19.海洋是巨大的寶庫(kù),下面是對(duì)海洋的開(kāi)發(fā)利用兩個(gè)工藝流程
(一)如圖是工業(yè)開(kāi)發(fā)海水的某工藝流程.

(1)電解飽和食鹽水常用離子膜電解槽和隔膜電解槽,離子膜和隔膜均允許通過(guò)的分子或離子是陽(yáng)離子(Na+、H+);電解槽中的陽(yáng)極材料為鈦(或石墨).
(2)本工藝流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2,能否按 Br2、Mg(OH)2、CaSO4順序制備?否;原因是如果先沉淀Mg(OH)2,則沉淀中會(huì)夾雜有CaSO4沉淀,產(chǎn)品不純.
(3)溴單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多,四氯化碳與水不互溶,故可用于萃取溴,但在上述工藝中卻不用四氯化碳,原因是四氯化碳萃取法工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大;經(jīng)濟(jì)效益低、環(huán)境污染嚴(yán)重.
(二) 工業(yè)上用活性炭吸附海帶提碘后廢水中的I-制取I2,其流程如圖:

(4)向廢水中加入NaNO2并調(diào)節(jié)pH<4,寫(xiě)出此反應(yīng)的離子方程式:2NO2-+4H++2I-=2NO↑+I2+2H2O.
(5)寫(xiě)出該過(guò)程加入HCl調(diào)節(jié)pH發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式:H++OH-=H2O、IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
(6)工業(yè)上虛線框內(nèi)流程還可用如圖操作代替,試評(píng)價(jià)圖中替代流程 …→干燥→高溫→I2的優(yōu)點(diǎn):減少化學(xué)藥品的投入量,使成本大大降低(或生產(chǎn)環(huán)節(jié)減少、或藥品對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕性等)(寫(xiě)出一條即可).

分析 (一)(1)電解飽和食鹽水,陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),應(yīng)用石墨為電解,陽(yáng)極生成氯氣,陰極生成氫氣和氫氧化鈉,則應(yīng)用陽(yáng)離子交換膜;
(2)苦鹵中加入硫酸,如先加入石灰水,則可生成硫酸鈣和氫氧化鎂沉淀;
(3)如用四氯化碳萃取,然后還要進(jìn)行蒸餾操作,操作復(fù)雜,且污染環(huán)境;
(二)(4)亞硝酸鈉具有氧化性,碘離子具有還原性,酸性條件下,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成一氧化氮和碘和水;
(5)加入HCl調(diào)節(jié)pH發(fā)生的反應(yīng)主要是和堿反應(yīng)生成水,碘離子和碘酸根離子在酸性溶液中發(fā)生歸中反應(yīng)生成單質(zhì)碘;
(6)對(duì)照工業(yè)上虛框內(nèi)流程和圖中操作,從原料、反應(yīng)的簡(jiǎn)易、環(huán)保等角度進(jìn)行分析;

解答 解:(一)(1)電解飽和食鹽水,電解槽離子膜或隔膜,允許陽(yáng)離子(或Na+)和水分子通過(guò),不允許陰離子通過(guò);陽(yáng)極生成氯氣,用石墨或鈦?zhàn)鲭姌O,
故答案為:陽(yáng)離子(Na+、H+);鈦(或石墨);
(2)工藝流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2,不能先生成沉淀Mg(OH)2,硫酸鈣為微溶物,如果先生成沉淀Mg(OH)2,則沉淀中會(huì)夾雜有CaSO4沉淀,使產(chǎn)品不純,
故答案為:否;如果先沉淀Mg(OH)2,則沉淀中會(huì)夾雜有CaSO4沉淀,產(chǎn)品不純;
(3)因?yàn)殇鍐钨|(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多,而且四氯化碳與水不互溶,因此可用于萃取,但也有缺點(diǎn),如四氯化碳萃取法工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大;經(jīng)濟(jì)效益低、環(huán)境污染嚴(yán)重,
故答案為:四氯化碳萃取法工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大,經(jīng)濟(jì)效益低、環(huán)境污染嚴(yán)重;
(二) (4)亞硝酸鈉具有氧化性,碘離子具有還原性,酸性條件下,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成一氧化氮和碘和水,離子反應(yīng)方程式為:2NO2-+4H++2I-═2NO↑+I2+2H2O,
故答案為:2NO2-+4H++2I-=2NO↑+I2+2H2O;
(5)加入HCl調(diào)節(jié)pH發(fā)生的反應(yīng)主要是和堿反應(yīng)生成水,碘離子和碘酸根離子在酸性溶液中發(fā)生歸中反應(yīng)生成單質(zhì)碘,反應(yīng)的離子方程式為:H++OH-=H2O、IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,
故答案為:H++OH-=H2O、IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O;
(6)工業(yè)上虛框內(nèi)流程與圖中操作流程比較,需氫氧化鈉、鹽酸對(duì)設(shè)備有一定的腐蝕性,化學(xué)藥品的投入量大,需熱能成本高,而圖中操作流程僅需高溫,減少了化學(xué)藥品的投入量,使成本大大降低(或生產(chǎn)環(huán)節(jié)減少;或藥品對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕性等),
故答案為:減少了化學(xué)藥品的投入量,使成本大大降低(或生產(chǎn)環(huán)節(jié)減少;或藥品對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕性等).

