海水資源復(fù)習(xí)題總結(jié)

1、一、緒論什么是海洋資源？海洋資源可粗略分為哪幾類？答：凡是可供利用并再現(xiàn)社會財富的海洋物質(zhì)、能量以及海上設(shè)施、活動等都可稱為海洋資源。按屬性和主要分布特征，海洋資源大體可分為：生物資源、化學(xué)資源、礦物資源和動力資源。海洋資源化學(xué)的研究內(nèi)容是什么？答：廣義的講凡屬于海水資源中的化學(xué)問題均為海洋資源化學(xué)研究的內(nèi)容；具體來說，將于海洋水體緊密聯(lián)系的水圈和生物圈中，溶存或產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)，作為海水資源化學(xué)的主要研究對象，而主要論述海洋無機資源化學(xué)和海洋有機資源化學(xué)。什么是海水化學(xué)資源？答：指海水中以各種化合物形態(tài)存在的可供利用的物質(zhì)。迄今為止，人類可以直接從天然海水中大量提取和利用的化學(xué)物質(zhì)只有哪幾種？

2、答：食鹽、淡水、鎂、溴。從海水中提取微量（痕量）元素的有代表性的方法是什么類型的方法？該法有什么特點和優(yōu)點？答：液固分配型吸著法。特點：將選用的固相吸著劑，直接置于液相體系即天然海水中，通過吸附、交換、絡(luò)合或者包結(jié)等吸著方式，有效的收集海水中痕量元素或離子。優(yōu)點：與金典海洋資源化學(xué)工藝不同，不需要把海水裝入大容量的反應(yīng)器進行化學(xué)加工，從而節(jié)省了設(shè)備、動力和大量的化學(xué)試劑。從海水中提取元素有哪幾條途徑？其中以哪條途徑為主要途徑？答：三種，1 從苦鹵中提取、2 從海水中提取、3 從淡化濃縮水中提取。什么是海水綜合利用？海水綜合利用目前的發(fā)展趨勢是什么？答：指從海水中綜合提取各種物質(zhì)的生產(chǎn)的過程。趨

3、勢：原子能發(fā)電、廢熱用于海水淡化（蒸餾法）、再從淡化排出的濃海水中分離提取各種物質(zhì)。8、什么是海水直接利用技術(shù)？其在工農(nóng)業(yè)和生活上主要用于哪些方面？答：指不經(jīng)淡化，用海水代替淡水的技術(shù)。海水在工業(yè)生產(chǎn)中除用作溶劑除塵外主要用于冷卻水占海水總利用量的的90%：在農(nóng)業(yè)上，用于沿海鹽堿地的農(nóng)作物灌溉，這是直接利用海水中一向很有前途的產(chǎn)業(yè)；在生活中主要是沖廁，沖道路，消防用水。二、液態(tài)水的閃動簇團理論1、簡述一下液態(tài)水的Frank-Wen“閃動簇團”模型的理論內(nèi)容。答：把液態(tài)水看成是以氫鍵結(jié)合的水分子的“閃動簇團”在約為自由的水中游動的一種液態(tài)體系，這些簇團尺寸較小，且處于不斷轉(zhuǎn)化的閃動狀態(tài)。2、純水

4、和海水的相對粘度開始隨壓力的增加而減少，通過一最小值后，隨壓力增加而上升，試用水的“閃動簇團”模型解釋粘度出現(xiàn)最小值的原因。答：歸因于簇團摩爾分數(shù)的減少和間隙空間被擠掉這兩種作用綜合作用的效果。當簇團摩爾分數(shù)減少為主：粘度隨壓力增大而減少。間隙空間被擠掉為主：則增加壓力就會使分子和簇團更加緊密從而阻礙其運動，粘度隨壓力增大而增大。其轉(zhuǎn)折點為最小值。3.、試用水的“閃動簇團”模型解釋水在4時表現(xiàn)有最大密度和最小摩爾體積。答：歸因于簇團的破壞所引起的密度增大和正常熱膨脹引起的密度下降兩種因素綜合作用的結(jié)果。當冰融化成水時，氫鍵結(jié)構(gòu)程度隨之減少，裂解出的小簇團和非簇團水分子的個體結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵距較于

