實(shí)驗(yàn)2-2海水的蒸餾

1、課題2 海水的綜合利用汕頭市潮南區(qū)曉升中學(xué) 趙純麗(時(shí)間：30分鐘)考查點(diǎn)一海水制鹽及食鹽資源的利用1許多國(guó)家十分重視海水資源的綜合利用。不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì) ()。A氯、溴、碘B鈉、鎂、鋁 C燒堿、氫氣 D食鹽、淡水答案D2離子膜法制燒堿示意圖如下圖所示，有關(guān)說法正確的是 ()。Aa口進(jìn)水Bb口進(jìn)精制飽和食鹽水Cc口出的是Cl，是由b口進(jìn)入的Dd口出的是H2解析a口進(jìn)入的是精制飽和NaCl溶液；b口所進(jìn)的是含少量NaOH的水；c口出的是淡鹽水；d口出的是H2。答案D3在氯堿工業(yè)中，原料鹽中的雜質(zhì)離子危害很高，能破壞離子膜，以下對(duì)Ca2、Mg2、Fe3、SO42除去順序不合理

2、的是 ()。ABaCl2、NaOH、Na2CO3 BBaCl2、Na2CO3、NaOHCNaOH、BaCl2、Na2CO3 DNa2CO3、BaCl2、NaOH解析除雜原則是每一種試劑必須過量，不能引入雜質(zhì)離子，或者引入的雜質(zhì)離子利用后加試劑能除去。而D選項(xiàng)加入BaCl2后，再加NaOH時(shí)不能將過多的鋇離子除去，從而引入新的雜質(zhì)。答案D4氯堿工業(yè)中關(guān)于電極材料的選用，下列說法合理的是 ()。A兩極可用任意可導(dǎo)電固體材料 B陽(yáng)極必須用惰性電極C陰極必須用惰性電極 D石墨陽(yáng)極比金屬陽(yáng)極更節(jié)電解析陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2，故陽(yáng)極需用惰性電極，陰極則不必。惰性金屬陽(yáng)極比石墨陽(yáng)極在耐

3、腐蝕性、節(jié)電等方面性能更好。答案B5氫氧化鈉是一種用途十分廣泛的化工原料。工業(yè)上主要通過電解氯化鈉飽和溶液的方法獲得氫氧化鈉，我國(guó)的氯堿工業(yè)大多數(shù)采用離子交換膜電解槽。(1)離子交換膜電解槽一般采用金屬鈦?zhàn)麝?yáng)極，其原因是_ _。陰極一般用碳鋼網(wǎng)制成。陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室，其作用是_。(2)為使電解氯化鈉的速率加快，下列措施可行的是_。a增大陰極碳鋼網(wǎng)的面積 b提高飽和氯化鈉溶液的溫度c加大陰極與陽(yáng)極間的距離 d提高電解時(shí)電源電壓(3)如果將某離子交換膜電解槽的電解時(shí)電壓增大到原來(lái)的2倍；電解時(shí)的電流強(qiáng)度增大到原來(lái)的2倍；電解時(shí)溫度從30 提高到60 ，則電解速率一定會(huì)達(dá)到原來(lái)

4、的2倍的是_。解析電解時(shí)H、Cl分別在陰陽(yáng)兩極上得失電子，產(chǎn)生H2和Cl2，陽(yáng)極材料必須選擇不易被Cl2腐蝕的材料；增大面積、提高溫度、增大電壓都有利于加快電解食鹽水的速率。當(dāng)電解時(shí)電壓增大到原來(lái)的2倍，電解池的電阻可能發(fā)生變化，電解時(shí)的電流強(qiáng)度不一定增大到原來(lái)的2倍；電解時(shí)溫度從30 提高到60 ，電解池的內(nèi)阻會(huì)有所降低，但并不一定恰好降低為原來(lái)的一半；當(dāng)電解時(shí)的電流強(qiáng)度增大到原來(lái)的2倍，單位時(shí)間內(nèi)流過電路的電量恰好為原來(lái)的2倍，發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量也恰好為原來(lái)的2倍，即反應(yīng)速率為原來(lái)的2倍。答案(1)陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2不易腐蝕鈦既能防止H2、Cl2混合爆炸，又能避免Cl2與NaOH反應(yīng) (2)

