【題目】海水中含有豐富的Na+、Mg2+、Cl-、Br-等化學資源。將海水淡化與濃縮海水結合是綜合利用海水資源的途徑之一。以濃縮海水為原料,通過一系列工藝流程可以提取Mg、Br2等產品。
(1)如圖是采用膜分離技術的海水淡化示意圖。
淡化膜可以讓水分子通過,而海水中其他分子和離子均不能通過。加壓后,左側淡水中增加的是__________(填字母)。
a.溶質質量 b.溶劑質量 c.溶質的質量分數
(2)從海水中提取鎂的主要步驟如下:
①操作a的名稱是_______________。
②寫出B冶煉金屬鎂的化學方程式_______________________________。
(3)空氣吹出法是用于工業(yè)規(guī)模海水提溴的常用方法,其中一種工藝是以預先經過酸化的濃縮海水為原料,通過以下步驟提取溴:
步驟一:用氯氣置換溴離子使之成為單質溴;
步驟二:通入空氣和水蒸氣,將溴吹入吸收塔,使溴蒸氣和吸收劑SO2發(fā)生作用轉化成氫溴酸;
步驟三:用氯氣將氫溴酸氧化得到產品溴。
①步驟一和步驟二的目的是___________________________________。
②步驟二中發(fā)生反應的化學方程式為___________________________。
【答案】 b 過濾 MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑ 富集溴(其他合理答案均可得分) Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4
【解析】(1)由圖示知,水分子可以透過淡化膜到左側淡水池,而海水中的各種離子不能通過淡化膜。故盡管左側海水中的離子個數不變,溶質的質量不變,但水分子卻在增大,溶劑質量增大,溶液質量增大,因此濃度會越來越小,即溶質的質量分數減小,故選b;
(2)①在海水中加入石灰水,得到氫氧化鎂沉淀,因此操作a為過濾,故答案為:過濾;
②電解熔融的氯化鎂冶煉金屬鎂的化學方程式為MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑,故答案為:MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑;
(3)①步驟一用氯氣置換溴離子使之成為單質溴、步驟二通入空氣和水蒸氣,將溴吹入吸收塔,使溴蒸氣和吸收劑SO2發(fā)生作用轉化成氫溴酸,目的是富集溴,故答案為:富集溴;
②步驟二中發(fā)生反應的化學方程式為Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4,故答案為:Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4。
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【題目】下列關于Al(OH)3的性質敘述錯誤的是( )
A. Al(OH)3受熱易分解生成Al2O3和H2O
B. Al(OH)3是難溶于水的白色膠狀物質
C. Al(OH)3能凝聚水中的懸浮物,也能吸附色素
D. Al(OH)3既能溶于NaOH溶液、氨水,又能溶于鹽酸
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【題目】用相同體積的0.1mol· L-1的BaCl2溶液,能分別使相同體積的Fe2(SO4)3、ZnSO4、Na2SO4溶液的SO42-完全沉淀,則三種溶液的物質的量濃度之比為( )
A. 3∶2∶1 B. 1∶2∶3 C. 3∶1∶1 D. 1∶3∶3
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【題目】鎢主要用于制造硬質或耐高溫的合金。自然界中黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4),還含少量Si、P、As的化合物。黑鎢礦冶煉鎢的工藝流程如下:
已知:①濾渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2;
②上述流程中,除最后一步外,其余步驟中鎢的化合價未變;
③常溫下鎢酸難溶于水。
回答下列問題:
(1)鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4)中鎢元素的化合價為__________,請寫出MnWO4在熔融條件下發(fā)生堿分解反應生成MnO2的化學方程式____________。
(2)上述流程中向粗鎢酸鈉溶液中加硫酸調pH=10后,溶液中的雜質陰離子為SiO32-、HAsO32-、HAsO42-、HPO42-等,“凈化”過程中,加入H2O2的目的是__________,濾渣Ⅱ的主要成分是__________。
(3)高溫下密閉容器中用H2還原WO3可得到金屬鎢,其反應過程大致分為三個階段,各階段主要成分與溫度的關系如下表。
溫度 | 25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃ |
主要成分 | WO3 W2O5 WO2 W |
已知:溫度過高時,WO2(s)可轉變?yōu)?/span>WO2(g)。
WO2(s)+2H2(g) W(s)+2H2O(g) △H =+66.0 kJ·mol-1
WO2(s) WO2(g) △H =+203.9 kJ·mol-1
則在700℃時,WO2(g)與H2(g)反應生成固體W(s)的熱化學方程式為_____________。
(4)已知氫氧化鈣和鎢酸鈣(CaWO4)都是微溶性的電解質,兩者的溶解度均隨溫度升高而減小。不同溫度下兩種物質的沉淀溶解平衡曲線如右圖,則T1時Ksp(CaWO4) =________。
在鎢酸鈉溶液中加入石灰乳得到大量鎢酸鈣,則T2時該反應的平衡常數為________。
(5)利用電解法可以從碳化鎢(WC)廢料中回收鎢。電解時,用碳化鎢做陽極,不銹鋼做陰極,鹽酸為電解液,陽極析出鎢酸并放出CO2,該陽極反應式為____________。
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【題目】化學要研究如何合理、高效地進行金屬礦物的開發(fā)利用。
(1)以下方法可用于工業(yè)冶煉金屬的是(_______)
a.電解熔融AlCl3獲取金屬鋁 b.電解MgCl2溶液獲取金屬鎂
c.用CO還原鐵礦石來獲取金屬鐵 d.電解飽和食鹽水來獲取金屬鈉
(2)按圖所示裝置進行實驗。
【實驗現象】反應劇烈,火星四射,漏斗下方有紅熱熔融物流出。
由此判斷該反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應,其反應的化學方程式是___________________________________________。
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【題目】“可持續(xù)再生的綠色能源”是科學家目前正在研究的新能源之一。利用高粱、玉米等綠色植物的種子[主要成分是淀粉(C6H10O5)n],經發(fā)酵、蒸餾就可以得到該能源物質,它是( )
A.氫氣 B.酒精 C.甲烷 D.可燃冰
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【題目】目前世界上60%的鎂是從海水中提取的.主要步驟如下:
下列說法不正確的是( )
A. 為使海水中的MgSO4轉化成Mg(OH)2,試劑①可選擇石灰乳
B. 加入試劑①后,分離得到Mg(OH)2沉淀的方法是過濾
C. 加入試劑②反應的離子方程式為:OH﹣+H+=H2O
D. 通過電解熔融的無水MgCl2得到48gMg,共轉移4mol電子
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