5、冰晶時全氫鍵結(jié)構(gòu)有所縮短，故引起總體上體積縮小約10%，密度則相應(yīng)的增大。當溫度從0度升到4度，雖然水分子的動能應(yīng)隨之增加，可使水的體積趨于膨脹，但此時因升溫而引起的簇團破壞，將繼續(xù)使氫鍵程度減少，使體系中較自由的即非簇團分子數(shù)量隨之增加，體相內(nèi)部分個體結(jié)構(gòu)的鍵距相應(yīng)縮短，即結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化引起的體系緊縮因素的影響超過了熱漲因素，故而導(dǎo)致水在4度時達成最小的摩爾體積，擁有最大密度。 當溫度高于度時，熱漲因素上升為主要方面，結(jié)構(gòu)因素降居次要地位，因而水的摩爾體積隨升溫而增大，密度則相應(yīng)的隨之減少。三、水的海洋資源化學(xué)溫度對液態(tài)水的結(jié)構(gòu)有什么影響？答：1，溫度升高簇團變小，簇團的數(shù)目即相應(yīng)的濃度增加。2

6、，在0度到100度之間，氫鍵的數(shù)目減少，但變化不大，達到沸點后仍有氫鍵。既溫度升高，液態(tài)水的氫鍵結(jié)構(gòu)程度隨之減少。3，溫度升高，氫鍵結(jié)構(gòu)程度隨之減少。為什么說溫度升高，水的飽和蒸汽壓增大？答：1,升高溫度，海水中水分子將獲得較高的動能，從液面上逸出的氣態(tài)水分子的數(shù)量將有所增加，故而增氣壓增高。2，隨著溫度的升高液態(tài)中氫鍵結(jié)構(gòu)程度隨之減少，大的水分子“簇團”則可解締成部分解締為小的簇團水分子，從而使蒸汽壓有所增益。什么是呂查德里原理？答：如果對平衡體系施以外力，平衡向減輕此外力所引起效應(yīng)的方向轉(zhuǎn)移。水的粘度與壓力有什么關(guān)系？答：通常認為，粘度可能是衡量液體中結(jié)構(gòu)化程度的有用指標水的粘度與壓力關(guān)系

7、很不正常。在正常的液體中，由于壓力的增加，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，其運動受到阻礙，故其黏度會隨之增加，然而純水和海水的粘度同其在一個大氣壓下的數(shù)值相比較，實際上開始隨壓力的增加而下降，通過最小值后隨壓力增大而增大。非電解質(zhì)稀溶液的“依數(shù)性”表現(xiàn)為哪幾方面？答：溶劑的蒸汽壓降低，沸點升高，凝固點下降及溶液的滲透壓升高。簡述“范特霍夫定律”的內(nèi)容。答：稀溶液性質(zhì)的變化與所溶解的質(zhì)子數(shù)成正比，即與溶質(zhì)的摩爾濃度成正比。Frank等人提出的關(guān)于“水合殼”的觀點的內(nèi)容是什么？答：溶液中一個離子是被兩個同心層區(qū)域所包圍，較內(nèi)的一層區(qū)域A稱為初級水合層，它含有緊密的，電縮的而又不活動的水分子，被強有力的束縛在

8、離子的庫倫引力場中，距離子較遠的區(qū)域成為區(qū)域C，在C區(qū)內(nèi)，水結(jié)構(gòu)是正常的，即通常的液態(tài)水，B區(qū)則是一個具有相對隨機性的，水的正常結(jié)構(gòu)已受到某種程度破壞的區(qū)域。什么是電縮作用？答：由于離子的庫倫引力場與水偶極的局部電荷的相互作用，具有足夠強度，把水分子拉近離子，因而縮小了僅靠離子附近的容積的體積，即離離子近的水有較小比容。離子的水合作用都有哪些規(guī)律？答：1，正離子傾向于比負離子有更大的水和作用;2，電荷越大，離子的水和程度越大;3，在電荷數(shù)相同的條件下，離子的晶體半徑越小則水和程度越大;4，F(xiàn)rank等人依據(jù)他們自已經(jīng)出的模型，傾向于這樣的意見，即；堿金屬正離子，其晶體半徑小于K離子即電荷密度大

9、于K的Li離子和Na離子，是促成水結(jié)構(gòu)的，就是說在他們的水合模型中A區(qū)較B區(qū)占優(yōu)勢；而從K離子到Cs離子與水作用較弱、是水結(jié)構(gòu)的破壞劑，其水合層的B區(qū)比較重要。5.海水的主要負離子中硫酸根離子與水的締合能力要比氯離子強。10、了解海水、家庭生活用水及工業(yè)用水各自含鹽量的最高范圍。答：海水含鹽量平均為35000ppm，家庭用水要求含鹽量500ppm，工農(nóng)用水不能高于3000ppm。11、掌握海水淡化的定義。答：是使含鹽量為千分之35的海水或苦堿水的海鹽量減少到正常應(yīng)用水的標準（含鹽量小于千分之5）的脫鹽的過程。12、我國解決水資源不足都采取哪些措施？答：1、在河口海灣蓄積淡水或修建水庫蓄水;2，