5、abd(3)6(1)電解飽和食鹽水之前食鹽水需要精制，目的是除去粗鹽中的Ca2、Mg2、SO42等雜質(zhì)離子，使用的試劑和操作有：a.Na2CO3溶液，b.Ba(OH)2溶液，c.稀鹽酸，d.過濾，其合理的加入順序?yàn)開(填字母代號(hào))。(2)電解飽和食鹽水時(shí)離子交換膜的作用是_。(3)電解飽和食鹽水時(shí)，如果在容積為10 L的離子交換膜電解槽中，1 min在陽(yáng)極可產(chǎn)生11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2，這時(shí)溶液的pH是(設(shè)體積維持不變)_。(4)Cl2常用于自來(lái)水的殺菌消毒，現(xiàn)有一種新型消毒劑ClO2，若它們?cè)跉⒕^程中還原產(chǎn)物均為Cl，消毒等量的自來(lái)水，所需Cl2和ClO2的物質(zhì)的量之比為_。解析(4

6、)Cl22Cl，ClO2Cl，故所需Cl2和ClO2的物質(zhì)的量之比為52。答案(1)badc (2)防止Cl2與NaOH反應(yīng)防止Cl2與H2混合爆炸(3)13(4)52考查點(diǎn)二海水提鎂7世界上60%的鎂是從海水中提取的，其主要步驟如下：把貝殼制成石灰乳在海水中加入石灰乳，過濾，洗滌沉淀物將沉淀物與鹽酸反應(yīng)，結(jié)晶、過濾在氯化氫熱氣流中干燥晶體電解上述晶體的熔融物。下列說法不正確的是()。A鎂元素在元素周期表中位于第3周期，A族B向洗滌液中滴加碳酸鈉溶液可檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈C在氯化氫熱氣流中干燥晶體的目的是抑制MgCl2水解D步驟也可以采用電解該晶體水溶液的方法解析D項(xiàng)中操作的反應(yīng)化學(xué)方程式是M

7、gCl22H2OMg(OH)2H2Cl2，即電解MgCl2溶液得不到鎂。答案D8海水中鎂的總儲(chǔ)量約為2.11015t，目前世界上60%的鎂來(lái)自海水，工業(yè)規(guī)模海水提鎂的流程如圖所示：試回答下列問題：(1)海水提鎂的過程中、反應(yīng)的化學(xué)方程式：_，_。(2)由氯化鎂溶液制取無(wú)水氯化鎂固體，其操作過程是_ _。(3)為了使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，則加入的生石灰要過量，然后分離得Mg(OH)2沉淀，考慮Ca(OH)2溶解度，應(yīng)該用_法分離。(4)金屬鎂、鋁的工業(yè)冶煉方法既有相似之處，又有不同之別，下表是氧化鎂和氯化鎂的熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)：物質(zhì)氧化鎂氯化鎂熔點(diǎn)()2 852714沸點(diǎn)()3 6001

8、412工業(yè)上煉鎂采用電解熔融氯化鎂，而冶煉鋁則用電解熔融的Al2O3，其原因是_。解析(1)貝殼的主要成分是CaCO3，高溫CaCO3分解生成CaO和CO2，CaO與H2O生成的Ca(OH)2又與Mg2生成Mg(OH)2，Mg(OH)2加HCl在一定條件下生成無(wú)水MgCl2，電解MgCl2(熔融)在陰、陽(yáng)極上分別得Mg和Cl2。(2)對(duì)MgCl2溶液加熱蒸發(fā)得到MgCl26H2O，由于MgCl26H2O在受熱條件下易水解，為防止水解應(yīng)在HCl氣氛中加熱脫水轉(zhuǎn)化為無(wú)水MgCl2。(3)因?yàn)镃a(OH)2的溶解度是隨溫度升高而降低，為了減少Ca(OH)2與Mg(OH)2共沉，所以在低溫下過濾，所得

