“化學(xué)與技術(shù)”模塊
海洋是一座巨大的寶藏,若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來,既可解決淡水資源缺乏的問題,又可充分利用海洋資源.而以海水為主要原料的海洋化學(xué)工業(yè),又被稱為“藍(lán)色化工”.
(1)常用的海水淡化方法有______法、______法(電滲析、反滲透)、冷凍法、離子交換法等.
(2)如圖是電滲析法淡化海水的原理圖.其中,電極A接直流電源的正極,電極B接直流電源的負(fù)極.
①隔膜A是______(填:陰離子交換膜或陽離子交換膜)
②從寧波港采集的海水樣品,經(jīng)分析含有大量的Na+、Cl-,以及少量的K+、SO42-
若用上述裝置對采自寧波港的海水進(jìn)行淡化,當(dāng)?shù)ぷ魍瓿珊,A、B、C三室中所得溶液(或液體)的pH分別為pHa、pHb、
pHc,則其大小順序?yàn)開_____.
③請寫出用電滲析法對采自寧波港的海水進(jìn)行淡化處理時(shí)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式______ 2NaOH+H2↑+Cl2
【答案】分析:(1)海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水的過程,常見的方法有:蒸餾法、膜法、冷凍法、離子交換法等;
(2)陰離子交換膜只允許陰離子自由通過,陽離子交換膜只允許陽離子自由通過;電解池的陰極是氫離子放電,陽極是氫氧根離子放電;根據(jù)電極反應(yīng)來書寫總的電解反應(yīng);
(3)水垢的主要成分是氫氧化鎂和碳酸鈣;
(4)陰離子交換樹脂可以實(shí)現(xiàn)陰離子之間的交換,堿性環(huán)境下,鎂離子易形成沉淀物.
解答:解:(1)海水淡化常見的方法有:蒸餾法、膜法、冷凍法、離子交換法等,故答案為:蒸餾;膜;
(2)①陰離子交換膜只允許陰離子自由通過,陽離子交換膜只允許陽離子自由通過,隔膜A和陽極相連,陽極是陰離子放電,所以隔膜A是陰離子交換膜,故答案為:陰離子交換膜;
②電解池的陰極是氫離子放電,陽極是氫氧根離子放電,隔膜A是陰離子交換膜,隔膜C是陽離子交換膜,則導(dǎo)致A室顯酸性,B室顯中性,C室顯堿性,所以pH大小順序?yàn)椋簆Ha<pHb<pHc,故答案為:pHa<pHb<pHc
③電解氯化鈉的反應(yīng)原理為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故答案為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(3)水垢的主要成分是氫氧化鎂和碳酸鈣,也是具有暫時(shí)硬度的硬水在長時(shí)間加熱煮沸后生成沉淀的主要成分,故答案為:CaCO3、Mg(OH)2;
(4)陰離子交換樹脂可以實(shí)現(xiàn)陰離子之間的交換,所以Cl-與陰離子交換樹脂反應(yīng)的方程式為:RN(CH33OH+Cl-═RN(CH33Cl+OH-,堿性環(huán)境下,鎂離子易形成沉淀物,會(huì)堵塞了離子交換柱,所以離子交換樹脂有時(shí)不起作用,故答案為:陰離子交換樹脂交換出的OH-和Mg2+、Ca2+等反應(yīng)生成沉淀堵塞了離子交換柱.
點(diǎn)評:本題是一道化學(xué)和技術(shù)的題目,難度較大,考查學(xué)生分析和解決問題的能力.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?寧波模擬)“化學(xué)與技術(shù)”模塊
海洋是一座巨大的寶藏,若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來,既可解決淡水資源缺乏的問題,又可充分利用海洋資源.而以海水為主要原料的海洋化學(xué)工業(yè),又被稱為“藍(lán)色化工”.
(1)常用的海水淡化方法有
蒸餾
蒸餾
法、
法(電滲析、反滲透)、冷凍法、離子交換法等.
(2)如圖是電滲析法淡化海水的原理圖.其中,電極A接直流電源的正極,電極B接直流電源的負(fù)極.
①隔膜A是
陰離子交換膜
陰離子交換膜
(填:陰離子交換膜或陽離子交換膜)
②從寧波港采集的海水樣品,經(jīng)分析含有大量的Na+、Cl-,以及少量的K+、SO42-
若用上述裝置對采自寧波港的海水進(jìn)行淡化,當(dāng)?shù)ぷ魍瓿珊,A、B、C三室中所得溶液(或液體)的pH分別為pHa、pHb、
pHc,則其大小順序?yàn)?!--BA-->
pHa<pHb<pHc
pHa<pHb<pHc

③請寫出用電滲析法對采自寧波港的海水進(jìn)行淡化處理時(shí)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式
2NaCl+2H2O
 通電 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2
2NaCl+2H2O
 通電 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2

