地球的海水总量约有1.4×1018t,是人类最大的资源库。(1)如图利用海水得到淡水的方法为 。(2)电渗析法是近年发展起来的一种
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地球的海水总量约有1.4×1018t,是人类最大的资源库。 (1)如图利用海水得到淡水的方法为 。
(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图。a是电源的 极;Ⅰ口排出的是 (填“淡水” 或“浓水”)。
(3)海水淡化后的浓水中含大量盐分(主要含有Mg2+、Ca2+、Fe3+和SO42-),排入水中会改变水质,排到土壤中会导致土壤盐碱化,故不能直接排放,可以与氯碱工业联产。 电解前需要把浓水精制,所需试剂主要包括:HCl、NaOH、BaCl2、Na2CO3等),其中HCl的作用主要是 。 (4)铀是核反应最重要的燃料,其提炼技术直接关系着一个国家核工业或核武器的发展水平,海水中铀以UCl4形式存在(以离子形式存在),每吨海水只含3.3毫克铀,海水总量极大,铀总量相当巨大。不少国家正在探索海水提铀的方法。现在,已经研制成功一种螯合型离子交换树脂,它专门吸附海水中的铀,而不吸附其他元素。其反应原理为:___________________________(树脂用HR代替),发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液,其反应原理为:________________________。 (5)离子交换树脂法是制备纯水(去离子水) 的主要方法。某阳离子交换树酯的局部结构可写成(如图)。该阳离子交换树脂是由单体苯乙烯和交联剂对二乙烯基苯聚合后再经 反应得到的。自来水与该离子交换树脂交换作用后显 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(6)中国《生活用水卫生标准》中规定,水的总硬度不能过大。如果硬度过大,饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。暂时硬水的硬度是由 (填阴离子符号)引起的,经 (填操作名称)后可被去掉。永久硬水的硬度可由离子交换法去掉。 |
答案
(1)蒸馏法(1分) (2)负(1分) 淡水(1分) (3)除去过量的Na2CO3,并调节溶液的pH值(1分) (4)4HR+U4+=UR4+4H+ UR4+4H+=4HR+U4+ (2分) (5)磺化或取代(1分) 酸性(1分)(6)HCO3-(1分) 加热煮沸(1分) |
解析
试题分析:(1)利用太阳能使水蒸发,为蒸馏法; (2)a与阴极相连,为电源的负极;Ⅰ口排出的是电渗析法处理后的水,是淡水; (3)HCl除掉过量的Na2CO3,调节溶液的pH值至中性; (4)U4+替换HR中的H+,用酸处理时H+再替换U4+; (5)磺酸基代替了苯环上的H,属于取代反应或磺化反应;自来水与该离子交换树脂交换作用后生成H+显酸性; (6)暂时硬水的硬度是由HCO3-引起,加热煮沸生成沉淀而除去。 |
举一反三
用菱锌矿(主要成分为碳酸锌,还含有Fe2+、Fe3+、 Mg2+、 Ca2+、Cu2+等)制备氯化锌的一种流程如下:
(1)在反应3前要将菱锌矿研磨,其目的是_______________________________ (2)反应4将Fe2+氧化为Fe3+,该反应的离子方程式为______________________ (3)加入氧化锌调节pH=4.5,反应5的离子方程式为________________________ (4)锌粉不在反应4之前加的原因是____________________________________ (5)若用石墨作电极电解滤液Y,则可以得到参与本流程反应的物质有_________ |
锰锌铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。现以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下:
(1)酸浸时,二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为_______。 (2)活性铁粉除汞时,铁粉的作用是______ (填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”)。 (3)除汞是以氮气为载气吹入滤液带出汞蒸汽经KMnO4溶液进行吸收而实现的。如下图是KMnO4溶液处于不同pH时对应的Hg去除率变化图,图中物质为Hg与 MnO4-在该pH范围内的主要产物。
①请根据该图给出pH对汞去除率影响的变化规律:______。 ②试猜想在强酸性环境下汞的单位时间去除率高的原因:______。 (4)当x=0.2时,所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强,试用氧化物的形式表示该铁氧体组成____________。 (5)经测定滤液成分后同时加入一定量的MnSO4和铁粉的目的是______。 |
元素锶(Sr)位于周期表第5周期第IIA族。碳酸锶(SrCO3)被广泛用于彩色电视机的阴极射线管。以天青石(主要成分为SrSO4,含不溶性杂质)为原料制取高纯碳酸锶的“煅烧浸取法”部分工艺流程示意如下。
(1)写出与元素锶同族第3周期元素的原子结构示意图: 。 (2)隔绝空气高温焙烧中,若0.5mol SrSO4中只有S被还原,转移了4mol电子。写出该反应的化学方程式: 。 (3)制取高纯碳酸锶过程中,常用乙醇胺(HOCH2CH2NH2)作为CO2吸收剂。乙醇胺水溶液显弱碱性(与NH3溶于水原理相似),原因是 (用离子方程式表示)。 (4)该流程中过滤2之后还有除杂等多步操作,其中最后两步是 。 (5)“低温湿法”是一种制取碳酸锶的方法:将天青石粉末与碳酸钠溶液混合,70oC下加热1~2h后,经一系列操作,得到碳酸锶。主要反应为: SrSO4(s)+CO(aq) SrCO3(s)+SO(aq) [已知:70oC时,Ksp(SrSO4)=3.3×10-7,Ksq(SrCO3)=1.1×10-10] 上述反应的平衡常数K= 。 (6)通过“低温湿法”得到的碳酸锶纯度较低,可能的原因是 (写一种)。 |
工业上生产高氯酸(沸点:90oC)时还同时生产了亚氯酸钠,其工艺流程如下:
(1)冷却过滤的目的是降低NaHSO4的 ,并分离出NaHSO4晶体。 (2)反应器2中发生反应的离子方程式为 ,SO2的 作用是作 剂。 (3)上述工业生产高氯酸的化学反应为:3NaClO3+3H2SO4(浓)=3NaHSO4+HClO4+2ClO2+H2O,氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。 (4)可以通过蒸馏滤液的方法得到高氯酸的原因可能是高氯酸的沸点比较 (填“高”或“低”),容易从溶液中逸出,循环使用的物质是 。 |
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,其生产工艺如下:
主要反应为:3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH = 2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH。 (1)写出反应①的离子方程式: 。 (2)从“混合物II”中分离出K2FeO4后,会有副产品,它们都是重要的化工产品,其中一种在工业上用作氯碱工业原料的物质是 。 (3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图Ⅰ为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;图Ⅱ为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。
图Ⅰ 图Ⅱ 根据上图分析:工业生产中最佳温度为 ℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为 。 |
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