Question

【化学—化学与技术】选考（15分）海洋是一个丰富的资源宝库，通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。

（1）海水中盐的开发利用：

①海水制盐目前以盐田法为主，建盐田必须选在远离江河入海口，多风少雨，潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、       池和结晶池。

②工业上通常以NaCl 、CO₂ 和 NH₃ 为原料制取纯碱，请写出第一步制取NaHCO₃的化学方程式                                                     。

（2）电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题：

Ⅰ.电渗析法淡化海水中阴极室可获得的重要化工原料有                    。

II.上图中虚线部分表示          离子交换膜。 淡水从           （A或B）排出。

（3）用苦卤（含Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^－、Br^－等离子）可提取溴，其生产流程如下：

Ⅰ.写出反应③的离子方程式为                     。

II.通过①氯化已获得含Br₂的溶液，为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br₂的溶液？         。

Ⅲ.向蒸馏塔中通入水蒸气加热，控制温度在90℃左右进行蒸馏的原因是            。

Answer

（15分）

（1）①蒸发 ②NaCl+ NH3 + CO2+ H2O === NH4Cl + NaHCO3↓

（2）Ⅰ H2 NaOH II 阴 Ⅲ B

（3）Ⅰ.5Br- +BrO3- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O

II.富集溴，提高溴的浓度 （其他合理答案也给分）

Ⅲ.温度过低，难以将溴蒸出，但温度过高，又会将大量的水蒸馏出来。

【解析】

试题分析：（1）①盐从贮水池中经过蒸发池，得到浓度较大的卤水，再将卤水转移到结晶池中结晶，最终得粗盐，则所建盐田分为贮水池、蒸发池和结晶池；

②工业上通常以NaCl 、CO2 和 NH3 为原料制取纯碱，利用溶解度的差异，结晶析出NaHCO3 ，再加热得到纯碱。则第一步制取NaHCO3的化学方程式为NaCl+ NH3 + CO2+ H2O =NH4Cl + NaHCO3↓

（2）Ⅰ.海水的主要成分是NaCl，电解氯化钠溶液，阴极反应为2H2O+2e－=H2↑+2OH－，Na＋通过阳离子交换膜迁移进入阴极室，则阴极室可获得的重要化工原料有H2和NaOH；

Ⅱ. 阳离子交换膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来；而阴离子交换膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来，上图中虚线部分阴离子穿过，所以表示阴离子交换膜；

Ⅲ. 图中②处在直流电场的作用下，溶液中的离子作定向迁移。阳离子交换膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来；阴离子交换膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来，结果使这些小室变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水。而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水。所以淡水从B口排出；

（3）Ⅰ.纯碱是碳酸钠，与溴反应有BrO3－和Br－生成，再加入硫酸，发生归中反应，生成单质溴，则反应③的离子方程式为反应的离子方程式为5Br- +BrO3- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O。

Ⅱ.从①出来的溶液中溴的含量不高，如果直接蒸馏，产品成本高，所以需要进一步浓缩溴，提高溴的浓度；

Ⅲ. 温度过低，难以将溴蒸出，但温度过高，又会将大量的水蒸馏出来,所以向蒸馏塔中通入水蒸气加热，控制温度在90℃左右进行蒸馏。

考点：考查海水的综合利用、海水晒盐、电渗析法淡化海水、从海水中提溴的原理等知识。