海水中含有極為豐富的自然資源。很多常見的金屬元素和非金屬元素主要以簡單離子的形式存在于海水中,海水呈弱堿性;卮鹣铝袉栴}:
海水提溴過程一般分三步,①向濃縮的海水中通入Cl2,將其中的Br-氧化,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,再用熱空氣吹出溴;②然后用飽和碳酸鈉溶液吸收溴,溴歧化為NaBr、NaBrO3,③最后用硫酸酸化5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O
(1)寫出第②步反應的離子方程式                                                ;
(2)海水濃縮后還要進一步處理才能通入Cl2,處理的方法是        ,目的是          ,步驟③用硫酸而不用鹽酸酸化的原因可能是                      ;
(3)為了除去工業(yè)Br2中微量的Cl2,可向工業(yè)Br2      ;
a.通入HBr   b.加入Na2CO3溶液    c.加入NaBr溶液  d.加入Na2SO3溶液
(4)海水制溴的原理體現(xiàn)了化學工業(yè)中“富集”“放大”思想。以海水為原料制備金屬鎂分三步,試寫出其反應原理(用化學方程式表示)
                       ,                     ,                             。

(1)Br2+3CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2(2分)
(2)酸化 海水顯堿性防止Cl2歧化  NaBrO3有強氧化性易將HCl氧化生成Cl2 (每空1分)
(3)ac (2分)
(4)MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2,Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,MgCl2Mg+Cl2↑(每空1分)(多寫CaO與H2O反應方程式不扣分)

解析試題分析:(1)鹵素單質(zhì)在堿性環(huán)境容易發(fā)生歧化反應。根據(jù)題意結(jié)合電荷守恒和質(zhì)量守恒定律,可得方程式為:Br2+3CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2。(2)海水濃縮后通入Cl2前還要進行酸化處理,否則氯氣會發(fā)生歧化反應。③用硫酸酸化而不用鹽酸酸化是因為NaBrO3有強氧化防止它把易將HCl氧化生成Cl2。(3)除去雜質(zhì)的原則是“不增”“不減”。即不增加新的雜質(zhì),不減少被提存的物質(zhì)的量。根據(jù)它們的活動性關系為了除去工業(yè)Br2中微量的Cl2,可向工業(yè)Br2中通入HBr或加入NaBr溶液即選ac。(4)海水中鎂元素是以氯化鎂的形式存在。所以首先加入價廉的熟石灰將其轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀。將沉淀過濾、洗滌后用鹽酸溶解得到純凈的氯化鎂溶液。然后在氯化氫的環(huán)境中加熱氯化鎂溶液得到無水氯化鎂。最后將其電解即可得到金屬鎂。反應原理用方程式表示為:MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2,Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,MgCl2Mg+Cl2
考點:考查海水的綜合利用及活潑的金屬、非金屬的制取方法等的知識。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

碳酸鋰廣泛應用于陶瓷和醫(yī)藥等領域,以β—鋰輝石(主要成分為Li2O·Al2O3·4SiO2)為原料制備Li2CO3的工藝流程如下:

已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時,溶液的pH分別為3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分別為34.2 g、12.7 g和1.3 g。
(1)步驟Ⅰ前,β—鋰輝石要粉碎成細顆粒的目的是                  
(2)步驟Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-;另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等雜質(zhì),需在攪拌下加入   (填“石灰石”、“氯化鈣”或“稀硫酸”)以調(diào)節(jié)溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分雜質(zhì)離子,然后分離得到浸出液。
(3)步驟Ⅱ中,將適量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的雜質(zhì)金屬離子有                。
(4)步驟Ⅲ中,生成沉淀的離子方程式為                                       。
(5)從母液中可回收的主要物質(zhì)是                                     。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

某混合金屬粉末,除Mg外還含有Al、Zn中的一種或兩種,含量都在10%以上。某研究小組設計實驗探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在。
所用試劑:樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。
該小組探究過程如下:
●查閱資料:

①鎂、鋁、鋅都是銀白色的金屬
②鋅(Zn)可以與NaOH溶液反應生成H2
③Zn(OH)2為白色固體,難溶于水,可溶于強堿及NH3·H2O
④Zn2+易形成絡合物如[Zn(NH3)42+,該絡合物遇強酸分解生成Zn2+、NH4+
●提出假設:
(1)假設①:該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋁元素;
假設②:該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋅元素;
假設③:                                       。
●實驗探究:
甲同學基于假設③設計實驗方案如下:

乙同學同樣基于假設3設計另一實驗方案如下:

(2)試劑M是________________;沉淀B是              。
(3)丙同學認為乙同學的方案比甲同學的好,理由是                 。
(4)丁同學研究了甲、乙兩同學的方案后,在其中一種方案的基礎上用最簡便方法測定了Wg樣品中金屬鎂(Mg)的質(zhì)量,他的方法是                
(5)操作Ⅰ的主要過程是:在濾液中逐滴加入            ,直至生成的沉淀剛好溶解,再加入足量的               。
(6)某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42等離子,向其中逐滴加入NaOH溶液,則生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積關系的圖像正確的是__________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

除去括號內(nèi)的雜質(zhì),寫出所加試劑的化學式
(1)Cl(SO42):      (2)SO42(CO32):     (3)Fe2(Cu2):     

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

一學生設計了如下實驗方法分離NaCl和CaCl2兩種固體混合物

填空和回答下列問題:
(1)B物質(zhì)是                       (寫化學式)
(2)按此實驗方案分離得到的NaCl,經(jīng)分析含有雜質(zhì),是因為上述方案中某一步設計有毛病,這一步的正確設計方案應是                          。
(3)若要測定該樣品中NaCl和CaCl2的質(zhì)量比,可稱量干燥的B物質(zhì)和另一物質(zhì)的質(zhì)量,這種物質(zhì)是                       。
(4)請寫出從B到C的離子方程式                                      