10、就近引水或跨域調(diào)水，如：引黃濟津等;3、水再生利用4、開展直接利用海水技術(shù)5、節(jié)約用水6、海水或堿水淡化。13、論述一下海水淡化的意義。答：1、可以根據(jù)所需地點所需時間所需適量及水質(zhì)進行生產(chǎn)為淡水需要量的不斷增加提供保證;2、提供了某些特殊用水，如船舶與海島用水，以及特定技術(shù)要求用水等;3、為開耕荒漠發(fā)展缺水地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了條件;4、利用淡水方法除去水中某些危害人體健康的成分，提供衛(wèi)生供水;5、淡化生產(chǎn)可以和工業(yè)廢熱利用剩余電力利用相結(jié)合，使能量達到合理有效地利用;6、淡化技術(shù)的發(fā)展也豐富和發(fā)展了其他工業(yè)的分離技術(shù)。14、掌握海水淡化方法的分類。答：從海水淡化過程的特點出發(fā)可將現(xiàn)有的淡化

11、方法區(qū)分為1、相變法：蒸發(fā)法、蒸餾法、冷凍法2、膜分離法：電滲透法、反滲透法3、化學(xué)平衡法：離子交換、水合物法、溶劑萃取法。15、了解幾種主要的海水淡化方法的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用范圍。答：p616、什么是閃蒸和多級閃蒸？從工藝流程上，閃蒸可分為哪兩種方法？這兩種方法的主要區(qū)別是什么？答：閃蒸是在蒸發(fā)之前用外來熱源如一定溫度的蒸汽對海水進行加熱，但并不沸騰， 然后通往閃蒸罐，罐內(nèi)的壓力維持在一定真空下，這樣進來的熱溶液處于一種過熱的狀態(tài)，海水便急速氣化，蒸汽急速離開海水而鹽則留在液體中，這就叫著閃急蒸發(fā)簡稱閃蒸。多級閃蒸是利用溫度差將熱溶液的降溫分為若干級，在若干個串聯(lián)的閃蒸罐內(nèi)逐級進行閃蒸，多級閃蒸

12、罐的壓力也是逐級降低的。根據(jù)海水流動方式分為貫流式和循環(huán)式兩種。貫流式即海水經(jīng)熱交換并加熱至最高溫度后逐級進行閃蒸，循環(huán)式即末級的濃海水部分排放，大部分與補充海水一起返回熱交換系統(tǒng)，進行循環(huán)閃蒸，循環(huán)海水的流量隨很大，但補充的海水量較小，操作費用較低。17、為什么說循環(huán)式多級閃蒸要優(yōu)于貫流式多級閃蒸流程？答：貫流式即海水經(jīng)熱交換并加熱至最高溫度后逐級進行閃蒸，循環(huán)式即末級的濃海水部分排放，大部分與補充海水一起返回熱交換系統(tǒng)，進行循環(huán)閃蒸，循環(huán)海水的流量隨很大，但補充的海水量較小，操作費用較低。18、與多效蒸餾相比，MSF有哪些優(yōu)、缺點？答：優(yōu)點：加熱與蒸發(fā)過程分離結(jié)垢較輕，設(shè)備構(gòu)造簡單，設(shè)備費

13、用較低所需熱源僅為低壓蒸汽，特別是和大規(guī)模生產(chǎn)。缺點：設(shè)備龐大，鹽水循環(huán)量大，造水比較小，濃縮率較多，操作費用較高。19、依據(jù)原料海水進入系統(tǒng)的方式，多效蒸發(fā)的工藝流程主要分為哪幾種？答：順流、逆流、平流。21、多效蒸發(fā)與多級閃蒸相比，有哪些優(yōu)、缺點？答：優(yōu)點：1多效蒸發(fā)的換熱過程是沸騰和冷凝傳熱相變傳熱，因此傳熱系數(shù)很高。2多效蒸發(fā)通常是一次通過式的蒸發(fā)，不想多級閃蒸那樣大量的液體在設(shè)備內(nèi)循環(huán)，因此動力消耗較少。3多級蒸發(fā)的濃縮比可以提高，因此制造每噸淡水所需原料水可以減少。缺點：1設(shè)備的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜2因為料液在加熱表面沸騰，容易在壁面上結(jié)垢，需要經(jīng)常清洗和采取防垢措施。22、什么是滲析？什