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合,涉及海水的綜合利用以及溶液的配制等知識(shí),為高頻考點(diǎn),側(cè)重于元素化合物知識(shí)的綜合理解和運(yùn)用的考查以及學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰、?jì)算能力的考查,注意把握海水的提取、冶煉原理,把握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的積累和學(xué)習(xí),難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

9.氯苯是重要的有機(jī)化工原料.實(shí)驗(yàn)室制備氯苯的反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(加熱裝置已略去):
可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:+Cl2$\stackrel{FeCl_{3}}{→}$+HCl
  沸點(diǎn)(℃) 密度(g•mL-1 溶解性
 苯 80.1 0.88 難溶于水
 氯苯 132.2 1.10 難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑
 對(duì)二氯苯 173.4 1.46 難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑
 鄰二氯苯 180.4 1.30 難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑
在裝置A中利用濃鹽酸和KMnO4反應(yīng)緩慢制備氯氣,把氯氣干燥后通入裝有39mL苯的反應(yīng)器C中(內(nèi)有鐵屑作催化劑),維持反應(yīng)溫度在40~60℃,回流40分鐘.溫度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的鄰二氯苯和對(duì)二氯苯.反應(yīng)結(jié)束后,冷卻至室溫.將C中的液體倒入分液漏斗中,分別用NaOH溶液和蒸餾水洗滌,分離出的產(chǎn)物干燥后,進(jìn)行蒸餾純化,得到22g純凈的氯苯.
回答下列問(wèn)題:
(1)A裝置中制備氯氣的離子方程式為2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2+↑+5C12↑+8H2O.
(2)B裝置中盛放的藥品為CaCl2或P2O5,C裝置中采用的加熱方法最好為40℃-60℃的水浴加熱.
(3)已知濃鹽酸和苯都具有較強(qiáng)的揮發(fā)性.采用如圖所示裝置加入液體的優(yōu)點(diǎn)是防止液體揮發(fā),能夠平衡壓強(qiáng),使液體順利流下.
(4)用氫氧化鈉溶液洗滌可以除去雜質(zhì)的化學(xué)式為HCl、Cl2、FeCl3,檢驗(yàn)產(chǎn)品洗滌干凈的方法為取最后一次洗滌液于試管中,加入硝酸銀,若不出現(xiàn)沉淀,則證明已經(jīng)洗干凈.
(5)該實(shí)驗(yàn)存在一定缺陷,改進(jìn)措施為將冷凝管上端逸出的HCl、Cl2通入NaOH溶液中,防止污染空氣.
(6)該實(shí)驗(yàn)所得氯苯的產(chǎn)率為44.4%(保留小數(shù)點(diǎn)后一位).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:推斷題

10.已知由短周期常見(jiàn)元素形成的純凈物A、B、C、D、E、F、X轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,B、X為單質(zhì),D常溫下為無(wú)色液體,A、B含同一種元素.(某些產(chǎn)物可能略去)

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)若E是有色氣體,F(xiàn)是一元強(qiáng)酸,反應(yīng)①是工業(yè)制備F的第一步反應(yīng)
①寫(xiě)出A與X反應(yīng)的化學(xué)方程式:4NH3+5O2 $\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O.
②A的分子結(jié)構(gòu)模型為三角錐形.
③已知常溫下46g氣體E發(fā)生反應(yīng)③放出46kJ熱量寫(xiě)出氣體E與H2O反應(yīng)的熱化學(xué)方程式3 NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)△H=-138 kJ/mol.
④在常溫下,向V1LpH=a的A溶液中加入V2=LpH=b的鹽酸,且a+b=14,若反應(yīng)后溶液的pH<7,則V1和V2的關(guān)系為V1<V2(填>、<、無(wú)法確定),所得溶液中各種離子的濃由大到小的順序可能是c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)或c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-).(寫(xiě)出一種情況即可)
(2)若E為無(wú)色無(wú)味氣體,F(xiàn)是二元弱酸.
①E的電子式為;
②將少量氣體E通入氫氧化鋇溶液中得不溶物H,H的Ksp=8.1×10-9.現(xiàn)將該沉淀放入0,1mol/L的BaCL2溶液中,其 Ksp不變,(填:增大、減小或不變),此時(shí),組成不溶物H的陰離子在溶液中的濃度為8.1×10-8mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.鉻鐵礦主要用來(lái)生產(chǎn)鉻鐵合金和金屬鉻.稱取0.0600g鉻鐵礦樣品(主要成分是Cr2O3,雜質(zhì)不參與反應(yīng)),加入NaOH和Na2O2,高溫熔融,反應(yīng)完成后冷卻至室溫;加水溶解煮沸、過(guò)濾,向?yàn)V液中加入稍過(guò)量的H2SO4和KI溶液,搖勻;放于暗處一段時(shí)間后,取出立即用0.0100mol•L-1的Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液15.00mL.
已知:①Cr2O72-+I-+H+-Cr3++I2+H2O
②S2O32-+I2+H2O-SO4 2-+I-+H+(均未配平)
(1)Na2O2的作用是將鉻從+3價(jià)氧化為+6價(jià).
(2)取少量冷卻后的固體加水溶解,再加MnO2會(huì)有大量氣體產(chǎn)生.則上述過(guò)程中煮沸的目的是除去溶液中過(guò)氧化物.
(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溶液需置于暗處且取出后要立即滴定,否則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大.
(填“偏大”、“偏小”或“不變”)
(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)確定該鉻鐵礦樣品中Cr2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)50.67%.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

