下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。
请回答下列问题:
(1)请列举一种海水淡化的方法 。
(2)工业上常用离子交换膜电解槽生产NaOH,电解过程中大量通过离子交换膜的离子是 ,NaOH在电解槽的 室生成,由饱和食盐水制取NaOH的化学方程式为 。
(3)侯氏制碱法中向饱和食盐水中通入CO2和NH3制得NaHCO3,先通入 (填化学式),理由是 。再由NaHCO3制得纯碱,化学方程式为 。
(4)镁是一种用途很广泛的金属材料,目前世界上60%的镁从海水中提取。已知有关物质的熔沸点数据如下:
| |
MgO |
MgCl2 |
| 熔点/℃ |
2 852 |
714 |
| 沸点/℃ |
3 600 |
1 412 |
结合表中数据和实际生产情况说明,工业上生产镁采用电解MgCl2而不是电解MgO的理由 。
将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：
C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
H2(g)＋
O2(g)=H2O(g) ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
请回答：
(1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式：________。
(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律作出下列循环图：
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。
请分析：甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”)；判断的理由是________。
(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点________。
(4)水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料。CO和H2在一定条件下可以合成：①甲醇；②甲醛；③甲酸；④乙酸。试分析当CO和H2按1：1的体积比混合反应，合成上述________(填序号)物质时，可以满足“绿色化学”的要求，完全利用原料中的原子，实现零排放。
已知：①将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)；②C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为：
C(s)＋O2(g)=CO2 (g)；ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g)；ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
请回答：
(1)根据以上信息，写出CO与水蒸气反应的热化学方程式：____________________________。
(2)如图是根据盖斯定律做出的循环图，根据图的转化关系和热化学方程式计算ΔH3＝________kJ/mol。
请比较ΔH1与ΔH3数值是否可以说明用水煤气做燃料要比直接燃煤放出的热量多________(是或否)原因是___________________________________。
(3)目前煤的运输还主要靠铁路运输和公路运输，你能在所学知识基础上提出缓解铁路和公路运输的方法：____________________________。
(1)宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电池反应为：2H2＋O2=2H2O，试写出电解质溶液若为盐酸时的正极反应式：______________。
(2)已知4 g甲烷气体充分燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时，放出Q kJ的热量。写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：______________________。
(3)已知下列热化学方程式：
①Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－Q1 kJ/mol
②3Fe2O3(s)＋CO(g)=2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH＝－Q2 kJ/mol
③Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g) ΔH＝－Q3 kJ/mol
利用盖斯定律计算：FeO(s)＋CO(g)=Fe(s)＋CO2(g)的焓变ΔH＝________。
某研究小组设计如下工艺路线提纯工业碳酸钠。已知工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－、和SO42—等杂质。
Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：
Ⅱ.有关物质的溶度积如下：
| 物质 |
CaCO3 |
MgCO3 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Fe(OH)3 |
| Ksp |
4.96×10－9 |
6.82×10－6 |
4.68×10－6 |
5.61×10－12 |
2.64×10－39 |
根据所给信息，回答下列问题：
(1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为___________________________。
向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝__________________________________________
(2)“趁热过滤”时的温度应控制在____________________________________
(3)有人从“绿色化学”的角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行__________________，并说明理由_______________________________________
海南省是海洋大省，海水是一种丰富的资源，工业上从海水中可提取许多种物质，广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。
回答下列问题：
(1)流程图中操作a的名称为_________________________________________。
(2)工业上从海水中提取的NaCl，可用来制取纯碱，其简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。
①则气体A应是_______________(填化学式)，其过程反应方程式为_______________________________。
②滤液D中主要含有NH4Cl、NaHCO3等物质，工业上是向滤液D中通入NH3，并加入细小食盐颗粒，冷却析出不含有NaHCO3的副产品NH4Cl晶体，则通入NH3的作用是_______________________________________________。
(3)镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。操作b是在__________气氛中进行，若在空气中加热，则会水解生成Mg(OH)Cl，写出有关反应的化学方程式_________________________________________。
(4)一氯碱厂每天消耗234吨NaCl，这些NaCl能生产质量分数为32%的烧碱溶液__________吨，同时转移__________mol电子。
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