14、么是電滲析？自然滲析以什么作為推動力？答：滲析是指溶液中的溶質(zhì)通過半透膜的現(xiàn)象，自然滲析的推動力是半透膜兩側(cè)溶質(zhì)的濃度差。在直流電場的作用下，離子透過選擇性離子交換膜的現(xiàn)象稱為電滲析。23、什么是膜的選擇透過性？答：這種膜可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。24、電滲析法主要用于什么性質(zhì)的海水的淡化？答：鹽度較低的海水，如含鹽量在5000ppm以下的苦咸水的淡化。25、簡述一下電滲析法海水淡化的主要原理。答：在直流電場的作用卜陰陽離子分別透過陽膜和陰暇，離開中間隔室，但兩側(cè)電極室中的離子卻不能進入中間隔室，結(jié)果使中間隔室的溶液濃度隨著電滲析

15、過程而逐漸降低，最后可降至所要求的含鹽量，從而達到淡化的預(yù)期目的。26、電滲析法海水淡化的主要缺點是什么？答：不能排除不帶電荷的雜質(zhì)，且經(jīng)濟效果隨含鹽量的增加而顯著降低。27、什么是反滲透？簡述一下反滲透過程的基本原理。答：當出現(xiàn)滲透平衡后，繼續(xù)在濃溶液一側(cè)增加壓力，則滲透平衡被破壞，出現(xiàn)溶劑的反向滲透流動，這一現(xiàn)象一般稱為反滲透?；驹恚涸诤Ｋ@邊一廁所加的外壓大于海水的滲透壓時，海水中的淡水成分就會通過半透膜滲透到純水一邊，外加的壓力越大，滲透過去的淡水量也就越多。28、衡量反滲透膜的主要性能指標是什么？答：脫鹽能力、滲水性。29、反滲透膜應(yīng)具備什么性能要求？答：1、具有較高的選擇透過性

16、和水滲透性，脫鹽能力需大于97%，2、要有較強的看物理化學(xué)和微生物侵蝕的性能3、膜要有較好的柔韌性和足夠的機械強度4、膜使用壽命長、適用pH范圍廣5、成本合理、制造方便、便與工業(yè)化生產(chǎn)。30、反滲透法淡化海水的優(yōu)、缺點。答：優(yōu)點：由于分離過程不需加熱，沒有相的變化，估方法本身實際所需能耗少2、因在常溫下操作腐蝕及結(jié)垢輕3、體積小，設(shè)備及操作簡單，單位體積產(chǎn)水量高，適于大小規(guī)模的生產(chǎn)4、適應(yīng)性強，應(yīng)用范圍廣。缺點：必須解決膜的壽命問題，尤其是莫得抗壓密耐水解和抗污垢問題，以及提高裝置的使用效率問題。31、了解各種不同的淡化方法耗能大小的比較。答：太陽能蒸發(fā)法反滲透法冷凍法電滲析法閃蒸法。32、以

17、自己的觀點論述海水淡化方法及流程今后的發(fā)展趨勢。答：蒸餾法現(xiàn)今的優(yōu)勢主要在于適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)但此法技術(shù)上已相當成熟，本體耗能量已很難再有大幅度降低，而膜法在理論上則預(yù)示了降低能耗還有很大潛力，特別是反滲透技術(shù)正處于蒸蒸日上的發(fā)展時期。至于太陽能蒸發(fā)法這一古老的淡化工藝在今后的歲月中也可能隨著人類利用太陽能技術(shù)的新突破而大放光彩。充分利用廉價的經(jīng)濟能源始終是海水談化的重要課題之一，也是今后的發(fā)展趨勢。新近利用熱帶地區(qū)的表層溫海水和深層冷海水的溫差進行發(fā)電和淡化，并同時和海洋養(yǎng)殖結(jié)合起來這一新型組合，也進行了設(shè)計和初步試驗汁；其流程之一是，使表層海水經(jīng)太陽能加熱器引溫后進入閃蒸器排出的蒸氣驅(qū)動氣

