海洋是資源的寶庫,海水中幾乎存在所有的天然元素。海洋資源化學(xué)就是研究從海洋中提取化學(xué)物質(zhì)的學(xué)科,除了研究從海洋中提取常量元素外,還研究從海洋中提取微量元素(濃度小于1mg/L)。
(1)海洋中含量最高的鹵素元素在周期表中的位置為 ;與其同周期相鄰且單質(zhì)為固體的元素原子的核外電子排布式為 。
(2)海洋中元素含量位于前列的元素有氧、氯、鈉、鎂、硫,其離子半徑從大到小的順序?yàn)?u> (用離子符號(hào)表示),其中形成的化合物中能發(fā)生潮解的是 (用電子式表示)。
(3)微量元素鈹在海水中主要以Be(OH)+形式存在,其性質(zhì)與鋁元素相似,目前是從綠寶石(主要成分為鈹鋁硅酸鹽Be3Al2Si6O18)中提取,由于鈹是航空、電子、汽車等工業(yè)不可替代的戰(zhàn)略金屬材料,因此海水提鈹會(huì)成為海洋資源化學(xué)新的研究方向。請(qǐng)寫出:
①鈹鋁硅酸鹽的氧化物形式的化學(xué)式: 。
②Be(OH)+與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式: 。
(4)下列從海洋中提取或提純物質(zhì)的生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)流程中,不合理的是 (選填編號(hào))。
a.海水提溴:海水濃縮溴蒸氣液溴
b.海水提鎂:海灘貝殼石灰乳MgO鎂
c.海帶提碘:海帶灼燒濾液含碘有機(jī)溶液碘晶體
d.海鹽提純:海鹽精鹽濾液食鹽晶體
(本題8分)(1)第三周期ⅦA族 1s22s22p63s23p4
(2)S2->Cl->O2->Na+>Mg2+
(3)3BeO·Al2O3·6SiO2 Be(OH)++3OH-→BeO22-+ 2H2O (4)bd(2分)
解析試題分析:(1)海洋中含量最高的鹵素元素是氯元素,其原子序數(shù)是17,在周期表中的位置為第三周期ⅦA族;與其同周期相鄰且單質(zhì)為固體的元素是S,原子序數(shù)是16,根據(jù)構(gòu)造原理可知S原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4。
(2)電子層數(shù)越多離子半徑越大。在核外電子排布相同的條件下,離子半徑隨原子序數(shù)的增大而減小,所以氧、氯、鈉、鎂、硫,其離子半徑從大到小的順序?yàn)镾2->Cl->O2->Na+>Mg2+。其中形成的化合物中能發(fā)生潮解的是氯化鎂,含有離子鍵的離子化合物,其電子式是。
(3)①再用氧化物形式表示時(shí),活潑金屬的氧化物在前面,然后以此類推,所以根據(jù)鈹鋁硅酸鹽的化學(xué)式Be3Al2Si6O18可知,其氧化物形式可表示為3BeO·Al2O3·6SiO2。
②由于鈹元素以及化合物的性質(zhì)與鋁元素以及化合物的性質(zhì)相似,所以根據(jù)氫氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式可知,Be(OH)+與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式為Be(OH)++3OH-→BeO22-+ 2H2O。
(4)根據(jù)流程圖可知,ac正確;工業(yè)電解氯化鎂冶煉金屬鎂,而不是電解氧化鎂,因?yàn)檠趸V的熔點(diǎn)太高,b不正確;d中氯化鋇過量,引入了雜質(zhì)Ba2+離子,所以得不到純凈的氯化鈉,應(yīng)該先加氯化鋇,后加碳酸鈉,過濾后加入鹽酸酸化,d不正確,答案選bd。
考點(diǎn):考查海水應(yīng)用的有關(guān)判斷;元素周期表的結(jié)構(gòu)和元素周期律的應(yīng)用等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)下列反應(yīng)原理不符合工業(yè)冶煉金屬實(shí)際情況的是( )。
A.2HgO2Hg+O2↑ | B.Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 |
C.2MgO2Mg+O2↑ | D.2Ag2O4Ag+O2↑ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
海南省是海洋大省,海水是一種豐富的資源,工業(yè)上從海水中可提取許多種物質(zhì),廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)、科技等方面。下圖是某工廠對(duì)海水資源進(jìn)行綜合利用的示意圖。
回答下列問題:
(1)流程圖中操作a的名稱為_________________________________________。
(2)工業(yè)上從海水中提取的NaCl,可用來制取純堿,其簡(jiǎn)要過程如下:向飽和食鹽水中先通入氣體A,后通入氣體B,充分反應(yīng)后過濾得到晶體C和濾液D,將晶體C灼燒即可制得純堿。
①則氣體A應(yīng)是_______________(填化學(xué)式),其過程反應(yīng)方程式為_______________________________。
②濾液D中主要含有NH4Cl、NaHCO3等物質(zhì),工業(yè)上是向?yàn)V液D中通入NH3,并加入細(xì)小食鹽顆粒,冷卻析出不含有NaHCO3的副產(chǎn)品NH4Cl晶體,則通入NH3的作用是_______________________________________________。
(3)鎂是一種用途很廣的金屬材料,目前世界上60%的鎂從海水中提取。操作b是在__________氣氛中進(jìn)行,若在空氣中加熱,則會(huì)水解生成Mg(OH)Cl,寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________________。
(4)一氯堿廠每天消耗234噸NaCl,這些NaCl能生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%的燒堿溶液__________噸,同時(shí)轉(zhuǎn)移__________mol電子。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
隨著全球淡水資源危機(jī)日益嚴(yán)重,世界各國(guó)都把目光投向了占全球總水量約97%的汪洋大海,希望從苦澀的海水中提取可以飲用的淡水。
(1)海水淡化由來已久。二次大戰(zhàn)時(shí),一艘為盟軍運(yùn)送軍事物資的商船遇難漂流到一座荒島上。為了獲取淡水,船員們將救生艇上的銅皮空氣箱拆下,在空氣箱上加蓋一塊邊緣向內(nèi)卷曲形成水槽的銅蓋,做成一個(gè)簡(jiǎn)易蒸餾器。加熱箱內(nèi)的海水,水蒸氣在蓋頂冷凝后順著邊緣流進(jìn)水槽。再滴入淡水桶內(nèi)。根據(jù)上述文字的描述,為下圖簡(jiǎn)易蒸餾器示意圖補(bǔ)畫銅蓋。
