海水淡化与现代水处理技术例题解析

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1、“海水淡化与现代水处理技术”例题解析例1、（2004年广东卷第20题）海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：（1）若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg（OH）Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式。用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是。（2）Mg（OH）2沉淀中混有的Ca（OH）2应怎样除去？写出实验步骤。________________________________________________。（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三

2、个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的；溶解时：。过滤时：。蒸发时：。解析：本题以海水制取金属镁为载体，较全面地考查了化学基本概念、基本原理、元素化合物和化学实验的基础知识，考查了学生的推理能力和实验基本操作能力。第（1）问根据提示的产物即可写出有关化学方程式：△△△MgCl2·6H2OMg（OH）Cl+HCl↑+5H2O↑、MgCl2·6H2OMgO+HCl↑+5H2O↑或Mg（OH）ClMgO+HCl↑。从前面的反应方程式可知，空气中加热无法得到无水氯化镁。要得到无水氯化镁，必须防止其水解。根据氯化镁水解显酸性，干燥的HCl气

3、流可以抑制MgCl2水解，同时能带走MgCl2·6H2O受热产生的水气。第（2）问考查了除杂的基本操作：粗略看都为碱，无法通过反应除去Ca（OH）2，仔细分析两种物质的性质差异，发现Mg（OH）2难溶而Ca（OH）2微溶。利用这一性质差别，可以加入MgCl2溶液，充分搅拌后过滤，沉淀用水洗涤即可除杂。第（3）问考查了玻璃棒在溶解、过滤、蒸发过程中的使用目的，属基本操作能力考查：溶解时能加速溶解；过滤时能防止外洒；蒸发时能防止液滴或晶体飞溅。△△答案：（1）MgCl2·6H2OMg（OH）Cl+HCl↑+5H2O↑MgCl2·6H2OMgO+HCl↑+5H2O↑

4、或Mg（OH）ClMgO+HCl↑在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水气，故能得到无水MgCl2。（2）加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤。（3）搅拌，加速溶解；使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒；搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅。例2、（96，上海）六价铬对人体有毒，含铬废水要经化学处理后才能排放，方法是用绿矾（FeSO4·7H2O）把废水中的六价铬还原为三价铬离子，再加入过量的石灰水，使铬离子转变为氢氧化铬Cr（OH）3沉淀。其主要反应的化学方程式如下：H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO

5、4=3Fe2（SO4）3+Cr2（SO4）3+7H2O现用上法处理1×104L含铬（+6价）78毫克/升的废水（Cr相对原子质量52），试回答:（1）处理后，沉淀物中除Cr（OH）3外，还有、（用化学式表示）。（2）需用绿矾多少千克?解析：本题以废水处理与净化为背景，考查化学基本知识和基本技能:离子方程式的判断和书写；根据化学关系式进行有关计算.（1）除了生成Fe（OH）3外，还要考虑CaSO4的溶解度较小，沉淀物会有CaSO4。（2）由反应方程式可得关系式：Cr————3FeSO4·7H2O，可得：绿矾的质量为：12.51千克。与发生氧化还原反应生成及。再加

6、入后、均转化为、。又与大量的形成沉淀。答案：（1），（2）废水中含铬的物质的量需要绿矾的质量为即12.51kg。例3、某化工厂排放的污水中含有Al3+、Hg2+、Fe3+、Cu2+四种离子，甲、乙、丙三位同学设计从污水中回收铜的方案如下：（1）以上实验方法能否得到铜（填“能”或“不能”）。甲_____________，乙_____________，丙_____________。（2）在制得铜的方案中会导致环境污染的一步操作是_______，其原因是________。（3）在可制得铜的方案中，主要的离子方程式为：_______________。解析：（1）甲同学

7、的方案中，加入NaOH所得沉淀至少含、、三种沉淀，加热得到MgO、Fe2O3、CuO等，故通氢后不可能得纯铜。乙同学的方案。步骤①所得滤渣有Hg、Fe、Cu三种物质，②中除去Fe，③中加热可除去Hg，同时得CuO，最后可得Cu。丙同学的操作①所得滤渣为Fe、Cu、Hg，虽加热时可除去Hg，但Fe没除去，最后不可能得到纯铜。（2）由（2）的分析知，在步骤③加热得CuO的同时，可生成汞蒸气会污染环境，可连接一个冷凝液化装置回收汞。（3）步骤①发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+；Fe+Cu2+=Fe2++Cu；Fe+Hg2+=Hg+Fe2+步骤②中的反应为Fe

8、+2H+=Fe2++H2↑。答案:（1