某研究小组利用海水提取粗盐后得到的苦卤(含Mg2+、Ca2+、Br-等离子的溶液)提取Br2并制备含镁化合物。部分工艺流程设计如下:
回答下列问题:
(1)步骤I中用硫酸酸化可抑制氯气与水的反应,原因是____(结合离子方程式回答)。
(2)工业上常用Na2CO3法或SO2法实现含Br2混合气到液溴的转化,流程如下:
Na2CO3法:
SO2法:
① Na2CO3法中步骤Ⅲ的反应有气体生成,离子方程式为______。步骤V中蒸馏时蒸气出口温度通常控制在65-75℃,若温度过低,溴蒸出不充分;若温度过高,则会导致液溴中混有较多的____________。
② SO2法对比Na2CO3法的缺点是__________(答出一条即可)。
(3)提溴后所得含Mg2+、Ca2+的溶液可设计如下流程制各碱式碳酸镁[Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O]和无水氯化镁:
① 步骤Ⅷ的化学方程式为_________。
② 若步骤X中生成的CO与CO2物质的量之比为3:1,写出反应的化学方程式__________。
③25℃,步骤Ⅵ生成Mg(OH)2沉淀后,若溶液中残留的Mg2+浓度为l.8×10-6mol/L 。则溶液的pH为________;此pH下,欲使Mg(OH)2沉淀中不含Ca(OH)2,则溶液中c(Ca2+)不能大于____(已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Ca(OH)2]=5.5×10-6)
高三化学简答题困难题
某研究小组利用海水提取粗盐后得到的苦卤(含Mg2+、Ca2+、Br-等离子的溶液)提取Br2并制备含镁化合物。部分工艺流程设计如下:
回答下列问题:
(1)步骤I中用硫酸酸化可抑制氯气与水的反应,原因是____(结合离子方程式回答)。
(2)工业上常用Na2CO3法或SO2法实现含Br2混合气到液溴的转化,流程如下:
Na2CO3法:
SO2法:
① Na2CO3法中步骤Ⅲ的反应有气体生成,离子方程式为______。步骤V中蒸馏时蒸气出口温度通常控制在65-75℃,若温度过低,溴蒸出不充分;若温度过高,则会导致液溴中混有较多的____________。
② SO2法对比Na2CO3法的缺点是__________(答出一条即可)。
(3)提溴后所得含Mg2+、Ca2+的溶液可设计如下流程制各碱式碳酸镁[Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O]和无水氯化镁:
① 步骤Ⅷ的化学方程式为_________。
② 若步骤X中生成的CO与CO2物质的量之比为3:1,写出反应的化学方程式__________。
③25℃,步骤Ⅵ生成Mg(OH)2沉淀后,若溶液中残留的Mg2+浓度为l.8×10-6mol/L 。则溶液的pH为________;此pH下,欲使Mg(OH)2沉淀中不含Ca(OH)2,则溶液中c(Ca2+)不能大于____(已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Ca(OH)2]=5.5×10-6)
高三化学简答题困难题查看答案及解析
当今世界各国充分认识到海洋资源的重要性,海水的综合利用是当今的热点话题之一,下面是利用海水等资源来制备Br2、Na2CO3的生产工艺流程图。
请回答:
(1)在处理粗盐水(含有少量Ca2+, Mg2+杂质)的过程中,可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂,则所得滤渣的成分除过量的沉淀剂外还有__________;
(2)向饱和食盐水中首先通入的气体是__________;过程Ⅲ中生成NaHCO3晶体的反应的化学方程式是__________;
(3)向母液中通氨气后再加入细小食盐颗粒.冷却析出的副产品是__________,加入细小食盐颗粒的作用是__________;
(4)将CaO投入含有大量的NH4Cl的母液中,能生成可循环使用的N H3,该反应的化学方程式是__________;
(5)在制备Br2流程中:
①通入空气吹出Br2,并用Na2CO3浓溶液吸收的目的是__________;
②为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中__________;(填字母序号)。
a.通入HBr b.加入NaBr溶液 c.加入Na2CO3溶液 d.加入Na2SO3溶液
高三化学实验题困难题查看答案及解析
【化学—选修2:化学与技术】海水的综合利用包括很多方面,下图是从海水中通过一系列工艺流程提取产品的流程图。
海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、Br-、SO42-、HCO3-等离子。
已知:MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。回答下列问题:
(1)海水pH约为8的原因主要是天然海水含上述离子中的____________________。
(2)除去粗盐溶液中杂质(Mg2+、SO42-、Ca2+),加入药品的顺序可以为__________。
①NaOH溶液 ②BaCl2溶液 ③过滤后加盐酸 ④Na2CO3溶液
(3)过程②中由MgCl2·6H2O制得无水MgCl2,应如何操作____________________。
(4)从能量角度来看,氯碱工业中的电解饱和食盐水是一个将__________转化为_________的过程。采用石墨阳极,不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为_____________;电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式__________________。
(5)从第③步到第④步的目的是______________。采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2,并用SO2吸收。主要反应的化学方程式为_____________________。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
从海水中提取并制备碳酸锂,可以提高海水的综合利用价值,满足工业上对碳酸锂的需求。制备碳酸锂的一种工艺流程如下:
