
（2）依据题干叙述可知溴酸根离子和溴离子在酸性条件下发生价态归中反应，产生3molBr2时，其中1mol溴原子从+5→0，5mol溴原子从-1变为0，据此计算转移电子数；
（3）图象分析，物质的量减少的是反应物，增加的是生成物；HDS中的氢原子可以继续与HDO反应，故H2S可循环利用．

解答 解：（1）①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜A和阳极相连，阳极是阴离子放电，所以隔膜A是阳离子交换膜，阳极的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，
故答案为：阳离子交换膜；2Cl--2e-=Cl2↑；
②溶液中共有4中离子Cu2+，H+，在阴极上阳离子放电，放电顺序：Cu2+＞H+，阴极反应为：2Cu2++4e-=2Cu，在阳极上阴离子放电，放电顺序：阳极反应为：OH-＞SO42-，4OH--4e-=O2↑+2H2O，
故答案为：2Cu2++4e-=2Cu； 4OH--4e-=O2↑+2H2O；
（2）依据题干叙述可知溴酸根离子和溴离子在酸性条件下发生价态归中反应，其离子反应方程式为：BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O；BrO3-由正五价降为0价；还原剂是化合价升高的物质，Br-由正五价升为0价，产生3molBr2时，转移电子数为：5mol，所以产生1molBr2时转移的电子数为$\frac{5}{3}$NA，
故答案为：BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O；$\frac{5}{3}$NA；
（3）物质的量减少的是反应物，增加的是生成物，反应物为H2S，HDO，生成物为HDS，H2O，反应的化学方程式为H2S+HDO=HDS+H2O，HDS中的氢原子可以继续与HDO反应，故H2S可循环利用，
故答案为：H2S+HDO=HDS+H2O；H2S．

点评 本题考查电解池原理的分析判断、氧化还原反应等知识，注意电极反应式的书写判断电解产物的分析应用，掌握基础，仔细审题是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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14．欲将转化为，可以加入（　　）
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2．将2.3g Na投入97.8g H2O中（水足量），充分反应后，计算：
（1）生成H2的体积（标准状况） 
（2）所得溶液的质量分数
（3）若所得溶液的密度为1.0g•cm-3，则溶液中溶质的物质的量浓度是多少？
19．图中A～J均为中学化学中常见的物质．它们之间有如下转化关系．其中，A、D为金属单质，A元素是地壳中含量最多的金属元素（反应过程中生成的水及其它产物己略去）

请回答以下问题：
（1）B是Fe2O3，H是Fe（OH）2（填化学式）．
（2）写出A直接转化为F的离子反应方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
（3）写出E与过里氨水反应的离子反应方程式：Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3 ↓+3NH4+．
（4）H在空气中转化为I 的化学反应方程式：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．
（5）写出A与B高温下发生的化学反应方程式2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe．
（6）用一个离子方程式表示E转化为FAl3++4OH-=AlO2-+2H2O．
6．用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（　　）
A．标准状况下，22.4L H2O含有的分子数为NA
B．常温常压下，1.06克Na2CO3含有的Na离子数为0.02NA
C．通常状况下，1NA个H2分子占有的体积为22.4L
D．物质的量浓度为0.5mol/L的MgCl2溶液中，含有Cl离子个数为NA
16．氰气分子式为（CN）2，其性质与卤素相似，在化学上称为类卤化合物，以下关于（CN）2的叙述错误的是（　　）
A．可与活泼金属直接发生化学反应B．可溶于水，易溶于NaOH溶液
C．是一种无毒气体D．可用HCN溶液与MnO2混合加热制取
3．铁和氧化铁的混合物共amol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到2bgH2，且溶液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为（　　）
A．b molB．（a-b）molC．$\frac{1}{2}$（a-b）molD．$\frac{1}{2}$（a+b）mol
20．NA表示阿伏伽德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
A．标准状况下22.4L任意比的氢气和二氧化碳的混合气体中含有的分子总数均为NA
B．0.1mol/LNaCl溶液中Na+的数目为0.1NA
C．标准状况下，5.6L四氯化碳含有的分子数为0.25NA
D．500mL0.2mol/L饱和FeCl3溶液完全转化可制得0.1NA个Fe（OH）3胶粒
1．下列说法正确的是（　　）
①Na2O、Fe2O3、A12O3属于碱性氧化物，CO2、SO2、NO2都能和碱溶液发生反应属于酸性氧化物
②碳酸钠、氢氧化钡、氯化铵、过氧化钠都属于离子化合物
③蔗糖、硝酸钾和硫酸钡分别属于非电解质、强电解质和弱电解质
④醋酸、烧碱、纯碱和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
⑤NaHCO3是发酵粉主要成分之一，Na2CO3可冶疗胃酸过多．
⑥盐酸属于混合物，而液氯、冰醋酸均属于纯净物．
A．①③⑤B．④⑤⑥C．②③④D．②④⑥

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