海水是應用前景廣闊的化工原料資源,從海水中可提取各種化工原料.如圖是工業(yè)上對海水的幾項綜合利用的示意圖:
回答下列問題:
(1)①粗鹽中含有Ca
2+、Mg
2+、SO
42-等雜質,精制時所用試劑為:A:鹽酸;B:BaCl
2溶液;C:NaOH溶液;D:Na
2CO
3溶液.加入試劑的順序是
CBDA或BCDA
CBDA或BCDA
.
②電解飽和食鹽水時,與電源正極相連的電極上發(fā)生的反應為
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
,與電源負極線連的電極附近溶液pH
變大
變大
(變大、不變、變小).
(2)工業(yè)上從海水中提取的NaCl,可用來制取純堿,其簡要過程如下:向飽和食鹽水中先通入氣體A,后通入氣體B,充分反應后過濾得到晶體C和濾液D,將晶體C灼燒即可制得純堿.
①氣體A、B是CO
2或NH
3,則氣體A應是
NH3
NH3
(填化學式).C的制得發(fā)生反應的化學方程式為
.
②濾液D中主要含有NH
4Cl、NaHCO
3等物質,工業(yè)上是向濾液D中通入NH
3,并加入細小食鹽顆粒,冷卻析出不含有NaHCO
3的副產品
NH
4Cl晶體,則通入NH
3的作用是
氨氣溶于水后生成氨水,氨水電離成銨根和氫氧根離子,增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來,溶液堿性增強,使碳酸氫鈉轉換為溶解度較大的碳酸鈉,可以提高氯化銨的純度;
氨氣溶于水后生成氨水,氨水電離成銨根和氫氧根離子,增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來,溶液堿性增強,使碳酸氫鈉轉換為溶解度較大的碳酸鈉,可以提高氯化銨的純度;
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(3)空氣吹出法工藝,是目前“海水提溴”的最主要方法之一.
a、寫出步驟①④反應的離子方程式:①
2Br-+Cl2=2Cl-+Br2
2Br-+Cl2=2Cl-+Br2
;④
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
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b、在步驟⑥的蒸餾過程中,溫度應控制在80-90℃、溫度過高過低都不利于生產,請解釋原因:
溫度過高,大量水蒸氣隨之排出,溴氣中水分增加;溫度過低,溴不能完全蒸出,產率低;
溫度過高,大量水蒸氣隨之排出,溴氣中水分增加;溫度過低,溴不能完全蒸出,產率低;
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c、在步驟①、②之后并未直接用“含溴的海水”進行蒸餾得到液溴,而是經過“空氣吹出”、“SO
2吸收”、“氯化”后再蒸餾,這樣操作的意義是
“空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程實際上是一個Br2的濃縮過程,與直接蒸餾含Br2海水相比效率更高,消耗能源少,成本降低.
“空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程實際上是一個Br2的濃縮過程,與直接蒸餾含Br2海水相比效率更高,消耗能源少,成本降低.
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