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　　　　　　　。

（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95％，有关反应的离子方程式为：

　　　　，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是　　　　　　。

（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br2的沸点为59℃。

微溶于水，有毒性和强腐蚀性。

他们参观生产过程后，了如下装置简图：

请你参与分析讨论：

①图中仪器B的名称：

　　　　。

②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶

管，其原因是　　　　　　　　。

③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操

作中如何控制关键条件：

　。

④C中液体产生颜色为　　　。

为除去该产

物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是

　　　　　　　　　。

1、

（1）A

（2）BC（3）AD（4）使待滤液体沿玻棒流入漏斗，防止外洒。

搅拌，防止局部过热使液滴或晶体飞溅。

（5）2Cl-+2H2O=2OH-+H2↑+Cl2↑Na+b13

（6）阴极区：

水中H+放电，破坏了水的电离平衡使OH-的浓度大于H+为保持电荷守恒Na2SO4溶液中Na+通过阳离子交换膜进入阴极区得到NaOH,同理在阳极区得到H2SO4。

（7）否如果先沉淀Mg（OH）2，则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀，产品不纯

（8）四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大；经济效益低、环境污染严重

2、答案：

（1）C

（2）在HCl气流中抑制MgCl2水解成Mg（OH）2

（3）MgCl2·6H2O==MgO+2HCl↑+5H2O↑（4）电解产生的Cl2用于制取HCl气体

（5）制取氧化镁时生成盐酸,多余氯化氢经干燥后用于制无水氧化镁时的氯化氢气流.

（6）不同意因为MgO熔点高，熔融时，耗费大量的能量而增加生产成本。

（7）3MgO＋2C＋3Cl2─→3MgCl2＋CO＋CO2。

3、

（1）MgCl2·6H2OMg（OH）Cl+HCl↑+5H2O↑MgCl2·6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑

通电

或Mg（OH）ClMgO+HCl↑；MgCl2Mg+Cl2↑

（2）加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用蒸馏水水洗涤。

（3）搅拌，加速溶解；使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒；

搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅。

4、

（1）①称量、溶解、过滤②促进Fe3+转化Fe（OH）3沉淀，以防止Cu2+的水解。

③蒸发浓缩，冷却结晶，可以控制加热温度，且温度不超过100℃，加热均匀。

（2）①CuO对H2O2的分解有催化作用。

②量筒、水槽、秒表、导管。

5、

（1）2MgCl2＋（2－n）Ca（OH）2＋2mH2O＝2Mg（OH）2－n·Cln·mH2O＋（2－n）CaCl2

（2）除去附着在Mg（OH）2表面的含等杂质MgCl2的滤液。

（3）“水热处理”、“表面处理”。

（4）①分解时吸收大量的热量。

②Mg（OH）2，等质量的Mg（OH）2分解时吸收的热量比Al（OH）3大

（5）C；A会破坏臭氧层，B中的P元素会造成藻类生物的大量繁殖。

6、

（1）S2-+H2OHS-+OH-；HS-+H2OH2S+OH-；

（2）2.7×10-3；（3）+172.5；（4）使BaSO4得到充分的还原（或提高BaS的产量）；①②为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温。

7、

（1）蒸馏法，电渗析法，离子交换法等。

（2）Cl2NaOH，NaClO

（3）富集溴元素（4）SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-强酸对设备的严重腐蚀。

（5）①冷凝管②Br2腐蚀橡胶③控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分。

④深红棕色；分液（或蒸馏）

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