海洋是一個豐富的資源寶庫,通過海水的綜合利用可獲得許多物質(zhì)供人類使用。
(1) 海水中鹽的開發(fā)利用:
Ⅰ.海水制鹽目前以鹽田法為主,建鹽田必須選在遠離江河入?,多風(fēng)少雨,潮汐落差大且又平坦空曠的海灘。所建鹽田分為貯水池、蒸發(fā)池和_______池。
II.目前工業(yè)上采用比較先進的離子交換膜電解槽法進行氯堿工業(yè)生產(chǎn),在電解槽中陽離子交換膜只允許陽離子通過,阻止陰離子和氣體通過,請說明氯堿生產(chǎn)中陽離子交換膜的作用____________________________________________。(寫一點即可)
(2)電滲析法是近年來發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術(shù),其原理如下圖所示。請回答后面的問題:
Ⅰ.海水不能直接通入到該裝置中,理由是_____________________________________________。
Ⅱ. B口排出的是________(填“淡水”或“濃水”)。
(3)用苦鹵(含Na+、K+、Mg2+、Cl-、Br-等離子)可提取溴,其生產(chǎn)流程如下:
Ⅰ.若吸收塔中的溶液含BrO3-,則吸收塔中反應(yīng)的離子方程式為_____________
_________________________________________。
Ⅱ.通過①氯化已獲得含Br2的溶液,為何還需經(jīng)過吹出、吸收、酸化來重新獲得含Br2的溶液?_____________________________________________________________________。
Ⅲ.向蒸餾塔中通入水蒸氣加熱,控制溫度在900C左右進行蒸餾的原因是___________________________________________________________________________。
(1) Ⅰ 結(jié)晶 Ⅱ 阻止H2與Cl2發(fā)生反應(yīng)甚至發(fā)生爆炸或阻止Cl2與生成的NaOH溶液反應(yīng)而使燒堿產(chǎn)品不純等 (其他合理答案也計分)
(2)Ⅰ 海水中含較多Mg2+ 和Ca2+等陽離子,電解時會產(chǎn)生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀從而堵塞陽離子交換膜 (合理答案均計分) (3分) Ⅱ 淡水
(3)Ⅰ3CO32-+ 3Br2 = 5Br-+BrO3-+3CO2↑
Ⅱ富集溴,提高Br2的濃度 (合理答案均計分)
Ⅲ溫度過低難以將Br2蒸發(fā)出來,但溫度過高又會將大量的水蒸餾出來(合理答案均計分)
解析試題分析:(1)Ⅰ 鹽從貯水池中經(jīng)過蒸發(fā)池,得到濃度較大的鹵水,再將鹵水轉(zhuǎn)移到結(jié)晶池中結(jié)晶,最終得粗鹽;Ⅱ陽離子交換膜只允許陽離子通過,阻止陰離子和氣體通過,從而,在陽極產(chǎn)生的氯氣與在陰極產(chǎn)生的氫氣就不會因接觸反應(yīng)而發(fā)生爆炸,同時陰極上產(chǎn)生的氫氧化鈉也不會與氯氣反應(yīng),純度較高;
(2)Ⅰ 海水中富含Ca2+、Mg2+離子,若將海水直接通入到該裝置中,則海水中的Ca2+、Mg2+離子易與氫氧根離子結(jié)合產(chǎn)生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀從而堵塞陽離子交換膜 Ⅱ 圖中②處在直流電場的作用下,溶液中的離子就作定向遷移。陽膜只允許陽離子通過而把陰離子截留下來;陰膜只允許陰離子通過而把陽離子截留下來。結(jié)果使這些小室的一部分變成含離子很少的淡水室,出水稱為淡水。而與淡水室相鄰的小室則變成聚集大量離子的濃水室,出水稱為濃水。所以B處出水為淡水;
(3)Ⅰ純堿是碳酸鈉,與溴反應(yīng)有BrO3-生成,反應(yīng)的離子方程式為3CO32-+ 3Br2 = 5Br-+BrO3-+3CO2↑
Ⅱ從①出來的溶液中溴的含量不高,如果直接蒸餾,產(chǎn)品成本高,所以需要進一步濃縮溴,提高溴的濃度;
Ⅲ 溫度過高水蒸氣蒸出,溴中含有水分;溫度過低溴不能完全蒸出,產(chǎn)率低。
考點:考查海水的綜合利用、海水曬鹽、電滲析法淡化海水、從海水中提溴的原理
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(14分)鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3,還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì),以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的流程圖:
已知:①4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑;
③Cr2CO72-+H2O2CrO42-+2H+
根據(jù)題意回答下列問題:
(1)固體X中主要含有 (填寫化學(xué)式);要檢測酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,應(yīng)該使用 ______________ (填寫儀器或試劑名稱)。
