Question

海洋約占地球表面積的71%，是一個遠未完全開發的巨大化學資源寶庫，海水水資源的利用和海水化學資源的利用具有非常廣闊的前景．回答下列問題：
（1）海水淡化處理多用蒸餾法．如圖是海水蒸餾原理示意圖．蒸餾法的特點是設備結構、操作簡單，淡水質量好，但也具有明顯的缺陷．

1你認為蒸餾法進行海水淡化的主要缺陷是

消耗大量的能量，成本太高

；
②我省某沿海地區擬采用蒸餾法興建一座大型海水淡化工廠，為克服蒸餾法海水淡化的缺陷，請你為該地區提出一條合理化建議

利用風能或太陽能

；
（2）海水淡化后得到的淡水應進行技術處理后才能得到完全滿足生產、生活要求的水，使用離子交換樹脂與水中的離子進行交換是常用的水處理技術．聚丙烯酸鈉是一種離子交換樹脂，已知丙烯酸鈉的化學式為CH₂=CH-COONa試寫出生成聚丙烯酸鈉的化學方程：

nCH₂=CH-COONa

催化劑

；
（3）從海水中可以獲取食鹽、鎂、鉀、溴及其化工產品．空氣吹出法是目前從海水中提取溴的常用方法，具體流程如下：

①實驗室中粗鹽提純的步驟是

溶解，過濾，蒸發結晶

；在反應②中得到的溶液中通入空氣、水蒸汽的作用是

吹出溴蒸氣

；
②反應的離子方程式分別為

2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-

；
③在反應中消耗標況下896m³SO₂時，共轉移

80000

 mol電子；
（4）上述流程中虛線方框內生產流程的作用是

富集溴單質

．

Answer 1

分析：（1）①從成本的角度考慮；
     ②因某沿海地區有太陽能、風能，可以將這些能量轉變為熱能；
（2）根據加聚反應來寫化學方程式；
（3）①根據粗鹽的成分，選擇恰當的方法；根據溴易揮發；
     ②根據反應寫出化學方程式；
     ③根據一個SO₂轉移的電子數目以及SO₂的物質的量；
（4）根據起初有溴最終也有溴，考慮物質的富集．

解答：解：（1）①因蒸餾法進行海水淡化需要不斷進行加熱，成本較大； ②考慮其他形式的能量的運用，如太陽能、風能；
（2）因CH₂=CH-COONa生成聚丙烯酸鈉是加聚反應：nCH₂=CH-COONa

催化劑

（3）①粗鹽的雜質有Ca²⁺、Mg²⁺、SO_4^2- 、泥砂，加過量氫氧化鋇除去硫酸根，再加入過量碳酸鈉除去鋇鎂離子過慮再加鹽酸最后蒸發結晶得到較純凈的氯化鈉晶體，蒸發水分，原來溶在水的鹽就會結晶出來，因溴易揮發，溶液中通入空氣、水蒸汽可以使溴揮發出來；
②反應①為電解飽和食鹽水：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑
反應②為氯氣氧化溴離子：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-          
反應③為Br₂氧化SO₂：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄
③SO₂的物質的量

896000L

22.4l/mol

=40000mol，SO₂中S由+4價變為+6價，一個SO₂轉移2個電子，故共轉移80000mol電子，
（4）起初有溴最終也有溴，所以這一步為溴的富集；
故答案為：（1）①消耗大量的能量，成本太高   ②利用風能或太陽
（2）nCH₂=CH-COONa

催化劑

（3）①溶解，過濾，蒸發結晶；吹出溴蒸氣
 ②2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-
 ③80000
（4）富集溴單質

點評：本題海水水資源的利用和海水化學資源的利用為背景，考查的知識點較多，培養了學生運用知識分析問題的能力．