18、輪機發(fā)電，并通入冷段器凝結(jié)成淡水；冷卻水由深層冷海水提供，換熱后可使養(yǎng)殖區(qū)的深層海水升溫，從而適于養(yǎng)殖藻類、貝蝦和某些經(jīng)濟魚類。鑒于這一流程是基于現(xiàn)有的設(shè)備和運轉(zhuǎn)系統(tǒng)考慮和設(shè)計的，其變成現(xiàn)實的可能性看來是存在的。42第四章小結(jié)1、什么是海水組成的恒定規(guī)律？答：全世界所有海水的水樣都含有相同種類的成分，這些成分之間具有非常接近的恒定的比例關(guān)系、所以這些水樣之間只有含鹽量的總值不同的區(qū)別。2、了解鹽度、氯度的定義及二者的關(guān)系式。答：鹽度：在1千克海水中，所有的溴化物和碘化物為等量的氯化物所取代，所有的碳酸鹽全部轉(zhuǎn)化為氧化物，有機物全部被氧化以后所含固體物質(zhì)的總克數(shù)。單位克每千克，符號千分號。氯度：

19、沉淀0.3285234kg海水中的鹵素所需銀的克數(shù)。鹽度與氯度的關(guān)系式：s=1.80655cl3、海水中元素組成有哪些規(guī)律性？答：1，第一主族和第六主族在海水中含量最高，第七主族第二，第二主族第三。2，過渡元素在海水中的含量都很低;3周期系的兩端即第一第二第六和第七主族的元素在海水中的含量高，且向中心遞減; 4、同一主族元素中原子半徑越大者，其含量越低，但第二周期元素有例外（鋰，鈹、氟）副族元素也有隨分子半徑增大而含量減少的類似規(guī)律如第一第二副族等;5.惰性氣體在海水中的溶有量，恰是大氣中的相對量。Ar比Ne Kr Xe He要大若干個數(shù)量級，而Rn則是至今在海水中發(fā)現(xiàn)的含量最低的痕量元素。6

20、、地殼中含量很高的某些元素。例如在地殼中屬于第二級元素的鋁和鐵在海水中的含量則很低小于壹仟萬分之一，屬于第八級。7、生物生長所必需的營養(yǎng)元素如：碳氮磷硅等在海水中的含量都是較低，且集中在周期系中一個相鄰的區(qū)域。4、元素在海水中主要以哪幾種形式存在？答：海洋中某一元素的化學(xué)存在形態(tài)包括它在溶液、膠體、和顆粒三項中的多種不同的化學(xué)形式，目前海水中的主要組成和大部分低濃或微量組分主要以水合離子、絡(luò)離子（部分水分子為其它絡(luò)合配位體所取代的水合離子、離子對。5、離子對和絡(luò)離子有什么區(qū)別？答:離子對是由帶不同電荷的離子彼此相互接近到一定的距離而形成的、它們之間由庫侖力的作用形成一個新的單元，具有足夠的穩(wěn)定

21、性，離子的熱運動及溶質(zhì)的相互碰撞不能把它們分開，而絡(luò)合離子是由配位鍵組合而成的。離子對：在形成復(fù)合物時，金屬陽離子或配位體或者兩者都保留著配位的水分子，即金屬陽離子和堿被一個或者一個以上的水分子隔開。絡(luò)合物：形成復(fù)合物時配位體緊靠金屬陽離子，這樣形成的復(fù)合物，人們稱它為絡(luò)合物。從各自所形成的水合殼不同，可區(qū)別如下：離子對：對偶離子的水和殼層，雖然有些鏈接但基本上還能保持原來的樣子。絡(luò)合物：各自的水和殼層已合并在一起形成共同的水和殼層。在離子對的形成的情況下，體積改變很小而絡(luò)離子形成的場合體積的改變比較顯著。離子對的生成應(yīng)該與壓力無關(guān)而絡(luò)合物的生成則應(yīng)與壓力有關(guān)。6、海水中常量元素存在形式有什么

22、特點？答：常量成分容易形成離子對。7、會利用海水的氧化還原電位、電子活度及氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)，通過計算的方法來確定某種元素在海水中的主要溶存形式。鹵素的海洋資源化學(xué)總結(jié)1.了解鹵素的物理、化學(xué)性質(zhì)（鹵素間互換反應(yīng)、鹵素互化、電負性大小規(guī)律及含氧酸穩(wěn)定性規(guī)律）。答：鹵素原子有高的電子親和勢，電子親和勢和電負性等均隨原子序數(shù)的增加而減少，鹵元素和鹵素單質(zhì)分子的某些物理性子多隨原子序數(shù)的增加曾有規(guī)律的遞變，包括原子的半徑 共價半徑 電離勢 及電負性等 單質(zhì)的熔沸點 密度 顏色 汽化熱 至生成鹵化氫的生成熱等，而且鹵素離子的水合度隨緣子的增加而減少。2.了解海水制鹽的兩種方法應(yīng)用的原理。答：淺池蒸