9、Mg(OH)2純度較高。(4)AlCl3是共價(jià)化合物，熔化后不導(dǎo)電，故可電解熔化的Al2O3得鋁單質(zhì)；而從表可看出MgO的熔點(diǎn)較MgCl2高，雖然電解兩種物質(zhì)均可得到單質(zhì)鎂，但熔化MgO比MgCl2消耗更多的能量，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，一般多用電解熔融MgCl2法制Mg。答案(1)CaCO3CaOCO2 MgCl2(熔融)MgCl2(2)先加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶得到MgCl26H2O，然后在HCl氣氛中加熱得到無(wú)水MgCl2(3)低溫過濾(4)MgCl2的熔點(diǎn)較MgO的熔點(diǎn)低，熔融MgCl2消耗較少的能量，節(jié)約能源，降低成本；AlCl3是共價(jià)化合物，熔融不導(dǎo)電，只能電解熔融(熔于冰晶石中)Al2O3生產(chǎn)

10、鋁考查點(diǎn)三海水提溴9溴的氧化性介于氯和碘之間，利用這一性質(zhì)解決下面的問題。(1)你認(rèn)為：將含有下列哪種分子或離子的試劑加入到含有Br的溶液中，可以將Br氧化為Br2_。AI2BICCl2DCl(2)如果把氯氣緩慢地通入含有相同物質(zhì)的量濃度的Br、I的混合溶液里，_先被氧化，原因是_。(3)把濾紙用淀粉和碘化鉀的混合溶液浸泡，晾干后就是實(shí)驗(yàn)室常用的淀粉碘化鉀試紙。這種試紙潤(rùn)濕后遇到氯氣發(fā)生的變化是_，原因是_。解析(1)因?yàn)檠趸訡l2Br2，所以Cl2可以氧化Br。(2)因?yàn)檠趸訡l2Br2I2，所以還原性：ClBrBr(3)試紙變藍(lán)色Cl2將I氧化成了I2，I2與淀粉作用變藍(lán)色10工業(yè)上從

11、海水中提取溴可采用如下方法：(1)向預(yù)先經(jīng)過酸化的濃縮海水中通入Cl2，將海水中的溴化物氧化，反應(yīng)的離子方程式為_。(2)向上述混合液中吹入熱空氣，將生成的溴吹出用純堿溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3和CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)將(2)所得溶液用硫酸酸化，使NaBr、NaBrO3中的溴轉(zhuǎn)化為單質(zhì)溴，再用有機(jī)溶劑提取溴，還可以得到副產(chǎn)品Na2SO4，寫出這一變化的離子方程式為_。(4)這樣得到的溴中還混有少量Cl2，怎樣除去？_。答案(1)2BrCl2=2ClBr2 (2)3Br23Na2CO3=5NaBrNaBrO33CO2(3)5BrBrO36H=3Br23H2O (4)加Na

12、Br考查點(diǎn)四海水資源綜合開發(fā)利用11海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫(kù)，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是()。A海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)B海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化C從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2D利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能解析海水中鉀元素以離子形式存在，生成鉀單質(zhì)必然發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，A錯(cuò)；海水蒸發(fā)制海鹽發(fā)生的是物理變化，B錯(cuò)；潮汐發(fā)電是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，D錯(cuò)。答案C12工業(yè)上對(duì)海水資源綜合開發(fā)利用的部分工藝流程如下圖所示。(1)電解飽和食鹽水常用離子膜電解槽和隔膜電解槽。離子膜和隔膜均允許通過的分子或離子是_。電解槽中的陽(yáng)極材料為_。(2)本工藝流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的順序制備？_，原因是_。(3)溴單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳與水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工藝中卻不用四氯化碳，原因是_ _。解析(1)