化學(xué)與資源的開(kāi)發(fā)利用(已改無(wú)錯(cuò)字)
2022-12-23 04:24:25 本頁(yè)面
【正文】 、 Ca ( O H ) Na2CO稀鹽酸 用 B aC l2除去 SO2 －4，用 Ca ( O H )2除去 Mg2 ＋、 Fe3 ＋，用 Na2CO3除去 Ba2 ＋及 Ca2 ＋， 所加沉淀劑需稍過(guò)量。 試劑的加入順序：純堿須加在鋇試劑后，稀鹽酸加在過(guò)濾后。 ④ 有關(guān)反應(yīng)離子方程式 Ba2 ＋＋ SO2 －4== = B aS O4↓ ， Mg2 ＋＋ 2OH－== = M g( OH )2↓ ， Fe3 ＋＋ 3OH－== = F e ( OH )3↓ ， Ca2 ＋＋ CO2 －3== = C aC O3↓ ， Ba2 ＋＋ CO2 －3== = B aC O3↓ ， CO2 －3＋ 2H＋== =H2O ＋ CO2↑ 。 (5)產(chǎn)品 ① 陽(yáng)極室產(chǎn)品：氯氣 ， 補(bǔ)充飽和食鹽水流出淡鹽水 。 ② 陰極室產(chǎn)品：氫氣和 NaOH， 補(bǔ)充純水(加入一定量的 NaOH)流出 NaOH溶液 。 2． 從海水中提取溴單質(zhì) (1)工藝流程 (2)反應(yīng)原理 Cl2＋ 2NaBr===2NaCl＋ Br2 3Br2 ＋ 3Na2CO3===5NaBr ＋ NaBrO3 ＋3CO2↑ 5NaBr ＋ NaBrO3 ＋ 3H2SO4===3Br2 ＋3Na2SO4＋ 3H2O 3． 從海水中提取鎂單質(zhì) (1)工藝流程 ( 2) 主要化 學(xué)反應(yīng) ① 制備石灰乳： C aC O3==== =高溫C aO ＋ CO2↑ C aO ＋ H2O == = C a( OH )2 ② 沉淀 Mg2 ＋： Mg2 ＋＋ C a( OH )2== = M g( OH )2↓ ＋ Ca2 ＋ ③ 制備 M gC l2： M g( OH )2＋ 2HC l == = M gC l2＋ 2H2O ④ 電解 M gC l2： M gC l2( 熔融 ) ==== =通電Mg ＋ Cl2↑ ( 3) 生產(chǎn)中應(yīng)用的平衡原理 ① 沉淀溶解平衡原理 向海水中加入沉淀劑 Ca ( O H )2，由于 c ( O H－) 增大， M g( O H )2的溶 解度小于 Ca ( O H )2，則最大程度地將 Mg2 ＋轉(zhuǎn)化為 M g( O H )2沉淀。 ② 水解平衡原理 在 M gC l2 6H2O 脫水變?yōu)?M gC l2時(shí)，由于 M gC l2＋2H2O M g ( O H )2＋ 2HCl 水解平衡的存在，在 H Cl 氣體環(huán)境中，增大 c ( H Cl) ，抑制了 M gC l2的水解，避免了 M g( O H )2的生成。 特別提醒 (1)海水提溴： 用空氣或 H2O(g)將溴吹出 ， 而不用 CCl4萃取 ，因后者工藝復(fù)雜 ， 設(shè)備投資大 ， 經(jīng)濟(jì)效益低且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重 。 (2)海水提鎂： ① 電解熔融 MgCl2生成的 Cl2可用于制鹽酸 ，循環(huán)使用 ， 節(jié)省成本 。 ② 所得 Mg(OH)2沉淀中含有的 CaSO4雜質(zhì)在加鹽酸前應(yīng)除去 ， 以保證 MgCl2的純度 。 變式訓(xùn)練 2． 海水中含有豐富的化學(xué)元素 ， 下面是某化工廠從海水中提取 NaCl、 Mg(以 MgCl2形式存在 )和 Br2(以 NaBr的形式存在 )及綜合利用的生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖： (3)利用 MgCl26H2O可制得無(wú)水氯化鎂，應(yīng)采取的措施是____________________________________________________。 