海洋資源的開(kāi)發(fā)與利用具有廣闊的前景.海水的pH一般在7.5~8.6之間.某地海水中主要離子的含量如表:
成分 |
Na+ |
K+ |
Ca2+ |
Mg2+ |
Cl- |
|
HCO3- |
含量/mg?L-1 |
9360 |
83 |
200 |
1100 |
16000 |
1200 |
118 |
(1)海水顯弱堿性的原因是(用離子方程式表示):
,該海水中Ca
2+的物質(zhì)的量濃度為
5×10-3
5×10-3
mol/L.
(2)電滲析法是近年發(fā)展起來(lái)的一種較好的海水淡化技術(shù),其原理如圖1所示.其中陰(陽(yáng))離子交換膜只允許陰(陽(yáng))離子通過(guò).
①陰極的電極反應(yīng)式為
2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑
2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑
.
②電解一段時(shí)間,陰極區(qū)會(huì)產(chǎn)生水垢,其成分為CaCO
3和Mg(OH)
2,寫(xiě)出生成CaCO
3的離子方程式
.
③淡水的出口為a、b、c中的
b
b
出口.
(3)海水中鋰元素儲(chǔ)量非常豐富,從海水中提取鋰的研究極具潛力.鋰是制造化學(xué)電源的重要原料,如LiFePO4電池某電極的工作原理如圖2所示:
該電池電解質(zhì)為能傳導(dǎo) Li+的固體材料.放電時(shí)該電極是電池的
正
正
極(填“正”或“負(fù)”),電極反應(yīng)式為
FePO4+e-+Li+=LiFePO4
FePO4+e-+Li+=LiFePO4
.
(4)利用海洋資源可獲得MnO
2.MnO
2可用來(lái)制備高錳酸鉀:將MnO
2與KOH混合后在空氣中加熱熔融,得到綠色的錳酸鉀(K
2MnO
4),再利用氯氣將錳酸鉀氧化成高錳酸鉀.該制備過(guò)程中消耗相同條件下空氣和氯氣的體積比為
5:1
5:1
(空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)按20%計(jì)).