海洋是一个丰富的资源宝库,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人海口,多风少
题型:不详难度:来源:
海洋是一个丰富的资源宝库,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人海口,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)电渗析法是近年来发展起来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海水不能直接通人到阴极室中,理由是 。 ②A口排出的是 (填“淡水”或“浓水”)。 (3)用苦卤(含Na+、K+、Mg2+、Cl-、Br-等离子)可提取溴,其生产流程如下:
①若吸收塔中的溶液含Br03-,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、酸化来重新获得含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 |
答案
(1)①结晶②阻止氢气与氯气发生反应甚至发生爆炸或阻止氯气与生成的氢氧化钠溶液反应而使烧碱产品不纯 (2)①海水中含有较多的Ca2+和Mg2+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 (3分)②淡水 (3)①3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑ ②富集溴,提高溴的浓度 ③温度过低难以将溴蒸馏出来,但温度过高又会将大量的水蒸出。 |
解析
试题分析:(1)①海水制盐中的盐田法中所建盐田分为贮水池、蒸发池和结晶池; ②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,避免了氢气和氯气接触而发生反应甚至爆炸,同时也避免了氯气与生成的氢氧化钠溶液反应而使烧碱产品不纯; (2)①、海水中含有较多的Ca2+和Mg2+等阳离子,电解时阴极附近氢氧根离子浓度增大,与海水中的Ca2+和Mg2+等阳离子结合会产生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜,所以海水不能直接通人到阴极室中; ②、A口排出的是图中①处的水,装置中的阳离子移向阴极,阴离子移向阳极,且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,导致①处离子浓度减小,②处离子浓度增大,所以A口出来的是淡水; (3)①若吸收塔中的溶液含Br03-,说明溴与碳酸钠溶液发生氧化还原反应,溴被氧化为Br03-,同时又被还原为Br-,离子方程式为3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑ ②通过①氯化获得含Br2的溶液中溴的含量较少,经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的溶液的目的是富集溴,提高溴的浓度。 |
举一反三
有关海洋中部分资源的利用的说法不正确的是
A.工业上利用Cl2与澄清石灰水反应制取漂白粉 | B.用MgCl2·6H2O晶体制无水MgCl2,需在HCl气流中加热脱水 | C.SO2水溶液吸收Br2的化学方程式为Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr | D.粗碘中混有少量ICl和IBr可加入KI进行升华提纯 |
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海水是重要的资源。可以制备一系列物质
下列说法正确的是A.步骤②中,应先通CO2,再通NH3 | B.步骤③可将MgCl2·6H2O晶体在空气中直接加热脱水 | C.步骤④、⑤、⑥反应中,溴元素均被氧化 | D.除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+等杂质,加入试剂及相关操作顺序可以是:NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤→盐酸 |
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下图是某企业设计的硫酸—磷肥—水泥联产、海水—淡水多用、盐—热—电联产的三大生态产业链流程图。
根据上述产业流程回答下列问题: (1)该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送,请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式:① 、② 、③ 、④ 、⑤ 。 (2)沸腾炉发生反应的化学方程式: 。磷肥厂的主要产品是普钙(磷酸二氢钙和硫酸钙),写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式 。 (3)用1吨硫铁矿(FeS2的质量分数为36%)接触法制硫酸,制硫酸的产率为65%,则最后能生产出质量分数为98%的硫酸 吨。 (4)热电厂的冷却水是 ,该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有 (写出一种即可)。 (5)根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。 , (写出两点即可)。 |
废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁,利用电解法可回收WC和Co,工艺流程简图如下: (1)电解时废旧刀具做阳极,不锈钢做阴极,HCl溶液为电解液,阴极主要的电极反应为 ; (2)净化步骤所得滤饼的主要成分是Fe(OH)3,回收的洗涤液代替水配制电解液,目的是回收利用其中的 ; (3)溶液I的主要成分是NH4Cl,洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响,但焙烧时会造成环境污染,原因是 ; (4)将Co2O3还原成Co粉的化学方程式为 。 |
工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列问题: (1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入 (填设备名称),其主要目的是 。 (2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,此过程中产生了一连串的中间体(如图1)
其中a、c二步反应的化学方程式可表示为: 、 。 (3)550℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图2所示,
则:将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10M Pa,A与B表示不同压强下的SO2转化率,通常情况下工业生产中采用常压的原因是: 。 (4)为循环利用催化剂,科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣,查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如图如下:
则反应①②③④中属于氧化还原反应的是 (填数字序号),反应①的离子方程式为 ,该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图试建议控制氯化铵系数和温度: 、 。
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