阳离子交换膜能在直流电场的作用下选择性地透过电解液中的阳离子使向阴极迁移,阴离子交换膜则能在直流电场的作用下选择性地透过电解液中的阴离子使向阳极迁移。同时在电解槽(称为“电渗析器”)中使用合适型号的这两种膜(简称“阳膜”和“阴膜”),可以在直流电场的作用下进行海水的电渗析脱盐而使海水淡化。
海水中主要离子的含量平均值如下:
Cl-18 980 mg·L-1,Na+:10 560 mg·L-1,:2 560 mg·L-1,Mg2+:1 272 mg·L-1,Ca2+:400 mg·L-1,K+:380 mg·L-1,HCO3-:142 mg·L-1
海水在电渗析器中部分变成淡水的原理,示意图如图2-21所示电渗析器中由许多对阳、阴膜围成的许多“隔室”的宽度都很窄。脱盐时,各隔室相间流动着“淡水”和“浓水”;在流动着“极水”的以石墨为电极材料的两极发生电解反应。根据需要,可将几台电渗析器串联使用。图中标写的离子符号,提供思考其在电场中的迁移方向。
图2-21
回答下列问题:
(1)分别写出海水在电渗析器中脱盐时所得主要阳极产物和主要阴极产物的化学式。用以石棉布为隔膜的一般的惰性阳极电解槽来电解海水,能用以生产H2吗?为什么?
(2)致力于发展电渗析法、反渗透法等海水淡化新技术的直接社会效益是什么?
(3)已成功地联合应用海水淡化新技术和一般的离子交换树脂净水法,由海水制得纯水。又知海洋水能源(海洋水能发电)有其巨大的开发前景。你认为应怎样综合开发海洋能源,促成人类进入氢能时代?
标准状况下,1.68L无色无味的可燃性气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水.得到的白色沉淀质量为15.0g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3g。
(1)计算燃烧产物中水的质量:_______________
(2)若原气体是单一的烃类气体,通过计算推断它的化学式:______________________
(3)若原气体是两种等物质的量的气态烃的混合物,请写出它们的结构简式(要求写出两组符合条件的物质的结构简式):______和______、________和_______
把4 mol N2和8 mol H2置于5 L密闭容器合成氨反应,经过2min后达到平衡时测得混合气体中含NH3的体积百分比为20%,求:(1)混合气体中含H2的体积百分比;
(2)反应前后容器内的压强比; (3)N2和H2的转化率。(4)求H2的反应速率
将总量为4molNa2O2和Al2(SO4)3的混合物投入足量水中,充分反应后生成Ymol沉淀
(Y>0),若以x表示原混合物中Na2O2的物质的量。
(1)试建立Y= f(x)的函数关系式,将x的取值Y= f(x)关系式填写在表内(可以不用填满)
x值 |
Y= f(x) |
(2)作图
某固态混合物中含有mgKNO3和若干不溶于水的杂质,将此混合物加入ng水中,在10℃、40℃、75℃时观察,充分溶解后的结果如下(溶解度曲线如图所示):
温度 |
10℃ |
40℃ |
75℃ |
未溶固体 |
261 g |
175 g |
82 g |
通过计算回答:
(1)m、n的值各为多少?
(2)75℃时所得溶液是否饱和?
(3)在什么温度将mg硝酸钾溶于ng水中恰好达到饱和状态?
(6分)元素R的气态氢化物化学式为HxR.在标准状况下,8.5gHxR气体的体积是5.6L。将5.11gHxR气体通入200ml 0.75mol/L的CuCl2溶液中正好完全反应,并生成黑色沉淀。
(1)求HxR的式量; (2)推断x值,并确定R元素的名称。