(3)具有暫時(shí)硬度的硬水在長時(shí)間加熱煮沸后,生成沉淀的主要成分是
CaCO3、Mg(OH)2
CaCO3、Mg(OH)2

(4)為獲得純凈水(去離子水),某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室將含Mg2+、Ca2+、Cl-的硬水先后通過陰離子交換樹脂[如RN(CH33OH]和陽離子交換樹脂[如RSO3H],寫出Cl-與上述離子交換反應(yīng)的方程式
RN(CH33OH+Cl-═RN(CH33Cl+OH∴-
RN(CH33OH+Cl-═RN(CH33Cl+OH∴-
;結(jié)果實(shí)驗(yàn)未獲得成功,其可能原因是
陰離子交換樹脂交換出的OH-和Mg2+、Ca2+等反應(yīng)生成沉淀堵塞了離子交換柱
陰離子交換樹脂交換出的OH-和Mg2+、Ca2+等反應(yīng)生成沉淀堵塞了離子交換柱

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【化學(xué)--化學(xué)與技術(shù)】
海洋是一座巨大的寶藏,海洋資源的開發(fā)與利用具有廣闊的前景.某地海水的pH在7.5~8.6之間,其中主要離子的含量如下表:
成分 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- SO 42- HCO 3+ 含量/mg?L-1 9360 83 200 1100 16000 1200 118
(1)電滲析法是近年發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術(shù),其原理如圖1.其中陰  (陽)離子交換膜只允許陰(陽)離子通過.
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①陰極的電極反應(yīng)式為
 

②電解一段時(shí)間,陰極區(qū)會(huì)產(chǎn)生水垢,其成分為CaCO3和Mg(OH)2,寫出生成CaCO3的離子方程式
 

③淡水的出口為a、b、c中的
 
出口.
(2)如圖2是工業(yè)上生產(chǎn)鎂的流程.
①干燥步驟中將氯化鎂的水合晶體轉(zhuǎn)化為無水氯化鎂的操作方法是
 

②整個(gè)生產(chǎn)流程中,循環(huán)使用的物質(zhì)是
 

③有人認(rèn)為:過濾步驟后,直接加熱Mg(OH)2得MgO,再電解熔融的MgO制金屬鎂,這樣可優(yōu)化生產(chǎn)過程.你的觀點(diǎn)是
 
(填“同意”或“不同意”);理由是
 

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科目:高中化學(xué) 來源:山東莘縣實(shí)驗(yàn)高中2010屆高三考前全真模擬(理綜化學(xué)部分) 題型:填空題

(8分)【化學(xué)-化學(xué)與技術(shù)】

海洋是化學(xué)資源寶庫,海洋資源的綜合利用具有廣闊的前景;卮鹣铝袉栴}:

(1)蒸餾法是人類最早使用的淡化海水的方法,技術(shù)和工藝比較完備,但常規(guī)蒸餾法法也存在較大缺陷,請說明常規(guī)蒸餾法淡化海水的最大缺陷。

__________________________________________________________

(2)離子交換法也是常用的水處理技術(shù)。聚丙烯酸鈉是一種離子交換樹脂,寫出聚丙烯酸鈉單體的結(jié)構(gòu)簡式                  。

(3)目前從海水中提取溴的常用流程如下(苦鹵,海水蒸發(fā)結(jié)晶分離出食鹽的母液):

從反應(yīng)③后的溶液中分離出單質(zhì)溴的方法是                        。

(4)海水提鎂過程中,與石灰窯和鹽酸廠有著緊密的聯(lián)系,試說明海水提鎂與鹽酸廠之間的必然聯(lián)系。__________________________________________________________

 

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科目:高中化學(xué) 來源:寧波模擬 題型:問答題

“化學(xué)與技術(shù)”模塊
海洋是一座巨大的寶藏,若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來,既可解決淡水資源缺乏的問題,又可充分利用海洋資源.而以海水為主要原料的海洋化學(xué)工業(yè),又被稱為“藍(lán)色化工”.
(1)常用的海水淡化方法有______法、______法(電滲析、反滲透)、冷凍法、離子交換法等.
(2)如圖是電滲析法淡化海水的原理圖.其中,電極A接直流電源的正極,電極B接直流電源的負(fù)極.
①隔膜A是______(填:陰離子交換膜或陽離子交換膜)
②從寧波港采集的海水樣品,經(jīng)分析含有大量的Na+、Cl-,以及少量的K+、SO42-
若用上述裝置對采自寧波港的海水進(jìn)行淡化,當(dāng)?shù)ぷ魍瓿珊,A、B、C三室中所得溶液(或液體)的pH分別為pHa、pHb、
pHc,則其大小順序?yàn)開_____.
③請寫出用電滲析法對采自寧波港的海水進(jìn)行淡化處理時(shí)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式______.
(3)具有暫時(shí)硬度的硬水在長時(shí)間加熱煮沸后,生成沉淀的主要成分是______.
(4)為獲得純凈水(去離子水),某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室將含Mg2+、Ca2+、Cl-的硬水先后通過陰離子交換樹脂[如RN(CH33OH]和陽離子交換樹脂[如RSO3H],寫出Cl-與上述離子交換反應(yīng)的方程式______;結(jié)果實(shí)驗(yàn)未獲得成功,其可能原因是______.
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