随堂练习
1.目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是( )
A.硬水的软化 B.电解饱和食盐水制造NaOH
C.电渗析淡化海水 D.海水中提取金属Mg
【解析】 A项中离子交换法使用了离子交换树脂;B项中通常选用石棉隔膜,可阻止气体通过,而不阻止水分子和离子通过;C项,通常选用阴、阳离子交换膜;只有D 项没直接使用离子交换技术。
【答案】 D
2.精制食盐水时下列物质中,不必用到的有( )
①NaOH溶液 ②盐酸 ③K2CO3溶液 ④BaCl2溶液 ⑤硫酸 ⑥Na2 CO3溶液 ⑦Ba(NO3)2溶液
A.③④⑤ B.③⑤⑦
C.②⑤⑥ D.②④⑤⑦
【解析】 精制食盐水时要除去粗盐水中的Ca2+、Mg2+、SO42-分别用到的试剂为Na2CO3、NaOH、BaCl2,最后再加盐酸除多余的CO32-、OH-。
【答案】 B
3.下列关于离子交换膜电解槽的叙述,错误的是( )
A.精 制的饱和食盐水进入阳极室
B.纯水(加少量NaOH)进入阴极室
C.阴极产物为NaOH和氢气
D.电解槽的阳极用金属铁网制成
【解析】 离子交换膜电解槽产品为阳极Cl2,阴极NaOH和H2,阳极发生氧化反应,2Cl--2e-===Cl2 ↑,若是铁做阳极,则Fe原子失去电子,阳极不会得到Cl2,阴极发生还原反应,2H++2e-===H2↑,需补充H2O,Na+自阳极室进入阴极室 后,与OH-形成NaOH。故选D。
【答案】 D
4.由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:①在一定条件下脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是( )
A.②④⑤③① B.③②④①⑤
C.③④②⑤① D.②④③⑤①
【答案】 D
5.(海南高考)石油裂化的主要目的是为了( )
A.提高轻质液体燃料的产量 B.便于分馏
C.获得短链不—饱和气态烃 D.提高汽油的质量
【答案】 A
6.工业上获得大量的乙烯、丙烯、丁二烯的方法是( )
A.石油分馏 B.高温干馏
C.石油裂化 D.石油裂解
【解析】 此题是对石油化工工业中裂解的考查。石油裂解是以获取化工原料(主要是烯烃)为目的的工业生产,与石油裂化有区别(主要目的是获得轻质燃料油),而石油分馏是对石油的初级加工,将石油分离成沸点不同的 产物。高温干馏则是煤综合利用的主要方式。
【答案】 D
7.工业上获得苯主要通过( )
A.煤的干馏 B.石油常压分馏
C.石油减压分馏 D.石油催化裂化
【解析】 煤的干馏产品煤焦油是芳香烃和杂环化合物的混合物,从中可提取出苯。故选A。
【答案】 A
8.下列说法中,不正确的是( )
A.石油化学工业是以石油为原料,既生产石油产品又生产化学品的石油加工业
B.石油的催化裂化既能提高汽油产量,又能 提高汽油的质量
C.石油的裂解和裂化都是化学变化,但二者的目的不一样
D.烷烃在裂解过程中既可发生断链裂解又可发生脱氢裂解
【解析】 此题意在考查学生对石油炼制及石油化工基本工艺的原料、原理的了解。石油化学工业的原料是石油和天然气,因此A不正确。石油催化裂化既能提高汽油产量又能提高汽油质量,裂解是深度裂化,以获取化工原料——乙烯、丙烯、丁烯为生产目的,故B、C均正确。烷烃裂解方式主要有两种,即断链和脱氢,可表示为Cm+nH2(m+n)+2―→CnH2n+CmH2m+2,CnH2n+2―→CnH2n+H2,故D正确。
【答案】 A
9.地球的海水总量约有1.4×1018t,是人类最大的资源库。
(1)如图利用海水得到淡水的方法为________。
(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如图。
a是电源的 极;Ⅰ口排出的是 (填“淡水”或“浓水”)。
(3)海水淡化后的浓水中含大量盐分,排入水中会改变水质,排到土壤中会 导致土壤盐碱化,故不能直接排放,可以与氯碱工业联产。
①电解前需要把浓水精制,加入试剂的顺序为________________________________________________________________________
;
②用离子膜电解槽电解食盐水的化学方程式为____________________________________ ____________________ ________________
。
(4)铀是核反应最重要的燃料,其提炼技术直接关系着一个国家核工业或核武器的发展水平,海水中铀以UCl4形式存在,每吨海水只含3.3毫克铀,海水总量极大,铀总量相当巨大。不少国家正在探索海水提铀的方法。现在,已经研制成功一种螯合型离子交换树脂,它专门吸附海水中的铀,而不吸附其他元素。其反应原理为____________________________(树脂用HR代替),发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液,其反应原理为________________________________________________________________________。
【解析】 (1)海水经过蒸发和冷凝得到淡水,原理与蒸馏相同,故方法可归类为蒸馏法;(2)从阴极接电源负极,阳极接电源正极可知a是电源的负极;利用电场作用,使海水中阴、阳离子分别向阳、阴极定向移动,但在阳膜和阴膜的离子选择性透过作用下,使有的间隔内离子浓度变大(如②间隔),有的间隔内离子浓度变小(如①间隔),即Ⅰ口排出的是淡水;(3)浓水需精制后才能电解,精制时一般先加烧碱除去Mg2+、Fe3+等,再加氯化钡除去SO42-,再加碳酸钠除去Ca2+和过量的Ba2+,过滤出沉淀后加盐酸调节pH;(4)根据离子交换树脂交换溶液中阳离子的离子方程式,迁移到交换铀离子,一定注意铀离子带4个正电荷,用酸处理交换后的树脂又得到铀离子和树脂。
【答案】 (1)蒸馏法 (2)负 淡水 (3)①NaOH、BaCl2(NaOH和BaCl2位置可互换)、Na2CO3、盐酸 ②2NaCl+2H2O=====通电2NaOH+H2↑+Cl2↑ (4)4HR+U4+===UR4+4H+ UR4+4H+===4HR+U4+
10.工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如图