Question

水是一種重要的自然資源，是人類賴以生存不可或缺的物質(zhì)，水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康．海水是人類資源寶庫，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．

（1）天然水凈化處理過程中需要加入混凝劑，常用的混凝劑有明礬、硫酸鋁、硫酸鐵等，其凈水作用的原理是

 

．
（2）水的凈化與軟化的區(qū)別是：水的凈化是指

 

，而水的軟化是指

 

．
（3）目前，國際上實用的“海水淡化”主要技術(shù)之一是電滲析法，右圖是利用電滲析法對海水進(jìn)行淡化處理的原理圖．已知海水中含Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等離子，電極為惰性電極．
①陽離子交換膜（只允許陽離子通過）是

 

（填“A”或“B”）．
②寫出通電后陽極區(qū)的電極反應(yīng)式

 

．
（4）海水除了可以得到淡化水之外，還可提取多種化工原料．由海水制備無水氯化鎂主要有以下步驟：①在一定條件下脫水干燥；②加熟石灰；③加鹽酸；④過濾；⑤濃縮結(jié)晶．其先后順序正確的是

 

（填序號）．
（5）海水電解質(zhì)制得的氫氣用于合成氨，某合成氨廠生產(chǎn)流程圖如圖：
①第（1）個設(shè)備中先把N₂和H₂壓縮的目的是

 

．
②在第（3）個設(shè)備中用冷卻方法分離出

 

，其目的是

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）明礬、硫酸鋁、硫酸鐵等可水解生成具有吸附性的膠體；
（2）凈水是除去水中的懸浮物，水的軟化是除去水的鈣離子和鎂離子；
（3）根據(jù)離子的定向移動判斷；
通電時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣；
（4）先生成氫氧化鎂，氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂，易除去氯化鈉等雜質(zhì)；
（5）增大壓強，可使平衡向正向移動，分離出生成物，可使平衡向正向移動，提高轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：（1）混凝劑是吸附水中的微小懸浮顆粒，凝聚成較大的顆粒，而快速沉降的主要作用，要具備水解生成膠體的性質(zhì)，所以常有鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)氫氧化物膠體，
故答案為：鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)氫氧化物膠體，它可吸附天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他帶異電的膠體，使其聚沉，達(dá)到凈化目的；
（2）明礬中鋁離子水解生成膠體，使水中膠體及懸浮物沉淀下來，水的軟化為降低水中鈣、鎂離子濃度，
故答案為：用混凝劑將水中膠體及懸浮物沉淀下來；除去水中Ca²⁺和Mg²⁺；
（3）陽離子交換膜只允許陽離子自由通過，隔膜B和陰極相連，陰是陽離子放電，所以隔膜B是陽離子交換膜，陽離子向陰極移動，以得到得到淡水的目的，通電后，陽極是氯離子放電，生成氯氣，其電極反應(yīng)為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
故答案為：B；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
（4）因海水中MgCl₂的濃度較小，所以要經(jīng)過富集這一過程：先加熟石灰形成沉淀：MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂+CaCl₂，然后將沉淀過濾，接著將Mg（OH）₂沉淀轉(zhuǎn)化為MgCl₂：Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O，這樣就實現(xiàn)了MgCl₂富集，將溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到六水合氯化鎂晶體（MgCl₂?6H₂O）（這步是為了得到純凈的MgCl₂），又因MgCl₂ 易水解，為防止MgCl₂水解的水解，加熱六水合氯化鎂晶體必須在HCl氛圍下中進(jìn)行：MgCl₂?6H₂O

加熱  .

MgCl₂ +6H₂O．
故答案為：②④③⑤①；
（5）①第（1）個設(shè)備中先把N₂和H₂壓縮，可使壓強增大，有利于使平衡向生成氨氣的方向移動，
故答案為：使平衡向生成氨氣的方向移動；
②在第（3）個設(shè)備中用冷卻方法分離出液氨，生成物濃度降低，可使平衡向正向移動，提高轉(zhuǎn)化率，
故答案為：液氨；使平衡右移，提高氮氣和氫氣的轉(zhuǎn)化率．

點評：本題考查了物質(zhì)的分離、提純，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾椋�注意從整體把握各步發(fā)生的反應(yīng)，知道每一步操作的目的，再結(jié)合物質(zhì)間的反應(yīng)來分析解答，題目難度不大．