Question

海洋是一個豐富的資寶庫，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入海口，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）電滲析法是近年發展起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海水不能直接通入到陰極室中，理由是                   。
②A口排出的是         （填“淡水”或“濃水”）。

（3）用苦鹵（含等離子）可提取溴，其生產流程如下：

①若吸收塔中的溶液含BrO₃^-，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H₂與Cl₂發生反應甚至發生爆炸或阻止Cl₂與生成的NaOH溶液反應而使燒堿產品不純等（其他合理答案也給分）
（2）①海水中含較多Mg²⁺和Ca²⁺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（其他合理答案也給分）（3分）②淡水
（3）①3CO₃^2-+3Br₂=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑
②富集溴，提高Br₂的濃度（其他合理答案也給分）
③溫度過低難以將Br₂蒸餾出來，但溫度過高又會將大量的水蒸餾出來

試題分析：（1）①海水制鹽主要是利用了蒸發結晶原理，故所建鹽田分為貯水池、蒸發池和結晶池。②氯堿生產中在兩極區內會產生氫氣和氯氣，故陽離子交換膜的作用：阻止H₂與Cl₂發生反應甚至發生爆炸或阻止Cl₂與生成的NaOH溶液反應而使燒堿產品不純等。
（2）①海水中含較多Mg²⁺和Ca²⁺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，故海水不能直接通入到陰極室中。②A口排出的是淡水。
（3）①用苦鹵提取溴，吸收塔中發生的反應為溴與碳酸鈉的反應，生成物中含BrO₃^-，則反應方程式為3CO₃^2-+3Br₂=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑；②通過①氯化已獲得含Br₂的溶液，但溴的濃度太低，不便于收集，經過吹出、吸收、酸化重新獲得含Br₂的溶液是為了富集溴，提高Br₂的濃度；③溫度過低難以將Br₂蒸餾出來，但溫度過高又會將大量的水蒸餾出來，故向蒸餾塔中通入水蒸氣加熱，控制溫度在90℃左右進行蒸餾。