Question

海水占地球總儲(chǔ)水量的97.2%．若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來(lái)，既可以解決淡水資源缺乏的問(wèn)題，又可以充分利用海洋資源．
（1）目前以下“技術(shù)“中可用于”海水淡化“的是

 

（填序號(hào)）．
①蒸餾法②膜分離法（電滲析、反滲透）③冷凍法④離子交換法
（3）工業(yè)上從海水提取NaCl可用來(lái)制取純堿，其簡(jiǎn)要過(guò)程如下：向飽和食鹽水中先通入氣體A，后通入氣體B，充分反應(yīng)后，過(guò)濾得到晶體C和濾液D，將晶體C灼燒即可制得純堿．
①氣體A、B是CO₂或NH₃的一種，則氣體A應(yīng)是

 

（填化學(xué)式）．
②濾液D中主要含有NH₄Cl、NaHCO₃的副產(chǎn)品NH₄Cl晶體，則通入NH₃的作用是

 

．
（3）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)將電解池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30%以上．在這種工藝設(shè)計(jì)中，相關(guān)物料的化關(guān)系如圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽(yáng)離子通過(guò)

①圖中X、Y分別是

 

、

 

（填化學(xué)式），分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a%與b%的大小

 

；
②分別寫(xiě)出燃料電池B中正極、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)正極：

 

；負(fù)極：

 

；
③這樣設(shè)計(jì)的主要節(jié)（電）能之處在于（寫(xiě)出2處）

 

、

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理,海水資源及其綜合利用,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,電化學(xué)專(zhuān)題

分析：（1）淡化海水，應(yīng)將水與海水中的鹽進(jìn)行分離，常用方法有蒸餾、電滲析以及離子交換法等，以此解答；
（2）根據(jù)制取純堿的原理：向飽和的氯化鈉溶液中依次通入氨氣、二氧化碳，析出碳酸氫鈉晶體，加熱碳酸氫鈉晶體可制得純堿；
①氣體A、B是CO₂或NH₃的一種，則氣體A應(yīng)是氨氣為了增大二氧化碳的反應(yīng)量，更多生成碳酸氫鈉；
②根據(jù)氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根和氫氧根離子，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來(lái)分析，溶液堿性增強(qiáng)，使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度；
（3）①根據(jù)陽(yáng)離子交換膜的作用和燃料電池的工作原理來(lái)回答；
②根據(jù)燃料電池的工作原理來(lái)回答；
③根據(jù)燃料電池能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能結(jié)合該方法來(lái)分析其優(yōu)點(diǎn)之處．

解答： 解：（1）①蒸餾法②膜分離法（電滲析、反滲透）③冷凍法④離子交換法
①因水的沸點(diǎn)較低，可用蒸餾法得到蒸餾水，實(shí)現(xiàn)海水淡化的目的，故①正確
②利用膜分離法可使相應(yīng)的離子通過(guò)半透膜以達(dá)到硬水軟化的效果，故②正確；
③依據(jù)氯化鈉和水的熔點(diǎn)不同，冷凍海水使之結(jié)冰，在液態(tài)海水變成固態(tài)冰的同時(shí)鹽被分離出去，故③正確；
④通過(guò)離子交換樹(shù)脂可以除去海水中的離子，從而達(dá)到淡化海水的目的，故④正確；
故答案為：①②③④；
（2）向飽和的氯化鈉溶液中依次通入氨氣、二氧化碳，析出碳酸氫鈉晶體，加熱碳酸氫鈉晶體可制得純堿；
①氣體A應(yīng)是氨氣為了增大二氧化碳的反應(yīng)量，更多生成碳酸氫鈉，氣體B為CO₂；
故答案為：NH₃；
②氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根和氫氧根離子，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來(lái)，溶液堿性增強(qiáng)，使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度，
故答案為：氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根和氫氧根離子，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來(lái)，溶液堿性增強(qiáng)，使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度；
（3）①在燃料電池中，氧氣作正極，所以通入空氣的極是正極，通入燃料的極是負(fù)極，即產(chǎn)生Y的極是陰極，所產(chǎn)生的是氫氣，在X處產(chǎn)生的是氯氣，氫氧燃料電池最后產(chǎn)生的是水，所以a%小于b%；
故答案為：Cl₂；H₂；a%小于b%；
②燃料電池的工作原理：負(fù)極是燃料氫氣發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，正極是氧氣發(fā)生得電子得還原反應(yīng)，即H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
③燃料電池能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，所以燃料電池可以補(bǔ)充電解池消耗的電能，此外還可以提高產(chǎn)出堿液的濃度，降低能耗；
故答案為：燃料電池可以補(bǔ)充電解池消耗的電能；提高產(chǎn)出堿液的濃度（降低能耗）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的分離、提純，原電池原理分析應(yīng)用，氯堿工業(yè)的有關(guān)知識(shí)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，為高頻考點(diǎn)，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)的異同，為解答該題的關(guān)鍵，難度不大．