23、發(fā)法原理：利用太陽能為熱源的蒸發(fā)法。 電滲析法原理：電滲析膜是由多對離子交換膜組成的，陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過。3.掌握“淺池蒸發(fā)法”工藝過程及相應(yīng)的概念。答：納潮：掌握潮汐運動的規(guī)律，將海水引入鹽田的生產(chǎn)工藝操作。制鹵：在自然條件下海水經(jīng)鹽田蒸發(fā)濃縮制成氯化鈉飽和鹵水的過程。結(jié)晶：就是氯化鈉濃度達飽和的鹵水在結(jié)晶池中蒸發(fā)結(jié)晶析出氯化鈉的過程。4.掌握“淺池蒸發(fā)法”制鹽過程中鹽類的蒸發(fā)析出規(guī)律。答：在常溫海水濃縮過程中鹽類析出先后順序為：三氧化二鐵-碳酸鈣-二水合硫酸鈣-氯化鈉-七水合硫酸鎂-六水合氯化鎂。5.采用“電滲析法制鹽”與用“電滲析法淡化海水”有哪些基本區(qū)別？答：為

24、了制鹽的目的，淡化水中所剩下的鹽濃度不像濃縮水中鹽濃度那樣重要、并且要求穿過單位面積膜所轉(zhuǎn)移的鹽量比電滲析淡化大得多，如果稀的淡化液不想用來制取淡水、可隨時放掉。為了使?jié)恹}水維持可及的高濃度，濃縮室不再通入海水；由于通常多采用一價離子選擇透過膜，2價離子的透過受到抑制，濃縮鹽水個氯化鈉所占比例較海水中提高，這對于產(chǎn)品即原鹽的純度是比較重要的。6.掌握“空氣吹出法”（“堿法”及“酸-氣法”）提溴的原理、步驟、流程及相應(yīng)的反應(yīng)方程式。答：原理：海水預(yù)經(jīng)酸化，氯化后用空氣作吹出劑以吹出溴。步驟：用氯氣氧化預(yù)經(jīng)酸化的海水中的溴離子使其成為單質(zhì)溴-通入空氣和水蒸氣將溴吹入吸收塔-與吸收劑作用轉(zhuǎn)化為溴化物

25、以達到濃集的目的，在用氯氣氧化為單質(zhì)溴或二溴乙烷等目的物。流程：原料液的酸化及氧化-空氣吹出-化學(xué)吸收-水蒸氣蒸餾等。相應(yīng)的反應(yīng)方程式：7. “空氣吹出法”提溴工藝過程中“酸-氣法”與“堿式吸收法”相比有哪些優(yōu)點？答：1、吸收效率高：因而可以減低吸收塔的高度，這樣對設(shè)備投資和動力消耗都可以節(jié)省。2、吸收液中的溴濃度高、水蒸汽用量少，對蒸餾有利3、吸收液中不用堿，后處理時可以全部省掉中和堿所用的硫酸4、廢液中的含酸量高，可以再循環(huán)用于海水的酸化，使總的消耗量大大降低。9.了解碘在海水中熱力學(xué)穩(wěn)定存在形式。答：在PE=12.5和PH=8.1的海水中達平衡時，可得到碘酸鹽和碘化物濃度的比值為1013

26、.5這個結(jié)果表明海水中的碘其熱力學(xué)穩(wěn)定形式碘酸鹽占絕對優(yōu)勢，碘化物與碘酸鹽相比是微不足道的，甚至可以忽略不計的。在不同海域不同深度情況各有不同。在某些特殊的海洋環(huán)境似乎達到或近乎達到氧化還原平衡。8.海水中I-的存在說明什么問題？答：有力地表明海洋碘系統(tǒng)并不處于熱力學(xué)平衡之中。9.了解北太平洋中碘的垂直分布規(guī)律。答：碘化物：在表層分布較多在2000米處達到最大值然后逐漸減少，從4500米左右處又開始逐漸增加。碘酸鹽：從表層開始逐漸增加到2000左右處達到最大值，開始逐漸下降在3000左右處停止下降又開始增加，到4500米處又開始下降。10.了解碘在海洋表層的水平分布規(guī)律。答：點在海洋表層的含量

