Question

【题目】海水是巨大的化学资源宝库，利用海水可以获取很多物质。海水中主要离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等。

利用1：淡水工业

（1）海水淡化的方法主要有__、电渗析法、离子交换法等。

（2）电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示。

①淡水在__室（填X、Y或Z）形成后流出。

②一般海水不直接通入到阴极室中，原因是______________。

（3）离子交换法净化海水模拟过程如图所示，氢型阳离子交换原理可表示为：HR+Na+=NaR+H+，……。羟型阴离子交换树脂填充段存在的反应有______________。

利用2：提溴工业

（4）用海水晒盐之后的盐卤可提取溴，提取流程如图：

①用热空气将溴赶出，在吸收塔先用浓Na2CO3溶液吸收Br2，Br2歧化为Br-和BrO3-，再加入W溶液得到Br2。推测W是______________。

②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____________。

③将1m3海水浓缩至1L，使用该法最终得到38.4gBr2，若总提取率为60%，则原海水中溴的浓度是__mg/L。

Answer 1

【答案】蒸馏法 X、Z 海水中含有较多的Mg2+、Ca2+等阳离子，阴极电解产生OH-，容易生成Mg(OH)2和Ca(OH)2等沉淀附着在电极表面或堵塞阳离子交换膜 ROH+Cl=RCl+OH；2ROH+SO42=R2SO4+2OH；H++OH=H2O 硫酸 温度过低不利于溴的蒸出，温度过高会蒸出较多水蒸气 64

【解析】

（1）海水淡化方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等；答案为：蒸馏法；

（2）①在电解池中，溶液中阴、阳离子分别通过阴、阳离子交换膜移向阳、阴极，从而在X、Z室形成淡水而流出；答案为：X、Z；

②海水中含Ca2+、Mg2+，在电解池的阴极中，阳离子放电后产生OH-，从而易形成沉淀附着在电极表面或堵塞离子交换膜。答案为：海水中含有较多的Mg2+、Ca2+等阳离子，阴极电解产生OH-，容易生成Mg(OH)2和Ca(OH)2等沉淀附着在电极表面或堵塞阳离子交换膜；

（3）分析氢型阳离子的交换原理可知，羟型阴离子发生的阴离子交换类似氢型阳离子的交换过程，根据图中海水净化模拟过程，其中涉及的反应方程式有：ROH+Cl=RCl+OH；2ROH+SO42=R2SO4+2OH；H++OH=H2O；答案为：ROH+Cl=RCl+OH；2ROH+SO42=R2SO4+2OH；H++OH=H2O；

（4）分析溴的提取流程，Cl2将盐卤中的Br-氧化为Br2，再通热空气将Br2吹出塔，在吸收塔先用浓Na2CO3溶液吸收Br2，Br2歧化为Br-和BrO3-，再加入H2SO4酸化歧化溶液得到Br2。

①在歧化溶液中加入H2SO4溶液，使其生成Br2，故答案为：硫酸；

②温度在90℃左右进行蒸馏，是因为温度过高有更多的水蒸气蒸出，温度过低，不利于溴的蒸出，答案为：温度过低不利于溴的蒸出，温度过高会蒸出较多水蒸气；

③根据题意，设原海水中溴的浓度是x mg/L，则有，x=64，答案为：64。