(2)酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH<5,其目的是 _______________________ 。
(3)操作Ⅲ有多步組成,獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是:加入KCl固體、蒸發(fā)濃縮、 、過濾、 、干燥。
(4)下表是相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù),操作III發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Na2Cr2O7 + 2KCl=K2Cr2O7 ↓+ 2NaCl,該反應(yīng)在溶液中能發(fā)生的理由是_____________________________。
物質(zhì) | KCl | NaCl | K2Cr2O7 | Na2Cr2O7 | |
溶解度(g/100g水) | 0℃ | 28 | 35.7 | 4.7 | 163 |
40℃ | 40.1 | 36.4 | 26.3 | 215 | |
80℃ | 51.3 | 38 | 73 | 376 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
二氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土氧化物。平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物質(zhì))。某課題組以此粉末為原料回收鈰,設(shè)計實驗流程如下:
(1)洗滌濾渣A的目的是為了除去____________(填離子符號),檢驗該離子是否洗凈的方法是_________________________________________________________。
(2)第②步反應(yīng)的離子方程式是______________________________________,濾渣B的主要成分是___________________。
(3)萃取是分離稀土元素的常用方法,已知化合物TBP作為萃取劑能將鈰離子從水溶液中萃取出來,TBP______________(填“能”或“不能”)與水互溶。實驗室進行萃取操作時用到的主要玻璃儀器有_______________、燒杯、玻璃棒、量筒等。
(4)取上述流程中得到的Ce(OH)4產(chǎn)品0.536 g,加硫酸溶解后,用0.100 0 mol·L-1 FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點時(鈰被還原為Ce3+),消耗25.00 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
稀土元素是周期表中Ⅲ B族鈧、釔和鑭系元素的總稱,它們都是很活潑的金屬,性質(zhì)極為相似,常見化合價為+3。其中釔(Y)元素是激光和超導(dǎo)的重要材料。我國蘊藏著豐富的釔礦石( Y2FeBe2Si2O10),以此礦石為原料生產(chǎn)氧化釔(Y2O3)的主要流程如下:
已知:I.有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀時的pH如下表:
| 開始沉淀時的pH | 完全沉淀時的pH |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
Y3+ | 6.0 | 8.2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
銀氨溶液放久后會產(chǎn)生疊氮化銀(AgN3)而引起爆炸,直接排放會污染環(huán)境,且造成銀資源的浪費。某研究小組設(shè)計了從銀鏡反應(yīng)后的廢液中(含過量的銀氨溶液,假設(shè)不含單質(zhì)銀)回收銀的如下兩種實驗流程:
(已知:[Ag(NH3)2]+在溶液中存在平衡:[Ag(NH3)2]+??Ag++2NH3)
(1)寫出甲方案第①步廢液與稀HNO3反應(yīng)的離子方程式 。
(2)甲方案第②步加入的鐵粉要過量的目的是 。
甲方案流程可能產(chǎn)生的大氣污染物是 。
(3)乙方案若最終得到銀粉的質(zhì)量偏大,排除未洗滌干凈的因素,可能的原因是 。
(4)實驗室配制銀氨溶液的操作過程是 。
(5)已知乙方案第③步反應(yīng)有H2S氣體產(chǎn)生,若最終得到銀粉21.6 g,不考慮其他損失,理論上該步需要加入鐵粉 g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
海水是寶貴的自然資源.利用海水水可以得到一系列產(chǎn)品.也可以進行廢氣處理。
(1)利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品處理含SO2的煙氣的流程如下:
①“吸收裝置”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 .
