(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)具有暫時硬度的硬水在長時間加熱煮沸后,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
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+2H2O
 通電 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑,故答案為:2NaCl+2H2O
 通電 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(3)水垢的主要成分是氫氧化鎂和碳酸鈣,也是具有暫時硬度的硬水在長時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,會堵塞了離子交換柱,所以離子交換樹脂有時不起作用,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
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(2011?寧波模擬)芳香族化合物A廣泛存在于植物中,具有光敏性、抗菌和消炎作用.經(jīng)實(shí)驗(yàn)測定,A由碳、氫、氧三種元素組成,相對分子質(zhì)量小于200,其中碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為78.1%.經(jīng)紅外光譜測定,在A的結(jié)構(gòu)中存在C=O雙鍵和C-O單鍵,不含O-H.A經(jīng)下列步驟轉(zhuǎn)變?yōu)橐叶岷退畻钏幔?BR>
已知:(1)Mr(B)=Mr(A)+18,Mr(C)=Mr(B)+14;[Mr(X)表示物質(zhì)X的相對分子質(zhì)量]
(2)CH3CH2CH=CHCH3
(1)KMnO4、OH-
(2)H+
CH3CH2COOH+CH3COOH
請回答下列問題:(1)請寫出A的分子式
C9H6O2
C9H6O2
;
(2)寫出“A-→B反應(yīng)”的化學(xué)方程式:
;
“D-→水楊酸”的反應(yīng)類型是
取代反應(yīng)或水解反應(yīng)
取代反應(yīng)或水解反應(yīng)

(3)在上述轉(zhuǎn)化過程中,設(shè)計(jì)反應(yīng)步驟“B-→C”的目的是
保護(hù)酚羥基,使之不被氧化
保護(hù)酚羥基,使之不被氧化

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nHOOC-COOH+nHO(CH24OH
一定條件
HOOC-COO(CH24OH+(2n-1)H2O
nHOOC-COOH+nHO(CH24OH
一定條件
HOOC-COO(CH24OH+(2n-1)H2O

(5)化合物D有多種同分異構(gòu)體,其中一類同分異構(gòu)體具有如下特點(diǎn):
①苯的二取代物,且其苯環(huán)上的一氯代物有兩種.
②能發(fā)生銀鏡反應(yīng),與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng).
請寫出這類同分異構(gòu)體的任意兩種結(jié)構(gòu)簡式:

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