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

鎂是“國防金屬”,從海水中提取鎂通常要經(jīng)歷三大步驟見下圖:

請回答下列問題:
(1)步驟1是提高海水中Mg2+濃度,方法是                
(2)步驟2的離子方程式為                     。
已知Mg(OH)2的Ksp=5.61×10-12,假設濃縮海水中MgCI2濃度為3mo1/L,則要使Mg2+形成Mg( OH )2沉淀,則加入沉淀劑后海水中的OH-濃度至少要達到                 。
工業(yè)生產(chǎn)為了獲得更高的利潤,根據(jù)表1分析,最合理的沉淀劑是_          ,生產(chǎn)這種沉淀劑的方法是                                                            。
表1試劑價格

試劑
KOH
NaOH
Ca(OH)2
價格(元/噸)
6800
3200
1200
 
(3)步驟3如何實現(xiàn)?兩位同學設計下列方案:

這兩種方案是否合理?請你評價:
方案一:                                                                  。
方案二:                                                                  。
你的設計方案是什么?寫出流程圖:
                                                                           。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

已知化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于質(zhì)量分數(shù)大于或等于98%的硫酸,而乙不溶,F(xiàn)有一份甲和乙的混合物樣品,通過實驗進行分離,可得到固體甲。(實驗中使用的過濾器是用于過濾強酸性液體的耐酸過濾器)
請?zhí)顚懕碇锌崭,完成由上述混合物得到固體甲的實驗設計。

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科目:高中化學 來源: 題型:計算題

某工廠廢液中含有苯酚、乙酸苯酚酌,實驗小組對該廢液進行探究,設計如下方案:

己知熔點:乙酸16.6℃、苯酚43℃。沸點:乙酸118℃、苯酚182℃。
(1)寫出②的反應化學方程式                                           。
(2)②中分離B的操作名稱是                        。
(3)現(xiàn)對物質(zhì)C的性質(zhì)進行實驗探究,請你幫助實驗小組按要求完成實驗過程記錄,在答題卡上填寫出實驗操作、預期現(xiàn)象和現(xiàn)象解釋。
限選試劑:蒸餾水、稀HNO3、2moL·L-1 NaOH、0.1 mol?L-1 KSCN、酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液、飽和浪水、紫色石蕊試液。

實驗操作
預期現(xiàn)象
現(xiàn)象解釋
步驟1:取少量C放入a試管,加入少量蒸餾水,振蕩。
 
                       
 
                       
步驟:取少量C的稀溶液分裝b、c兩支試管,往b試管
                       
                       
產(chǎn)生白色沉淀
 
                        
                      
步驟3:往c試管        
                        
                       
 
                       
C與加入的試劑發(fā)生顯色反應。
 
(4)稱取一定量的C試樣,用水溶解后全部轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中定容。取此溶液  25.00mL,加入KBrO3濃度為0.01667 moL·L-1的KBrO3+KBr標準溶液30.00mL,酸化并放置。待反應完全后,加入過量的KI,再用0.1100 mol?L-1Na2S2O3標準溶液滴成的I2,耗去Na2S2O3標準溶液11.80mL。則試樣中C物質(zhì)的量的計算表達式為:                           。
(部分反應離子方程式:BrO3+5Br+6H+=3Br2+3H2O、I2+2S2O32=2I+S4O62

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

(14分)錳鋅軟磁鐵氧體具有高磁導率、低矯頑力和低功率損耗等性能,已廣泛應用于電子工業(yè)。碳酸錳主要用于制備錳鋅軟磁鐵氧體,而制碳酸錳的原料之一是二氧化錳。某化學研究性學習小組擬從廢舊干電池中回收二氧化錳制取碳酸錳。
①將干電池剖切、分選得到黑色混合物(主要成分為MnO2)洗滌、過濾、烘干。
②將上述固體按固液體積比2:9加入濃鹽酸、加熱,反應完全后過濾、濃縮。
③向上述溶液中加入Na2CO3溶液,邊加邊攪拌,再過濾即可得到碳酸錳。
(l)在第②步中,將上述固體與濃鹽酸混合的目的是              
(2)有人認為,將第③步中的Na2CO3溶液換成NH4HCO3溶液,也能達到上述目的,但同時有氣體生成。請寫出加入NH4HCO3溶液時發(fā)生的離子反應方程式        
(3)查閱文獻,發(fā)現(xiàn)第③步中,除生成MnCO3外還有可能生成Mn(OH)2,已知Mn(OH)2暴露在空氣中時間稍長,易被氧化成褐色的MnO(OH)2, MnCO3和MnO(OH)2受熱最終均分解成MnO2,該小組對上述沉淀的成分提出以下假設,請幫助完成假設:
假設一:全部為MnCO3; 假設二:全部為Mn(OH)2; 假設三:       
為驗證假設二是否正確,該小組進行了以下研究:
①定性研究:請你完成下表中的內(nèi)容.

實驗步驟(不要求寫出具體步驟)
預期的實驗現(xiàn)象和結(jié)論
將所得沉淀過濾、洗滌,      
                
                  
                  
                
                
                  
                  
  ②定量研究:將所得沉淀過濾、洗滌,置于空氣中充分氧化后,小心干燥,取22.0g樣品,加熱,測得固體質(zhì)量隨溫度的變化關系如圖.根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)判斷假設三成立,理由是   

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