已知:①海水中某些离子浓度如下:
离子 | Li+ | Mg2+ | Ca2+ | Mn2+ | Cl- |
浓度(mol/L) | 0.113 | 0.049 | 0.001 | 0.010 | 0.501 |
②碳酸锂的溶解度:
温度(℃) | 0 | 10 | 30 | 50 | 70 | 90 |
溶解度(g/L) | 1.54 | 1.43 | 1.25 | 1.08 | 0.91 | 0.83 |
几种难溶电解质的溶度积(25℃):
物质 | Li2CO3 | MgCO3 | MnCO3 | CaCO3 | Mg(OH)2 |
Ksp | 2.5×10-2 | 6.8×10-6 | 2.3×10-11 | 2.8×10-9 | 6×10-10 |
请回答下列问题:
精制除杂阶段的滤渣为MgCO3、______写化学式
用HCl调pH为4~5的目的是_________。
二次除镁过程中,若使Mg2+浓度为6×10-4mol/L,应控制pH为______。
沉锂阶段,实际测得不同纯碱加入量条件下的碳酸锂沉淀结果如下表:
序号 | 沉淀质量(g) | Li2CO3含量(%) | 锂回收率(%) | |
0.9:2.0 | 10.09 | 92.36 | 77.67 | |
1.0:2.0 | 10.97 | 90.19 | 82.46 | |
1.1:2.0 | 11.45 | 89.37 | 85.27 | |
1.2:2.0 | 12.14 | 84.82 | 85.85 |
综合以上信息及考虑实际生产时的原料成本,应按照______填序号中CO32-与Li+物质的量之比加入纯碱制备碳酸锂。
沉锂温度需控制在,主要原因是______。
碳化分解具体过程为:①向碳酸锂与水的浆料中通入CO2气体,充分反应后,过滤;②加热滤液使其分解。写出②反应中的化学方程式:__________。写出在碳化分解中可循环利用物质的电子式:_________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
海水的综合利用一直是研究课题。某地天然海水(主要含Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等离子),研究用海水吸收燃煤排放的含有SO2烟气的工艺流程如图所示,下列说法中正确的是
A.工艺中天然海水显酸性
B.氧化过程中可能发生的离子反应为2SO2+2H2O+O2=4H++2SO42-
C.排入大海的溶液与天然海水相比,只有SO42-数量发生了变化
D.若将氧化后的液体进行蒸发结晶,得到的晶体中CaSO4含量最高
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
海水资源开发利用的部分过程如下图所示(苦卤中主要含 K+、Mg2+、Br-等),下列说法错误的是
A. 从海水得到粗盐主要通过蒸发操作实现
B. 向苦卤中通入 Cl2 时溴离子被还原为 Br2
C. 富集溴涉及的离子反应有 Br2+SO2+2H2O==2Br-+4H++SO42-
D. 工业选用的沉淀剂通常经煅烧碳酸钙获得而不是电解食盐水
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
对海水进行开发利用的部分流程如下图所示。下列说法不正确的是
A.可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO42-
B.从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为:2Br- + Cl2 == 2Cl- + Br2
C.试剂1可以选用石灰乳
D.工业上,电解熔融Mg(OH)2冶炼金属镁
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
天然海水中主要含有Na+、K+ ,Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42—、Br-、CO32—、HCO3—等离子,火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如下图所示:
下列说法错误的是 ( )
A.天然海水pH≈8的原因是海水中的CO32—、HCO3—水解
B.“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3—、SO32—等氧化生成SO42—
C.“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸
D.“排放”出来的海水中SO42—的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同
高三化学选择题简单题查看答案及解析
天然海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等离子。火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如下图所示,下列说法错误的是( )
A.天然海水pH ≈ 8的原因是由于海水中的CO32-、HCO3-水解
B.“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化生成SO42-
C.“反应.稀释”时加天然海水的目的是中和.稀释经氧化后海水中生成的酸
D.“排放”出来的海水中SO42-的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同
高三化学选择题简单题查看答案及解析
天然海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等离子.火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.天然海水pH≈8的原因是由于海水中的CO32-、HCO3-水解
B.“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化生成SO42-
C.“反应、稀释”时加天然海水的目的是防止净化海水时生成沉淀
D.“排放”出来的海水中SO42-的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同
高三化学选择题简单题查看答案及解析