②上述流程中循環(huán)利用的物質(zhì)是 。
(2)利用海水脫硫可以有效地解決煤燃燒排放的SO2造成的一系列環(huán)境問題。其工藝流程如圖所示:
天然海水吸收含硫的煙氣后.需要用氧氣進行氧化處理.其反應(yīng)原理的化學(xué)方程式是 ;氧化后的海水需要加入氫氧化鈉.與之混合后才能排放.該操作的主要目的是 。
(3)從海水中捉純粗鹽后的母液中含有K+、Na+、Mg2+等陽離子.對母液進行一系列的加工可制得金屬鎂。
①從離子反席的角度思考.在母液中加入石灰乳所起的作用是 。
②要利用MgCl2·6H2O制得尢水氯化鎂.應(yīng)采取的措施是 。
③電解熔融的無水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環(huán)境中冷卻后即為固體鎂.下列物質(zhì)中可以用作鎂蒸氣的冷卻劑的是 (填字母)。
A.Ar B.CO2 C 空氣 D.O2 E.水蒸氣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
海洋是生命的搖籃、資源的寶庫。中國要實施海洋強國戰(zhàn)略,實現(xiàn)由海洋大國向海洋強國邁進的夢想。海洋經(jīng)濟已經(jīng)成為拉動我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要引擎,海水的綜合開發(fā)、利用是海洋經(jīng)濟的一部分,海水中可提取多種化工原料,下面是工業(yè)上對海水的幾項綜合利用的示意圖。其流程如下圖所示:
(1)寫出①、②反應(yīng)的離子方程式:
①______________________,②______________________。
(2)工業(yè)上利用電解飽和食鹽水產(chǎn)生的氫氣和氯氣制取鹽酸,為了體現(xiàn)綠色化學(xué)理念,使氯氣充分反應(yīng),采取將氯氣在氫氣中燃燒的辦法,可避免氯氣燃燒不完全污染空氣,請寫出氯氣在氫氣中燃燒的實驗現(xiàn)象:______________________。
(3)粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì),精制后可得到飽和NaC1溶液,F(xiàn)有下列除雜試劑:A.鹽酸 B.氫氧化鋇溶液 C.碳酸鈉溶液。精制時加入過量除雜試劑的正確順序是______________。(填序號)
(4)金屬鎂在空氣中燃燒時,除生成MgO外,還有少量Mg3N2生成。把等物質(zhì)的量的金屬鎂分別放在:A.純氧氣(O2)中;B.二氧化碳氣體中;C.空氣中。完全燃燒后,得到的固體物質(zhì)的質(zhì)量由大到小的順序是______________。(填序號)
(5)將電解飽和NaCl溶液生成的氯氣通入氫氧化鈉溶液中可以得到NaClO。某化學(xué)興趣小組探究NaClO與尿素CO(NH2)2的反應(yīng)產(chǎn)物,通過實驗發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物除某種鹽外,其余產(chǎn)物都是能參與大氣循環(huán)的物質(zhì),則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
海水中主要離子的含量如下:
成分 | 含量/(mg/L) | 成分 | 含量/(mg/L) |
Cl- | 18980 | Ca2+ | 400 |
Na+ | 10560 | HCO3- | 142 |
SO42- | 2560 | Mg2+ | 1272 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。實驗室模擬工業(yè)以硫酸渣制備鐵紅(Fe2O3),過程如下:
(1)硫酸渣的成分中屬于兩性氧化物的是 , 寫出酸溶過程Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式: ;
(2)生產(chǎn)過程中,為了確保鐵紅的純度,氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是_________;(部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表)
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
開始沉淀 | 2.7 | 3.8 | 7.5 | 9.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
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