海水工艺流程专题练习.doc
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海水工艺流程专题练习姓名:
1、工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如图所示。
(1)目前大量制造淡水,大部分使用下列何种方法
(A)蒸馏法(B)凝固法(C)离子交换法(D)逆渗透法
(2)粗盐中因含有何种成分而易潮解
(A)氯化钠(B)氯化镁(C)氯化钙(D)硫酸钙
(3)粗盐的提纯有如下实验操作:
①加入过量Ba(OH)2溶液、②加入过量NaOH溶液、③加入过量BaCl2溶液、④加入过量Na2CO3溶液、⑤加入过量盐酸、⑥过滤、⑦蒸发结晶。
正确的实验操作顺序是_____________
A.③②④⑥⑤⑦B.③④②⑤⑦
C.②③④⑤⑥⑦D.①④⑥⑤⑦
(4)实验室中模拟上述操作,在过滤、蒸发的操作中都要用到玻璃棒,其目的分别是:
过滤时:
________________________;蒸发时:
___________________________。
(5)精制的食盐水通过离子交换膜电解槽电解。
图1为离子交换膜法电解原理示意图。
电解饱和食盐水的离子方程式是。
试根据电极反应分析透过交换膜的离子a是,精制的氯化钠溶液应从口进入电解槽中。
25℃时,现有200mL食盐水,其中含有少量的NaOH,该溶液的pH等于10,用石墨电极电解,当阴极产生的气体体积为0.224L(标准状况)时停止电解。
电解后溶液的pH约为(忽略溶液的体积变化)。
(6)利用装有阴离子膜和阳离子膜的电解槽电解Na2SO4溶液,可以在阳极区得到硫酸,在阴极区得到NaOH溶液(如图2)。
试解释原因:
_______________________________。
(7)本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2,能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备?
,原因是。
(8)溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多,四氯化碳与水不互溶,故可用于萃取溴,但在上述工艺中却不用四氯化碳,原因是。
2、工业“从海水中提取镁”的流程:
其步骤为:
①将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰,并将石灰制成石灰乳;
②将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀;
③在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液,再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O;
④将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2;
⑤电解熔融的氯化镁可得到Mg。
请回答以下问题:
⑴关于提取镁,下列说法中不正确的是()
A、此法的优点之一是原料来源丰富
B、进行
(1)、
(2)、(3)步的目的是从海水中提取MgCl2
C、第四步会产生氯气D、以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应
⑵步骤④中的“一定条件”指的是 ,目的是 。
(3)某海盐厂副产品MgCl2·6H2O做原料,在523℃以上加热,制取耐火材料原料氧化镁和盐酸写出该反应的化学方程式。
(4)上述提取镁的流程中,在降低成本、减少污染方面做了一些工作,请写出其中一点:
(5)若该工厂不再增加原料(干燥剂可循环利用,忽略水蒸气的损失),利用MgCl2·6H2O同时制取氧化镁,浓盐酸和无水氯化镁,请你为该厂设计的工艺流程提出合理建议:
(6)有同学认为:
步骤②后可加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融的MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,体现实验的简约性原则。
你同意该同学的想法吗?
为什么?
你的观点是。
理由是
(7)工业制取镁也可以用MgCO3进行热分解,加焦炭进行氯化得到MgCl2,再通过电解MgCl2制取Mg,写出用该法制取MgCl2的化学方程式
3、海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:
(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程式
;用电解法制取金属镁时,需要无水氯化镁。
写出用电解法制取金属镁的化学方程式。
(2)Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去?
写出实验步骤。
________________________________________________________________________
。
(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明这三种情况下使用玻璃棒的目的:
溶解时:
_________________________________________________________;
过滤时:
_________________________________________________________;
蒸发时:
_________________________________________________________。
4、氧化铜有多种用途,如作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。
为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
工业CuSO4一→一→CuSO4溶液一→CuSO4·5H2O一→……一→CuO
ⅠⅡⅢ
(1)制备氧化铜:
①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质,操作是:
。
②步骤Ⅱ的目的是除铁,操作是:
滴加H2O2溶液,稍加热;当Fe2+完全转化后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。
控制溶液pH=3.5的原因是:
。
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O固体,操作是:
、过滤、水浴加热烘干。
水浴加热的特点是:
。
(2)探究氧化铜的性质:
①取A、B两支试管,往A中加入适量的CuO粉末,再分别向A和B加入等体积3%H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡,结论是:
。
②为探究试管A中的反应速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器有:
。
5、往有机聚合物中添加阻燃剂,可增加聚合物的使用安全性,扩大其使用范围。
例如,在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2,树脂可燃性大大降低,该Mg(OH)2的生产工艺如下:
石灰乳
精制卤水
→合成→水热处理→过滤→水洗→表面处理→过滤水洗→干燥
(1)精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-nCln·mH2O],反应的化学方程式为 。
(2)合成反应后,继续在393K~523K下水热处理8h,发生发应:
Mg(OH)2-nCln·mH2O=(1-n/2)Mg(OH)2+n/2MgCl2+mH2O
水热处理后,过滤、水洗。
水洗的目的是 。
(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大,易分散、与高分子材料相容性好等特点。
上述工艺流程中与此有关的步骤是
(4)已知热化学方程式:
Mg(OH)2(s)=MgO(s)+H2O(g);ΔH1=+81.5kJ/mol
Al(OH)3(s)=1/2Al2O3(s)+3/2H2O(g);ΔH2=+87.7kJ/mol
①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是 。
②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比,阻燃效果最好的是 ,
原因是 。
(5)常用阻燃剂主要有三类:
A.卤系,如四溴乙烷;B.磷系,如磷酸三苯酯;C.无机类,主要是Mg(OH)2
和Al(OH)3。
从环保的角度考虑,应用时较理想的阻燃剂是______(填代号),
理由是 。
6、工业上制备BaCl2的工艺流程图如下:
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。
查表得:
BaSO4(s)+4C(s)4CO(g)+BaS(s)△H1=+571.2kJ·mol-1①
BaSO4(s)+2C(s)2CO2(g)+BaS(s)△H2=+226.2kJ·mol-1②
(1)气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。
Na2S水解的离子方程式为:
。
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,=。
[Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
(3)反应C(s)+CO2(g)2CO(g)的△H=kJ·mol-1。
(4)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是
,。
7、海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。
从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:
、 。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、 、 ,或H2、 。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为