27、從太平洋經(jīng)印度洋到大西洋海域漸趨增加2、在近海和封閉型的海區(qū)中其海水中的含碘量較之開放性的海域低3、在近岸沉積物中碘離子的含量特別高。4、碘離子與有機碳關(guān)系密切，沉積物中碘與碳的比值比海洋生物體中高，這一事實使他們假設(shè)碘離子是被有機碎屑從海水中清除去的。11.了解間接法提碘幾種方法的原理、工藝過程及相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式。答：P23-2512經(jīng)典的對溶液吸著作用規(guī)律是什么？答：離子型沉淀的表面可優(yōu)勢地吸著溶液中某一種離子，此時，如果一種離子能與沉淀本身所含的相反電荷的離于形成難溶的化合物，則這種離子便會優(yōu)勢地被吸著。13對于描述雙原子分子吸著反應(yīng)過程的可逆反應(yīng)式：A-B(固) + C-(液) A-C

28、(固) + B-(液)達平衡時，反應(yīng)向右進行的必要條件是什么？答：Ksp(AC)Ksp(AB)，i(AC)i(AB) Ksp為溶度積 ， i為單鍵的離子性數(shù)量。14.用于提取海水中痕量濃度碘的“離子共價”型吸碘劑應(yīng)滿足哪幾個條件？答：選用的吸著劑應(yīng)基本是離子鍵型或擁有相當數(shù)量的百分數(shù)，即i%不得小于20%，2、這一吸著劑與常溫(20度左右)下在海水中（pH=8.1,pE=12.5）溶解度不得大于10-5摩爾每升這樣的數(shù)量級。3、該吸著劑吸著海水中的碘離子而生成的固相碘化物，必須或基本是共價鍵型，不易或很難在海水中電離，在常溫下在海水中的溶解度必須小于10-8摩爾每升這樣的數(shù)量級。4、選用的吸著

29、劑不得因含有毒害的組份而造成對海洋的污染。15了解“JA-2型吸著劑”吸附海水中痕量碘的吸附機理及反應(yīng)式。答：機理：Ksp (AgI)?Ksp(AgCl) ,i(AgI)=9%i(AgCl)=23% 鍵型由離子型過渡到共價鍵型。Ag+C1(固)+I(海水)- Ag:I(固)+CI (海水)16了解“JA-2型吸著劑”對海水中I-、Br-富集性能對比。答： 1A2型吸著劑對海水體系中碘離子和溴離子各自相對氯離子的選擇系數(shù)、亦有明顯的差異、其差值恰為50倍左右2JA2型吸著劑對海水中碘離子的富集因數(shù)DI-較之對溴離子的富集因數(shù)DBr-亦高出100倍左右。17為什么“JA-2型吸著劑”對Br-的吸著

30、效率和選擇系數(shù)要小于I-？答：可與JA2型吸著劑中帶相反電荷的離子形成共價鍵型碘化物的海水中的碘離子則優(yōu)勢地被吸著；至于海水中的溴離子，與吸著劑中的異號電荷離子僅形成過渡被型(介干離子鍵型與共價健型之間)的溴化物，故其吸著效率相選擇系數(shù)遠遠地落席于碘離子18了解“JA-2型吸著劑”的優(yōu)、缺點。答：優(yōu)點：吸著劑原易得制作程序簡單，富集效果優(yōu)異，富集因數(shù)大，的再生反復(fù)利用。缺點：通流海水進行吸著反應(yīng)過程中的部分溶失，每一反應(yīng)周期（4-5天）約損失0.5-0.1%左右，如連續(xù)作業(yè)因而影響到提取費用。六.鎂和鉀的海洋資源化學(xué)總結(jié)70.鎂資源主要來源于哪兩種天然礦物：白云石、菱鎂礦。71.世界上已探明的

31、可溶性鉀礦，90%以上分布在哪兩個國家：加拿大、前蘇聯(lián)。72.了解由海水生產(chǎn)金屬鎂的兩種“電解冶煉法”即IG-MEL和DOW法的工藝過程：（1）IG-MEL：以直接由MgO氧化而得到的污水MgCl2作為供料，由海水沉淀出Mg（OH）2經(jīng)煅燒得到活性MgO，與C和氯在1000，成熔態(tài)MgCl2。MgO+CL2MgCl2+CO；2 MgO+C+ CL22 MgCl2+CO2。氯化反應(yīng)器出來的MgCl2，被輸送到平底電解槽中，以C作為陽極，鋼作為陰極進行電解。（2）DOW法:供料的近似組成為MgCl2.0.5-1.0 H2O:是把來自海水的Mg(OH)2用鹽酸中和，隨經(jīng)幾個連續(xù)的脫水步驟而制備的。7