14.有機(jī)物G(分子式為C13H18O2)是一種香料,如圖是該香料的一種合成路線.

已知:①E能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),1mol E能夠與2mol H2完全反應(yīng)生成F;
②R-CH═CH2$\underset{\stackrel{{B}_{2}{H}_{6}}{→}}{{H}_{2}{O}_{2}/O{H}^{-}}$R-CH2CH2OH;
③有機(jī)物D的摩爾質(zhì)量為88g•mol-1,其核磁共振氫譜有3組峰;
④有機(jī)物F是苯甲醇的同系物,苯環(huán)上只有一個(gè)無(wú)支鏈的側(cè)鏈.
回答下列問(wèn)題:
(1)用系統(tǒng)命名法命名有機(jī)物B:2-甲基-1-丙醇.
(2)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
(3)C與新制Cu(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式為(CH32CHCHO+2Cu(OH)2$\stackrel{△}{→}$(CH32CHCOOH+Cu2O↓+2H2O.
(4)有機(jī)物C可與銀氨溶液反應(yīng),配制銀氨溶液的實(shí)驗(yàn)操作為在一支試管中取適量硝酸銀溶液,邊振蕩邊逐滴滴入氨水,當(dāng)生成的白色沉淀恰好溶解為止.
(5)已知有機(jī)物甲符合下列條件:①為芳香族化合物;②與F互為同分異構(gòu)體;③能被催化氧化成醛.符合上述條件的有機(jī)物甲有13種.其中滿足苯環(huán)上有3個(gè)側(cè)鏈,且核磁共振氫譜有5組峰,峰面積比為6:2:2:1:1的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(任意填一種).
(6)以丙烯等為原料合成D的路線如下:

X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CHBrCCH3,步驟Ⅱ所需試劑及條件為氫氧化鈉水溶液、加熱,步驟Ⅳ的反應(yīng)類(lèi)型為消去反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

4.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 。
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,46 g乙醇中含有的共價(jià)鍵總數(shù)為8 NA
B.在含Al3+總數(shù)為NA的AlCl3溶液中,Cl-總數(shù)為3NA
C.常溫常壓下,7.8 gNa2S和Na2O2的混合物中,陰離子所含電子數(shù)為1.8 NA
D.一定條件下,2molSO2和1molO2混合在密閉容器中充分反應(yīng)后容器中的分子數(shù)大于2NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

11.NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法中不正確的是( 。
A.1.0LpH=12的CH3COONa溶液中OH-一定為0.01NA
B.常溫下,20g2H2O含有的電子數(shù)為10NA
C.mgNa2O2與水反應(yīng)產(chǎn)生1molO2時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LN2和CO的混合物中含用電子對(duì)數(shù)目為2NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

4.有A、B、C、D 4種短周期元素,它們的元素原子序數(shù)依次增大,由B、C、D形成的離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu).B原子的最外層電子數(shù)是次外層的三倍,C、D單質(zhì)都能跟水劇烈反應(yīng),1mol D單質(zhì)跟水反應(yīng)產(chǎn)生11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)A氣體,此時(shí)D轉(zhuǎn)化為具有氖原子核外電子層結(jié)構(gòu)的離子.試填寫(xiě):
(1)用電子式表示A和C形成化合物的過(guò)程
(2)C原子的結(jié)構(gòu)示意圖,寫(xiě)出A、B兩元素按1:1原子個(gè)數(shù)比形成化合物的電子式
(3)這4種元素的原子半徑由大到小的順序?yàn)镹a>O>F>H.(用元素符號(hào)表示)
(4)寫(xiě)出C單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式2F2+2H2O=4HF+O2;.
(5)寫(xiě)出D單質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

5.化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān).下列敘述不正確的是( 。
A.可用熱的純堿溶液除去礦物油污漬
B.鹽析可提蛋白質(zhì)并保持其生理活性
C.單質(zhì)硅不僅用于制造計(jì)算機(jī)芯片,也是生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的材料
D.食品脫氧劑(含鐵粉、氯化鈉、炭粉等)的脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同

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同步練習(xí)冊(cè)答案