(2)海水淡化亦稱海水脫鹽。該工藝過程包括海水預(yù)處理、脫鹽、淡化水的后處理等。下列屬于海水預(yù)處理的是________(填序號(hào))。
①淡水收集、诔魬腋∥铩、蹥绾Q笊铩、艹艉K械柠}分、菟|(zhì)檢測(cè) ⑥降低海水渾濁度
(3)為了檢驗(yàn)所收集的淡水中是否含有氯離子,通常采用的試劑是_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
從海水制備金屬鎂的流程如圖所示:
(1)為了節(jié)約成本,充分利用海灘資源,用貝殼經(jīng)過一系列反應(yīng)可以制得石灰乳,請(qǐng)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________;__________。
(2)向石灰乳中加入MgCl2溶液,充分?jǐn)嚢琛⑦^濾、洗滌。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________。
(3)從熔點(diǎn)與硬度方面來看,鎂合金與鎂相比較,其特點(diǎn)有__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
從海水提取鎂和溴的流程如下,請(qǐng)回答相關(guān)問題。
(1)從海水中提取鎂的流程如下圖所示(框圖中是主要產(chǎn)物):
i.海水進(jìn)入沉淀池前,對(duì)海水進(jìn)行處理有以下兩種方案:
方案一:將曬鹽后的鹵水通入沉淀池;
方案二:將加熱蒸發(fā)濃縮后的海水通入沉淀池。
你認(rèn)為方案________更合理,理由是_________________________________________。
ii.反應(yīng)①的離子方程是________________________________________________。
反應(yīng)②的化學(xué)方程式是_______________________________________________。
(2)從海水中提取溴的流程如下圖所示(框圖中是主要產(chǎn)物):
i.過程①中,加入的試劑是___________。
ii.過程②中,向混合液中吹入熱空氣,將溴吹出,用純堿吸收,吹入熱空氣的目的是______________________________________________________________________。
iii.過程③中反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________。
iv.若最終得到的溴單質(zhì)中仍然混有少量的Cl2,則除去該雜質(zhì)的方法是__________________________________________________(結(jié)合離子方程式回答)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
廢舊硬質(zhì)合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質(zhì)鐵,利用電解法可回收WC和Co,工藝流程簡(jiǎn)圖如下:
(1)電解時(shí)廢舊刀具做陽極,不銹鋼做陰極,HCl溶液為電解液,陰極主要的電極反應(yīng)為 ;
(2)凈化步驟所得濾餅的主要成分是Fe(OH)3,回收的洗滌液代替水配制電解液,目的是回收利用其中的 ;
(3)溶液I的主要成分是NH4Cl,洗滌CoC2O4不充分對(duì)最終產(chǎn)品純度并無明顯影響,但焙燒時(shí)會(huì)造成環(huán)境污染,原因是 ;
(4)將Co2O3還原成Co粉的化學(xué)方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
世界環(huán)保聯(lián)盟建議全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒,而建議采用高效“綠色”消毒劑二氧化氯。二氧化氯是一種極易爆炸的強(qiáng)氧化性氣體,易溶于水、不穩(wěn)定、呈黃綠色,在生產(chǎn)和使用時(shí)必須盡量用稀
有氣體進(jìn)行稀釋,同時(shí)需要避免光照、震動(dòng)或加熱。實(shí)驗(yàn)室以電解法制備ClO2的流程如下:
(1)ClO2中所有原子_____________(填“是”或“不是”)都滿足8電子結(jié)構(gòu)。上圖所示電解法制得的產(chǎn)物中雜質(zhì)氣體B能使石蕊試液顯藍(lán)色,除去雜質(zhì)氣體可選用_________
A.飽和食鹽水 B.堿石灰 C.濃硫酸 D.蒸餾水
(2)穩(wěn)定性二氧化氯是為推廣二氧化氯而開發(fā)的新型產(chǎn)品,下列說法正確的是( )
A.二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理
B.穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍
C.在工作區(qū)和成品儲(chǔ)藏室內(nèi),要有通風(fēng)裝置和監(jiān)測(cè)及警報(bào)裝置
(3)歐洲國(guó)家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備;瘜W(xué)反應(yīng)方程式為_____________________________。缺點(diǎn)主要是產(chǎn)率低、產(chǎn)品難以分離,還可能污染環(huán)境。
(4)我國(guó)廣泛采用經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣與固體亞氯酸鈉(NaClO2)反應(yīng)制備,化學(xué)方程式是 ___________________,此法相比歐洲方法的優(yōu)點(diǎn)是____________________________。
(5)科學(xué)家又研究出了一種新的制備方法,利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液還原氯酸
鈉,化學(xué)反應(yīng)方程式為______________________________________________________。
此法提高了生產(chǎn)及儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)陌踩裕蚴?_________________________________。
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