海水淡化與現(xiàn)代水處理技術(shù)例題解析

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1、“海水淡化與現(xiàn)代水處理技術(shù)”例題解析例1、（2004年廣東卷第20題）海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如下圖所示：（1）若在空氣中加熱MgCl2·6H2O，生成的是Mg（OH）Cl或MgO，寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式。用電解法制取金屬鎂時，需要無水氯化鎂。在干燥的HCl氣流中加熱MgCl2·6H2O時，能得到無水MgCl2，其原因是。（2）Mg（OH）2沉淀中混有的Ca（OH）2應(yīng)怎樣除去？寫出實(shí)驗(yàn)步驟。________________________________________________。（3）實(shí)驗(yàn)室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作中都要用到玻

2、璃棒，分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的；溶解時：。過濾時：。蒸發(fā)時：。解析：本題以海水制取金屬鎂為載體，較全面地考查了化學(xué)基本概念、基本原理、元素化合物和化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識，考查了學(xué)生的推理能力和實(shí)驗(yàn)基本操作能力。第（1）問根據(jù)提示的產(chǎn)物即可寫出有關(guān)化學(xué)方程式：△△△MgCl2·6H2OMg（OH）Cl+HCl↑+5H2O↑、MgCl2·6H2OMgO+HCl↑+5H2O↑或Mg（OH）ClMgO+HCl↑。從前面的反應(yīng)方程式可知，空氣中加熱無法得到無水氯化鎂。要得到無水氯化鎂，必須防止其水解。根據(jù)氯化鎂水解顯酸性，干燥的HCl氣流可以抑制MgCl2水解，同時能帶走M(jìn)gCl2·

3、6H2O受熱產(chǎn)生的水氣。第（2）問考查了除雜的基本操作：粗略看都為堿，無法通過反應(yīng)除去Ca（OH）2，仔細(xì)分析兩種物質(zhì)的性質(zhì)差異，發(fā)現(xiàn)Mg（OH）2難溶而Ca（OH）2微溶。利用這一性質(zhì)差別，可以加入MgCl2溶液，充分?jǐn)嚢韬筮^濾，沉淀用水洗滌即可除雜。第（3）問考查了玻璃棒在溶解、過濾、蒸發(fā)過程中的使用目的，屬基本操作能力考查：溶解時能加速溶解；過濾時能防止外灑；蒸發(fā)時能防止液滴或晶體飛濺?！鳌鞔鸢福海?）MgCl2·6H2OMg（OH）Cl+HCl↑+5H2O↑MgCl2·6H2OMgO+HCl↑+5H2O↑或Mg（OH）ClMgO+HCl↑在干燥的HCl氣流中，抑制了MgCl2

4、水解，且?guī)ё進(jìn)gCl2·6H2O受熱產(chǎn)生的水氣，故能得到無水MgCl2。（2）加入MgCl2溶液，充分?jǐn)嚢?，過濾，沉淀用水洗滌。（3）攪拌，加速溶解；使待濾液體沿玻璃棒流入漏斗，防止外灑；攪拌，防止因局部過熱液滴或晶體飛濺。例2、（96，上海）六價鉻對人體有毒，含鉻廢水要經(jīng)化學(xué)處理后才能排放，方法是用綠礬（FeSO4·7H2O）把廢水中的六價鉻還原為三價鉻離子，再加入過量的石灰水，使鉻離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸tCr（OH）3沉淀。其主要反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=3Fe2（SO4）3+Cr2（SO4）3+7H2O現(xiàn)用上法處理1×104L含鉻（+6價）78

5、毫克/升的廢水（Cr相對原子質(zhì)量52），試回答:（1）處理后，沉淀物中除Cr（OH）3外，還有、（用化學(xué)式表示）。（2）需用綠礬多少千克?解析：本題以廢水處理與凈化為背景，考查化學(xué)基本知識和基本技能:離子方程式的判斷和書寫；根據(jù)化學(xué)關(guān)系式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.（1）除了生成Fe（OH）3外，還要考慮CaSO4的溶解度較小，沉淀物會有CaSO4。（2）由反應(yīng)方程式可得關(guān)系式：Cr————3FeSO4·7H2O，可得：綠礬的質(zhì)量為：12.51千克。與發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成及。再加入后、均轉(zhuǎn)化為、。又與大量的形成沉淀。答案：（1），（2）廢水中含鉻的物質(zhì)的量需要綠礬的質(zhì)量為即12.51kg。例3、某

6、化工廠排放的污水中含有Al3+、Hg2+、Fe3+、Cu2+四種離子，甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)從污水中回收銅的方案如下：（1）以上實(shí)驗(yàn)方法能否得到銅（填“能”或“不能”）。甲_____________，乙_____________，丙_____________。（2）在制得銅的方案中會導(dǎo)致環(huán)境污染的一步操作是_______，其原因是________。（3）在可制得銅的方案中，主要的離子方程式為：_______________。解析：（1）甲同學(xué)的方案中，加入NaOH所得沉淀至少含、、三種沉淀，加熱得到MgO、Fe2O3、CuO等，故通氫后不可能得純銅。乙同學(xué)的方案。步驟①所得濾渣有Hg

7、、Fe、Cu三種物質(zhì)，②中除去Fe，③中加熱可除去Hg，同時得CuO，最后可得Cu。丙同學(xué)的操作①所得濾渣為Fe、Cu、Hg，雖加熱時可除去Hg，但Fe沒除去，最后不可能得到純銅。（2）由（2）的分析知，在步驟③加熱得CuO的同時，可生成汞蒸氣會污染環(huán)境，可連接一個冷凝液化裝置回收汞。（3）步驟①發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2Fe3+=3Fe2+；Fe+Cu2+=Fe2++Cu；Fe+Hg2+=Hg+Fe2+步驟②中的反應(yīng)為Fe+2H+=Fe2++H2↑。答案:（1