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沙、水 分离,_______ 泥、水 分离;二级处理是使有机物_____, 降解 并过 使_______
滤除去二次沉淀物;三级处理是对污水进行深度处理和净化,通 化学沉淀法 、___________ 氧化还原法 、___________ 离子交换法 和 常采用的方法有___________ 反渗透法等。
之后加入,稀盐酸应在过滤后加入。
(2)电解饱和食盐水时要使用惰性电极而不能使用 Fe、Cu等活
性电极,否则阳极得不到Cl2。 (3)阳离子交换膜既防止了Cl2与NaOH溶液的反应,又避免了Cl2 与H2的混合。
【典题通关1】海洋是一座巨大的宝藏,海水中蕴含80多种元素, 氯碱工业原料都自于海水。在氯碱工业中,曾用石棉隔膜电 解槽来电解食盐水(如图甲所示)。
【加固训练】 1.(2014·漳州模拟)海水中蕴藏着丰富的资源。海水综合利用 的流程图如下。
(1)粗盐中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO2 及泥沙等杂质,需要提纯 4
后才能综合利用。 粗盐提纯的步骤有:①加入过量的Na2CO3溶液;②加入过量的 BaCl2溶液;③加入过量的NaOH溶液;④调节溶液的pH等于7; ⑤溶解;⑥过滤;⑦蒸发。正确的操作顺序是 字母)。 A.⑤①③②④⑥⑦ C.⑤③①②⑥④⑦ B.⑤①②③⑥④⑦ D.⑤③②①⑥④⑦ (填写序号
3 2
Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+ 。 ②Al3+发生水解:_______________________________ ③氢氧化铝胶粒的作用:能破坏天然水中的胶体杂质的稳定性, 吸附悬浮物而沉降。
2.硬水的软化:
(1)硬水和软水。
Ca2+、Mg2+
Ca2+、Mg2+
(2)硬水的类型:
碳酸氢盐 引起的硬度 暂时硬度——由钙、镁的_________
硫酸盐或氯化物 引起的硬度 永久硬度——由钙、镁的_______________ (3)硬水的软化方法: 加热法 、药剂法和离子交换法等。 硬水软化的常用方法有_______
3.污水处理: 物理法 、_______ 生物法 和 (1)污水处理的技术主要有三种,分别是_______ 化学法 。 _______ (2)污水处理的程度:主要分三级,一级处理是除去大块悬浮物,
(2)NaCl做原料可以得到多种产品。 ①工业上由金属钠制备过氧化钠的方法是:将金属钠迅速升温 至熔化,并控制温度在300~400℃,通入经处理过的空气可制得 过氧化钠,进行该处理的目的是_________________________
。工业生产中因温度过低而得不到纯
净的过氧化钠,你认为可能含有的杂质是 (填
二、海水的综合利用 蒸馏法 、电渗析法和离 1.海水的淡化:海水淡化的常用方法有_______ 子交换法等。
蒸发法 。其原理 2.海水制盐:从海水中提取食盐的主要方法是_______
是将海水经过太阳照射蒸发浓缩,使食盐结晶析出。得到的产 品为粗盐,另外还有电渗析法和冷冻法等。
3.氯碱工业: (1)原料:粗盐。 2NaCl+2H2O ==== 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 。 (2)反应原理:_______________________________ (3)工艺流程。
Br2+SO2+2H2O====2HBr+H2SO4 或_________________________,
Cl2+2HBr====2HCl+Br2 。 ____________________
(1)海水提镁工艺中的两点注意事项。
①由MgCl2·6H2O晶体得到熔融MgCl2要在HCl氛围中进行,以防
第 二 章 化学与资源开发利用
1.了解化学在水处理中的应用。 考 纲 3.了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。 要 4.了解海水的综合利用。了解化学科学发展对自然资源 求 利用的作用。 2.了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。
5.了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。
一、获取洁净的水
催化剂 △
2CH3OH。
(1)干馏和分馏的区别。 干馏 操作对象 生产条件 发生的变化 主要产品 煤 隔绝空气加强热 化学变化 分馏 石油 不同温度下加热 物理变化
焦炭、煤焦油、 焦炉气等
各种石油产品:汽油、 煤油、柴油等
(2)裂化汽油和直馏汽油的区别。
①裂化汽油是重油在催化剂的作用下加热碳链断裂 ,生成的轻
(3)精制方法:用BaCl2除去 SO2 ,用Ca(OH)2除去Mg2+、Fe3+,用 4
