(16分)海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表:
成分
|
NA+
|
K+
|
Ca2+
|
Mg2+
|
Cl-
|
SO42-
|
HCO3-
|
含量/mg﹒L-1
|
9360
|
83
|
200
|
1100
|
16000
|
1200
|
118
|
(1)海水显弱碱性的原因是(用离子方程式表示) ,该海水中Ca2+的物质的量浓度为 mol/L。
(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过。
①阴极的电极反应式为 。
②电解一段时间,阴极区会产生水垢.其成分为CaO3和Mg(OH)2,写出生成CaO3的离子方程式 。
③淡水的出口为a、b、c中的 出口。
(3)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料,如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示:
该电池电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极(填“正”或“负”),电极反应式为 。
(4)利用海洋资源可获得MnO2 MnO2可用来制备高锰酸钾:将MnO2与KOH混合后在空气中加热熔融,得到绿色的锰酸钾(K2MnO4),再利用氯气将锰酸钾氧化成高锰酸钾。该制备过程消耗相同条件下空气和氯气的体积比为 (空气中氧气的体积分数20%计算)。