11．【化学-选修2：化学与技术】
《科学》曾评出10大科技突破，其中“火星上‘找’到水的影子”名列第一。水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。海洋是化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有广阔的前景。人类把海水淡化，就可以得到大量的饮用水，常规蒸馏法，技术和工艺比较完备，但也存在较大缺陷，大量推广离子交换法和电渗析法。
（1）天然水在净化处理过程中加入明矾做混凝剂，其净水作用的原理是_________（用离子方程式表示）
（2）家庭用水可以用肥皂水检验其硬度，因为 。家用净水器中装有活性炭和阳离子交换树脂（NaR)，用过的阳离子交换树脂放入 中可再生。
（3）电渗析法淡化海水的示意图如图所示，其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。
阳极的主要电极反应式是________。在阴极附近加入无色酚酞，看到的现象是___________________________。淡水的出口为________(填“a”“b”或“c”)。
（4）利用海水制得的食盐，制取纯碱的简要过程如下：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滤出晶体C后，从滤液D中提取氯化铵有两种方法：
方法一、通入氨，冷却、加食盐，过滤；
方法二、不通氨，冷却、加食盐，过滤。
对两种方法的评价正确的是（选填编号）_____________。
a．方法一析出的氯化铵纯度更高
b．方法二析出的氯化铵纯度更高
c．方法一的滤液可直接循环使用
d．方法二的滤液可直接循环使用
②提取的NH4Cl中含有少量Fe2＋、SO42―。将产品溶解，加入H2O2，加热至沸，再加入BaCl2溶液，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵。加热至沸的目的是___________。滤渣的主要成分是_______________、____________________。
考察知识点
- 海水资源及其综合利用
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正确答案
（1）Al3++3H2O
（2）硬脂酸钠与硬水中的钙离子、镁离子形成硬脂酸钙、硬脂酸镁沉淀 食盐水
（3）2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极附近溶液变红色，有无色气体放出 b
（4）① a d ② 使Fe3+完全水解为Fe(OH)3
Fe(OH)3 BaSO4
解析
（1）混凝剂是吸附水中的微小悬浮颗粒，凝聚成较大的颗粒，而快速沉降的主要作用，要具备水解生成胶体的性质，所以常有铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，如明矾，铝离子水解生成氢氧化铝胶体和氢离子，氢氧化铝胶体具有吸附性，所以能净水，水解方程式为Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+；
（2）肥皂中含有高级酯肪酸钠，能与硬水中的钙离子、镁离子形成硬脂酸钙、硬脂酸镁沉淀；用过的阳离子交换树脂中钠离子被钙、镁离子交换掉了，要再生可以放在食盐中，将钙镁离子再换成钠离子， 故答案为：高级酯肪酸钠能与硬水中的钙离子、镁离子形成硬脂酸钙、硬脂酸镁沉淀；食盐水；
（3）依据电渗析法淡化海水示意图分析，阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过，所以阳极上是阴离子失电子发生氧化反应，海水中的氯离子失电子生成氯气，电极反应为：2Cl--2e- =Cl2↑，阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，阴极附近氢氧根离子浓度增大，在阴极附近加入无色酚酞，可以看到阴极附近溶液变红色，有无色气体放出；在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以水在b处流出；阴极附近溶液变红色，有无色气体放出；b；
（4）①滤液D中含有碳酸氢钠和氯化铵，a．方法一通入氨，使溶液中的碳酸氢钠生成碳酸钠，再加食盐，过滤，析出的氯化铵纯度更高，故a正确； b．方法二没有通氨气，冷却、加食盐，过滤，析出的氯化铵中会有碳酸氢钠，纯度不高，故b错误； c．方法一的滤液含有碳酸钠不可直接循环使用，故c错误； d．方法二的滤液主要成分还是碳酸氢钠和氯化铵，还有氯化钠，可直接循环使用，故d正确； 故选ad；
②提取的NH4Cl中含有少量Fe2+、SO42-．将产品溶解，加入H2O2，将亚铁离子氧化成铁离子，加热至沸，促使铁离子水解生成氢氧化铁沉淀，再加入BaCl2溶液，使硫酸根离子沉淀，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵。
考查方向
解题思路
（1）混凝剂是溶液中水解生成胶体的盐类，净水作用是吸附悬浮杂质使其聚沉达到净化目的；明矾可水解生成具有吸附性的胶体；
（2）肥皂中含有高级酯肪酸钠，能与钙离子生成沉淀；用过的阳离子交换树脂中钠离子被钙、镁离子交换掉了，要再生可以放在食盐中，将钙镁离子再换成钠离子；
（3）依据电渗析法淡化海水示意图分析，阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过．所以阳极上是阴离子失电子发生氧化反应，海水中的氯离子失电子生成氯气；阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，阴极附近氢氧根离子浓度增大；在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以水在b处流出；
（4）①滤液D中含有碳酸氢钠和氯化铵，a．方法一通入氨，使溶液中的碳酸氢钠生成碳酸钠，再加食盐，过滤，析出的氯化铵纯度更高； b．方法二没有通氨气，冷却、加食盐，过滤，析出的氯化铵中会有碳酸氢钠，纯度不高； c．方法一的滤液含有碳酸钠不可直接循环使用； d．方法二的滤液主要成分还是碳酸氢钠和氯化铵，还有氯化钠，可直接循环使用；
②提取的NH4Cl中含有少量Fe2+、SO42-．将产品溶解，加入H2O2，将亚铁离子氧化成铁离子，加热至沸，促使铁离子水解生成氢氧化铁沉淀，再加入BaCl2溶液，使硫酸根离子沉淀，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵，据此答题。
易错点
依据电渗析法淡化海水示意图分析，阳极上是阴离子失电子发生氧化反应；阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气；在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以水在b处流出。