Question

海洋是一個豐富的資源寶庫，通過海水的綜合利用可獲得許多物質供人類使用。
（1）海水中鹽的開發利用：
①海水制鹽目前以鹽田法為主，建鹽田必須選在遠離江河人海口，多風少雨，潮汐落差大且又平坦空曠的海灘。所建鹽田分為貯水池、蒸發池和      池。
②目前工業上采用比較先進的離子交換膜電解槽法進行氯堿工業生產，在電解槽中陽離子交換膜只允許陽離子通過，阻止陰離子和氣體通過，請說明氯堿生產中陽離子交換膜的作用：
                                                     （寫一點即可）。
（2）電滲析法是近年來發展起來的一種較好的海水淡化技術，其原理如圖所示。其中具有選擇性的陰離子交換膜和陽離子交換膜相間排列。請回答下面的問題：

①海水不能直接通人到陰極室中，理由是                   。
②A口排出的是         （填“淡水”或“濃水”）。
（3）用苦鹵（含Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-、Br^-等離子）可提取溴，其生產流程如下：

①若吸收塔中的溶液含Br0₃^-，則吸收塔中反應的離子方程式為：                  。
②通過①氯化已獲得含Br₂的溶液，為何還需經過吹出、吸收、酸化來重新獲得含Br₂的溶液？
③向蒸餾塔中通入水蒸氣加熱，控制溫度在90℃左右進行蒸餾的原因是

Answer 1

（1）①結晶②阻止氫氣與氯氣發生反應甚至發生爆炸或阻止氯氣與生成的氫氧化鈉溶液反應而使燒堿產品不純
（2）①海水中含有較多的Ca²⁺和Mg²⁺等陽離子，電解時會產生Mg(OH)₂、Ca (OH)₂等沉淀從而堵塞陽離子交換膜 （3分）②淡水
（3）①3CO₃^2-+3Br₂=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑
②富集溴，提高溴的濃度
③溫度過低難以將溴蒸餾出來，但溫度過高又會將大量的水蒸出。

解析試題分析：（1）①海水制鹽中的鹽田法中所建鹽田分為貯水池、蒸發池和結晶池；
②電解槽中陽離子交換膜只允許陽離子通過，阻止陰離子和氣體通過，避免了氫氣和氯氣接觸而發生反應甚至爆炸，同時也避免了氯氣與生成的氫氧化鈉溶液反應而使燒堿產品不純；
（2）①、海水中含有較多的Ca²⁺和Mg²⁺等陽離子，電解時陰極附近氫氧根離子濃度增大，與海水中的Ca²⁺和Mg²⁺等陽離子結合會產生Mg(OH)₂、Ca(OH)₂等沉淀從而堵塞陽離子交換膜，所以海水不能直接通人到陰極室中；
②、A口排出的是圖中①處的水，裝置中的陽離子移向陰極，陰離子移向陽極，且陽離子交換膜只允許陽離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過，導致①處離子濃度減小，②處離子濃度增大，所以A口出來的是淡水；
（3）①若吸收塔中的溶液含Br0₃^-，說明溴與碳酸鈉溶液發生氧化還原反應，溴被氧化為Br0₃^-，同時又被還原為Br^-，離子方程式為3CO₃^2-+3Br₂=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑
②通過①氯化獲得含Br₂的溶液中溴的含量較少，經過吹出、吸收、酸化來重新獲得含Br₂的溶液的目的是富集溴，提高溴的濃度。
考點：考查海水資源的綜合應用，溴及其化合物的性質，電解原理的應用