請(qǐng)回答： ( 1) 在粗鹽中含有 Ca2 ＋、 Mg2 ＋、 SO2 －4等雜 質(zhì)，精制時(shí)所用的試劑為： a. 鹽酸 b ．氯化鋇溶液 c ．氫氧化鈉溶液 d ．碳酸鈉溶液。則加入試劑的順序是 ( 填編號(hào) ) __ __ __ __ 。 ( 2) M g ( OH )2中加入鹽酸后，要獲得 M gC l2 6 H2O 晶體，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作依次為 ________ 。 a ．蒸餾 b ．灼燒 c ．過(guò)濾 d ．蒸發(fā) e ．冷卻結(jié)晶 (4 ) 目前工業(yè)上主要采用離子交換膜法電解飽和食鹽水，下列關(guān)于離子交換膜電解槽的敘述錯(cuò)誤的是 ________ 。 a ．精制飽和食鹽水進(jìn)入陽(yáng)極室 b ．純水 ( 加少量 Na O H ) 進(jìn)入陰極室 c ．陰極產(chǎn)物為氫氧化鈉和氫氣 d ．陽(yáng)極的電極反應(yīng)為： Cl2＋ 2e－== = 2C l－ (5)母液中常含有 MgCl NaCl、 MgSOKCl等 (其溶解度與溫度的關(guān)系如右圖所示 )，可進(jìn)一步加工制得一些重要的產(chǎn)品，若將母液加熱升溫到 60 ℃ 以上，隨著水分的蒸發(fā)，會(huì)逐漸析出晶體，此晶體的主要成分是________________；過(guò)濾上述晶體后，將濾液降溫到 30 ℃ 以下，又逐漸析出晶體，用一定量的冷水洗滌該晶體，最后可得到比較純凈的________晶體。 [答案 ](1)bdca或 cbda (2)d、 e、 c (3)在 HCl氣流中脫水 ， 防止 MgCl2 水解 (4)d (5)MgSO4 NaCl、 KCl [ 解析 ] ( 1) 除 Ca2 ＋用 Na2CO3溶液，除 Mg2 ＋用 Na O H 溶液，除SO2 －4用 B aC l2溶液，同時(shí)過(guò)量的 Ba2 ＋也用 Na2CO3除去，因此Na2CO3的加入應(yīng)在 B aC l2之后，而加入 B aC l2和 N aOH 順序可顛倒，最后加鹽酸除去過(guò)量的 Na2CO3。 ( 2) M g ( O H )2溶于鹽酸后得 M gC l2溶液，濃縮，冷卻結(jié)晶析出M gC l2 6 H2O 晶體，過(guò)濾后得到 M gC l2 6H2O 。 ( 3) 為防止加熱時(shí) M gC l2水解而混入雜質(zhì)，因此制取無(wú)水M gC l2時(shí)需在 HCl 氣氛中。 ( 4) 用離子交換膜法電解飽和食鹽水時(shí)，精制 N aC l溶液進(jìn)入陽(yáng)極室，純水進(jìn)入陰極室，在陰極： 2H＋＋ 2e－== =H2↑ ，所得產(chǎn)物為 N aOH 和 H2，陽(yáng)極： 2C l－－ 2e－== = C l2↑ 。 ( 5) 根據(jù)溶解度與溫度的關(guān) 系圖可知加熱升溫到 60 ℃ 以上時(shí)，隨水分的蒸發(fā)， M gS O4會(huì)結(jié)晶析出，再將濾液降溫到 30 ℃以下，會(huì)析出 K C l、 N aC l晶體。 堂 課 反 饋 知 識(shí) 回 扣 技 能 提 升 1． 下列有關(guān)硬水及其軟化的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 ( ) A． 離
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