Na2CO3除去Ba2+及Ca2+,所加沉淀剂需稍过量。最后加盐酸调节 盐水的pH。
有关离子方程式:
Ba2++ SO2 ====BaSO4↓ 4
Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓
Fe3++3OH-====Fe(OH)3↓
止MgCl2水解。 ②电解熔融MgCl2生成的Cl2可用于制盐酸,循环使用,节省成本。 所得Mg(OH)2沉淀中含有的CaSO4杂质在加盐酸前应除去,以保 证MgCl2的纯度。 (2)海水提溴时不用有机溶剂萃取的原因。 用空气或H2O(g)将溴吹出,而不用CCl4直接从加氧化剂的海水
中萃取,因后者工艺复杂,设备投资大,经济效益低且对环境污
【解题指南】解答本题应注意两点:
(1)明确电解原理、电解池内离子的移动规律以及转移电子与
生成物的量的关系。
(2)隔膜可阻止Cl2与H2混合,Cl2与NaOH反应。
【解析】(1)电解饱和食盐水,在阴极上发生还原反应2H++2e====H2↑,阳极上发生氧化反应2Cl--2e-====Cl2↑。
(2)石棉隔膜将电解池分为两室,阳极室内的液面高于阴极室,
柴油、燃料油、 润滑油等
重油
在一定条件下, 裂化 使长链烃断裂为 短链烃
化学 _____ 变化 _____
重油、 石蜡等
汽油 、煤油、 _____ 柴油等轻质油
深度裂化(更高 裂解 温度下的裂化)
化学 _____ 变化 _____
石油分馏 乙烯 、 主要是_____ 产物(包 丙烯、丁烯、甲 括石油 烷等 气)
化学式)。
②电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液”,通电时氯气被溶液 完全吸收,若所得消毒液仅含一种溶质,写出相应的化学方程式: ___________________________________________________。
(1)写出两电极的反应式:
阳极 ,
阴极
(2)石棉隔膜的作用是_____________________________
。
。
(3)随着科技的发展,电解工艺不断革新,电解效率和产品纯度 得到提高。20世纪80年代起,隔膜法电解工艺逐渐被离子交换 膜电解技术取代。离子交换膜电解槽(如图乙所示)中⑥、⑦分 别是 、 。 (4)已知一个电子的电量是1.602×10-19C,在离子膜电解饱和食 盐水时电路中通过电子1.929×105C,则产生NaOH g。
3.天然气的综合利用: (1)作清洁燃料。 (2)为合成氨提供原料气——氢气。
高温 CH C 2H 2 , 4 ① 裂解 高温 CH H O CO 3H 2 , 2 ② 4 催化剂
CO+H2O催化剂 ==== CO2+H2。
△
(3)为有机化工提供重要原料——甲醇。 2CH4+O2
1.水的净化: (1)基本流程。
Al2(SO4)3 、_____ FeSO4 、聚合铝等。 明矾 、_________ ①常用的混凝剂有:_____
漂白粉 、_____ 液氯 、ClO 、高铁酸盐等。 ②常用的消毒剂有:_______ 2
(2)明矾净水原理。
KAl(SO4) 2SO4 。 ①明矾在水中发生电离:___________________________ 2 ====K Al
(1)石灰纯碱法软化硬水的步骤:①向硬水中加入适量的熟石灰, 目的是使镁离子转化为氢氧化镁沉淀;②再向其中加入适量纯 碱,使钙离子生成碳酸钙沉淀;③过滤弃去沉淀,即得软水。 (2)硫酸亚铁可用作混凝剂的原理和条件:调节溶液pH在9左右, 亚铁离子水解生成氢氧化亚铁,并被空气中氧气氧化为氢氧化
铁,起到更好的混凝作用。
2 Ca2++ CO3 ====CaCO3↓ 2 Ba2++ CO3 ====BaCO3↓ 2 +2H+====H2O+CO2↑。 CO3
沉淀剂 加适量稀盐酸 2.工艺流程:粗盐水 过滤 离子交换树脂
精盐水。
在进入电解槽前需通过离子交换树脂进一步除去Ca2+、Mg2+等
通电
(4)设备:离子交换膜电解槽。
4.海水提镁:
(1)工艺流程。
(2)主要化学反应。 CaCO3==== CaO+CO2↑ ①制备石灰乳:___________________, CaO+H2O====Ca(OH)2 __________________;
高温
MgCl2+Ca(OH)2====Mg(OH)2↓+CaCl2 ②沉淀Mg2+:________________________________;
所以生成80 g氢氧化钠。
答案:(1)2Cl--2e-====Cl2↑ 2H++2e-====H2↑ (2)分成阴、阳两极室,阻止气体通过
(3)NaOH溶液 Na+
(4)80
【互动探究】(1)图乙所示的装置中①②两口加入的原料是什 么? 提示:为保证产品NaOH溶液的纯度和溶液的导电性,①口应加入 稀NaOH溶液,②口应加入精制饱和食盐水。 (2)在石棉隔膜电解槽中,阳极室内的液面为什么要高于阴极室 内的液面? 提示:形成一定的压力差,抑制阴极室产生的氢氧根离子进入阳 极室与生成的氯气反应。