Question

6．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工業(yè)上通常以NaCl、CO₂ 和 NH₃ 為原料制取純堿，請寫出第一步制取NaHCO₃的化學方程式NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl．
（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：
Ⅰ．電滲析法淡化海水中陰極室可獲得的重要化工原料有H₂、NaOH．
II．圖中虛線部分表示陰離子交換膜． 淡水從A（A或B） 排出．
（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）：
Ⅰ．寫出反應③的離子方程式為5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O．
II．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．
Ⅲ．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溫度過低，難以將溴蒸出，但溫度過高，又會將大量的水蒸餾出來．

Answer 1

分析 （1）①海水曬鹽通過蒸發(fā)、結晶制取食鹽；
②以NaCl、CO₂ 和 NH₃ 為原料制取純堿，第一步反應生成碳酸氫鈉和氯化銨；
（2）I．電解海水反應中，陰極氫離子得到電子生成氫氣，據此判斷陰極產物；
II．根據圖示可知，虛線部分只允許陰離子通過，為陰離子交換膜；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）I．吸收塔中碳酸根離子與溴單質反應生成溴離子、溴酸根離子和二氧化碳氣體，反應③加入硫酸后，Br^-、BrO₃^-反應生成溴單質，據此寫出反應的離子方程式；
II．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；
Ⅲ．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由海水曬鹽原理可知，鹽田分為貯水池、蒸發(fā)池和結晶池，故答案為：蒸發(fā)；
②以NaCl、NH₃、CO₂和水等為原料制取NaHCO₃的化學方程式為：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl，故答案為：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（2）I．陰極上發(fā)生還原反應，水電離的氫離子得到電子生成氫氣，同時生成氫氧化鈉，故答案為：H₂、NaOH；
II．圖中虛線部分只允許陰離子通過，所以為陰離子交換膜；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室離子濃度增大，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：陰；A；
（3）I．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↑，反應③加入硫酸后，Br^-、BrO₃^-反應生成溴單質，反應的離子方程式為：5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，
故答案為：5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O；
II．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；
Ⅲ．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，則控制溫度在90℃左右進行蒸餾，故答案為：溫度過低，難以將溴蒸出，但溫度過高，又會將大量的水蒸餾出來．

點評 本題以海水資源利用考查混合物分離提純的綜合應用，為高頻考點，把握電解原理、氧化還原反應及混合物分離方法為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的綜合考查，題目難度不大．