海水工艺流程专题练习Word文件下载.doc
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海水工艺流程专题练习Word文件下载.doc
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(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:
_________________________________________________________;
_________________________________________________________。
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)
6
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