Question

海洋是富饶的自然资源宝库。回答下列问题：

(1)从海洋锰结核可提取多种重要金属，其中Al高温还原MnO₂的化学方程式为__________。

(2)海水淡化的方法有很多。

①下列三种海水淡化方法中，发生氧化还原反应的是_________(填字母)。

②离子交换法淡化海水的示意图如下：

通过ZOH树脂时，溶液中发生的离子反应为_____________；能否先通过ZOH树脂再通过HR树脂，并说明理由：____________________________。

(3)以海带浸取液为原料制取NaI晶体的一种实验流程如下：

①“萃取”、“反萃取”使用的玻璃仪器除烧杯外，另一主要玻璃仪器是_________。

②“电解食盐水”的化学方程式为__________。“反萃取”的离子方程式为_________________。

③由NaI溶液制取NaI晶体的步骤为_________、过滤、洗涤及干燥。

Answer

4Al＋3MnO22Al2O3＋3Mn b H＋＋OH－=H2O 不能，若先通过ZnOH，会产生Mg(OH)2等沉淀堵塞树脂 分液漏斗 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ I2＋H2O2＋2HCO3－=2I－＋2CO2↑＋O2↑＋2H2O 加热浓缩、冷却结晶

【解析】

(1)利用Al是活泼金属进行分析；

(2)①利用原理以及化合价是否存在变化进行分析；

②利用离子交换进行分析；

(3)①利用萃取是操作步骤进行分析；

②根据题中信息进行分析；

③从溶液中得到晶体，采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；

(1)Al是活泼金属，能将Mn置换出来，即反应方程式为4Al＋3MnO22Al2O3＋3Mn；

答案：4Al＋3MnO22Al2O3＋3Mn；

(2)①a. 蒸馏法是将海水蒸发，然后将水蒸气冷却收集，属于物理变化，故a不符合题意；

b. 阳极上发生2Cl－－2e－=Cl2↑，阴极上发生2H2O + 2e－=H2↑＋2OH-，存在化合价的变化，发生氧化还原反应，故b符合题意；

c. 反渗析法利用只允许溶剂透过，不允许溶质透过，属于物理变化，故c不符合题意；

答案：b；

②氢型阳离子交换树脂：水中的Na＋、Mg2＋等阳离子与HR中H＋进行交换，得到H＋、Cl－、SO42－等，然后再通过羟型阴离子交换树脂：水中阴离子与ZOH中OH－进行交换，得到H＋和OH－，溶液中发生H＋＋OH－=H2O；如果先通过ZOH树脂，Cl－、SO42－与ZOH树脂中OH－进行交换，得到OH－，Mg2＋、Ca2＋与OH－反应生成Mg(OH)2、Ca(OH)2沉淀，堵塞树脂；

答案：H＋＋OH－=H2O；不能，若先通过ZnOH，会产生Mg(OH)2等沉淀堵塞树脂；

(3)①萃取、反萃取使用的玻璃仪器除烧杯外，还需要分液漏斗；

答案：分液漏斗；

②电解饱和食盐水得到NaOH、H2和Cl2，其化学方程式为2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；根据流程，反萃取时的反应物是I2、HCO3－、H2O2，得到产物有NaI，I的化合价降低，H2O2中O的化合价升高得到O2，因此有I2＋H2O2→I－＋O2↑＋H＋，然后H＋能与HCO3－发生生成CO2，即总离子方程式为I2＋H2O2＋2HCO3－=2I－＋2CO2↑＋O2↑＋2H2O；

答案：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；I2＋H2O2＋2HCO3－=2I－＋2CO2↑＋O2↑＋2H2O；

③从NaI溶液制取NaI晶体的步骤是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤及干燥；

答案：加热浓缩、冷却结晶。