Question

11．海洋是一個豐富的資源寶庫，通過海水的綜合利用可獲得許多物質供人類使用．
（1）海水中鹽的開發(fā)利用：
①海水制鹽目前以鹽田法為主，建鹽田必須選在遠離江河入海口，多風少雨，潮汐落差大且又平坦空曠的海灘．所建鹽田分為貯水池、蒸發(fā)池和結晶池．
②目前工業(yè)上采用比較先進的離子交換膜電解槽法進行氯堿工業(yè)生產，在電解槽中陽離子交換膜只允許陽離子通過，阻止陰離子和氣體通過，請說明氯堿生產中陽離子交換膜的作用阻止H₂與Cl₂發(fā)生反應甚至發(fā)生爆炸（或阻止Cl₂與生成的NaOH溶液反應而使燒堿產品不純等）（寫一點即可）．
（2）電滲析法是近年來發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術，其原理如圖1所示．其中具有選擇性的陰離子交換膜和陽離子交換膜相間排列．請回答下面的問題：
①海水不能直接通入到陰極室中，理由是海水中含較多Mg²⁺和Ca²⁺等陽離子，電解時會產生Mg（OH）₂、Ca（OH）₂等沉淀從而堵塞陽離子交換膜．
②A口排出的是淡水（填“淡水”或“濃水”）．
（3）用苦鹵（含Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-、Br^-等離子）可提取溴，其生產流程如圖2：
①若吸收塔中的溶液含BrO₃^-，則吸收塔中反應的離子方程式為3CO₃^2-+3Br₂═5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑．
②通過①氯化已獲得含Br₂的溶液，為何還需經過吹出、吸收、酸化來重新獲得含Br₂的溶液富集溴，提高Br₂的濃度．
③向蒸餾塔中通入水蒸氣加熱，控制溫度在90℃左右進行蒸餾的原因是順利將溴蒸出，同時防止水餾出．

Answer 1

分析 （1）①海水曬鹽通過蒸發(fā)、結晶制取食鹽；
②陽離子交換膜只能陽離子通過，陰離子和氣體不能通過；
（2）①海水中含有的Mg²⁺和Ca²⁺等陽離子易和氫氧根離子反應生成沉淀；
②在電滲析法淡化海水示意圖中陰離子移向陽極，陽離子移向陰極，離子濃度大的為濃水，離子濃度小的為淡水；
（3）①吸收塔中碳酸根離子與溴單質反應生成溴離子、硝酸根離子和二氧化碳氣體，據此寫出反應的離子方程式；
②在①中溴單質濃度較小，通過吹出、吸收、酸化重新獲得含Br₂的溶液，可以富集溴，降低成本；
③溫度過高會導致水蒸氣蒸發(fā)出來，溫度過低無法將溴蒸發(fā)出來．

解答 解：（1）①海水曬鹽需要通過蒸發(fā)、結晶過程，所以還需要結晶池，
故答案為：結晶；
②陽離子交換膜只能陽離子通過，陰離子和氣體不能通過，用石墨作電解電解飽和氯化鈉時，陽極上氯離子放電生成氯氣，氯氣不能通過陽離子交換膜而進入陰極，如果氯氣進入陰極易和氫氣混合產生爆炸，且易和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉而導致制取的氫氧化鈉不純，
故答案為：阻止H₂與Cl₂發(fā)生反應甚至發(fā)生爆炸（或阻止Cl₂與生成的NaOH溶液反應而使燒堿產品不純等）；
（2）①海水中含有海水中含較多Mg²⁺和Ca²⁺等陽離子，電解時陰極附近生成氫氧根離子，導致氫氧根離子和鈣鎂離子反應生成Mg（OH）₂、Ca（OH）₂等沉淀從而堵塞陽離子交換膜，從而抑制離子通過，導致電滲析法失敗，
故答案為：海水中含較多Mg²⁺和Ca²⁺等陽離子，電解時會產生Mg（OH）₂、Ca（OH）₂等沉淀從而堵塞陽離子交換膜；
②在電滲析法淡化海水示意圖中陰離子移向陽極，陽離子移向陰極，①室離子濃度變小，②室離子濃度不大，離子濃度大的為濃水，所以濃水在B處排出，淡水在A處排出，
故答案為：淡水；
（3）①純堿是碳酸鈉，與溴反應有BrO₃^-生成，反應的離子方程式為：3CO₃^2-+3Br₂=5Br^-+BrO₃^-+3CO2↑，
故答案為：3CO₃^2-+3Br₂=5Br^-+BrO₃^-+3CO2↑；
②從①出來的溶液中溴的含量不高，如果直接蒸餾，產品成本高，所以需要進一步濃縮溴，提高溴的濃度，
故答案為：富集溴，提高Br₂的濃度；
③溫度過高水蒸氣蒸出，溴中含有水分，溫度過低溴不能完全蒸出，產率低，
故答案為：順利將溴蒸出，同時防止水餾出．

點評 本題考查海水的綜合利用、海水曬鹽、電滲析法淡化海水、從海水中提溴的原理，題目難度中等，明確圖片內涵、生成流程為解本題關鍵，（2）中陽離子在電極上放電，導致排出的水為淡水，從而實現海水淡化．