Question

15．海洋是一個(gè)豐富的資寶庫(kù)，通過海水的綜合利用可獲得許多物質(zhì)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t，建鹽田必須選在遠(yuǎn)離江河入�？�，多風(fēng)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(jié)晶池．
②目前工業(yè)上采用比較先進(jìn)的離子交換膜電解槽法進(jìn)行氯堿工業(yè)生產(chǎn)，在電解槽中陽離子交換膜只允許陽離子通過，阻止陰離子和氣體通過，請(qǐng)說明氯堿生產(chǎn)中陽離子交換膜的作用：阻止H₂與Cl₂發(fā)生反應(yīng)甚至發(fā)生爆炸或阻止Cl₂與生成的NaOH溶液反應(yīng)而使燒堿產(chǎn)品不純等（寫一點(diǎn)即可）．
（2）電滲析法是近年發(fā)展起的一種較好的海水淡化技術(shù)，其原理如圖所示．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(qǐng)回答下面的問題：
①海水不能直接通人到陰極室中，理由是海水中含較多Mg²⁺和Ca²⁺等陽離子，電解時(shí)會(huì)產(chǎn)生Mg（OH）₂、Ca（OH）₂等沉淀從而堵塞陽離子交換膜．
②A口排出的是淡水（填“淡水”或“濃水”）

（3）用苦鹵（含Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-、Br^-等離子）可提取溴，其生產(chǎn)流程如下

①若吸收塔中的溶液含BrO₃^-，則吸收塔中反應(yīng)的離子方程式為：3CO₃^2-+3Br₂=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑
②通過①氯化已獲得含Br₂的溶液．為何還需經(jīng)過吹出、吸收、酸化重新獲得含Br₂的溶液？富集溴，提高Br₂的濃度．
③向蒸餾塔中通入水蒸氣加熱．控制溫度在90℃左右進(jìn)行蒸餾的原因是溫度過低難以將Br₂蒸發(fā)出來，但溫度過高又會(huì)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(jié)晶制取食鹽；
②陽離子交換膜只能陽離子通過，陰離子和氣體不能通過；
（2）①海水中含有的Mg²⁺和Ca²⁺等陽離子易和氫氧根離子反應(yīng)生成沉淀；
②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）①吸收塔中碳酸根離子與溴單質(zhì)反應(yīng)生成溴離子、溴酸根離子和二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)③加入硫酸后，Br^-、BrO₃^-反應(yīng)生成溴單質(zhì)，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；
②在①中溴單質(zhì)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；
③溫度過高會(huì)導(dǎo)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海水曬鹽需要通過蒸發(fā)、結(jié)晶過程，所以還需要結(jié)晶池，故答案為：結(jié)晶；
②陽離子交換膜只能陽離子通過，陰離子和氣體不能通過，用石墨作電解電解飽和氯化鈉時(shí)，陽極上氯離子放電生成氯氣，氯氣不能通過陽離子交換膜而進(jìn)入陰極，如果氯氣進(jìn)入陰極易和氫氣混合產(chǎn)生爆炸，且易和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉而導(dǎo)致制取的氫氧化鈉不純，
故答案為：阻止H₂與Cl₂發(fā)生反應(yīng)甚至發(fā)生爆炸或阻止Cl₂與生成的NaOH溶液反應(yīng)而使燒堿產(chǎn)品不純等；
（2）①海水中含有海水中含較多Mg²⁺和Ca²⁺等陽離子，電解時(shí)陰極附近生成氫氧根離子，導(dǎo)致氫氧根離子和鈣鎂離子反應(yīng)生成Mg（OH）₂、Ca（OH）₂等沉淀從而堵塞陽離子交換膜，從而抑制離子通過，導(dǎo)致電滲析法失敗，
故答案為：海水中含較多Mg²⁺和Ca²⁺等陽離子，電解時(shí)會(huì)產(chǎn)生Mg（OH）₂、Ca（OH）₂等沉淀從而堵塞陽離子交換膜；
②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室離子濃度不大，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：淡水；
（3）①純堿是碳酸鈉，與溴反應(yīng)有BrO₃^-生成，反應(yīng)的離子方程式為：3CO₃^2-+3Br₂=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑，故答案為：3CO₃^2-+3Br₂=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑；
②從①出來的溶液中溴的含量不高，如果直接蒸餾，產(chǎn)品成本高，所以需要進(jìn)一步濃縮溴，提高溴的濃度，
故答案為：富集溴，提高Br₂的濃度；
③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(chǎn)率低，
故答案為：溫度過低難以將Br₂蒸發(fā)出來，但溫度過高又會(huì)將大量的水蒸餾出來．

點(diǎn)評(píng) 本題考查海水的綜合利用、海水曬鹽、電滲析法淡化海水、從海水中提溴的原理等知識(shí)，題目難度中等，明確圖片內(nèi)涵、生成流程為解本題關(guān)鍵，（2）中需要明確陽離子在電極上放電，導(dǎo)致排出的水為淡水，從而實(shí)現(xiàn)海水淡化．