32、3.什么是鎂砂？鎂砂是什么材料的重要原料？其主要用于什么工業(yè)：鎂砂是指擁有一定的純度，密度和強度的氧化鎂晶粒。是堿性耐火材料的重要原料。鋼鐵工業(yè)。74.掌握海水鎂砂生產(chǎn)的工藝過程及相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式：利用堿性沉淀劑，首先將海水中的Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，然后經(jīng)一系列的加工程序，成產(chǎn)品。煅燒：CaCO3CaO+CO2；化灰：CaO+ H2OCa（OH2；反應(yīng)：Mg2+Ca（OH）2Mg(OH)2+Ca2+。75.要提高海水鎂砂的純度，必須采取哪兩種除雜措施：降鈣 除硼76.簡述降低海水鎂砂中的鈣雜質(zhì)所采取的主要方法：堿法：按與碳酸當量比加入稍稍過量的石灰乳液，并控制pH值在10.0-10.4

33、之間，使碳酸鹽的含量降低到35ppm左右。這種方法由于共沉淀要損失約10%的鎂。酸法：HCO3-+H+-CO2+H2O；CO3-+2H+-CO2+H2O。先將適量的無機鹽加到海水中，使pH值降至5.0左右，通入空氣，吹出CO2亦可用水蒸氣或真空脫氣的方法出去生成的CO2。77.混在鎂砂產(chǎn)品中的硼雜質(zhì)對煉鋼過程有什么危害：降低了耐火材料的高溫程度。同時，因部分未與鋼渣作用的B2O3在高溫作用下?lián)]發(fā)使氣孔率增加，不僅會降低耐火高溫材料的體積密度，對高溫強度帶來補充性的不良影響，且容易造成爐渣和鋼水對耐火材料的侵蝕。78.海水鎂砂生產(chǎn)中的降硼措施從生產(chǎn)過程的先后順序上主要分為哪三種方法？了解“過堿法

34、”除硼方法的內(nèi)容：海水預(yù)處理降硼、過堿法、后處理降硼。過堿法內(nèi)容：向海水中加入OH-，與Mg2+發(fā)生反應(yīng)生成Mg(OH)2,在等當點前，硼以B(OH)3形式存在，并強烈地吸著在Mg(OH)2微粒上，當加入過量的OH-時，生成B(OH)4-,可由Mg(OH)2表面上釋放出來。79.鉀主要有哪兩個生化功能：（1）促進代謝作用（2）增加作物的抗性80.了解間接法提鉀方法的工藝過程：81.掌握二苦胺沉淀法從海水中提鉀的方法原理：（1）制備可溶性的二苦胺鹽 ：2HDPA+Mg2+2Mg（DPA）2+2H+；(2)可溶性二苦胺鹽沉淀海水中的K+ ：Mg（DPA）2+2K+2KDPA+Mg2+；(3)溶解二

35、苦胺鹽，可得相應(yīng)無機酸鉀鹽，并可使二苦胺再生：KDPA+HNO3KNO3+HDPA。82.二苦胺沉淀法提鉀有什么優(yōu)、缺點：優(yōu)點：選擇性好，提鉀效率高。缺點：價格昂貴且?guī)砟承┒拘院臀廴締栴}。83.美國耶魯大學(xué)從海水綜合利用的角度，研究二苦胺法海水提鉀得到了什么結(jié)論？根據(jù)這一結(jié)論，采用二苦胺法加工處理哪種類型的鹵水可以更有效地回收鉀鹽：在較濃的海水和較低的溫度條件下鉀的回收率高，二苦胺溶失較少。故建議采用二苦胺加工處理冷凍法海水淡化溫度的廢液，預(yù)期可有效的回收鉀鹽。84.了解過磷酸鈣沉淀法海水提鉀的原理及反應(yīng)方程式： 原理：在海水中加入適量的過磷酸鈣和NaOH,將pH控制在7.59.5，使海水中

36、的Ca2+和部分Mg2+沉淀為相應(yīng)的磷酸氫鈣和磷酸氫鎂。經(jīng)分離后再加堿使pH升至10.0左右，海水中的K+即轉(zhuǎn)化成MgKPO46H2O而沉淀出來。方程式：第一步：（pH=7.59.5）Ca(H2PO4)2+2NaOHCaHPO4+2H2O+Na2PO4、CaCl2+Na2HPO4CaHPO4+2NaCl、MgCl2+Na2HPO4MgHPO4+2NaCl；第二步：（pH=10.0）MgCl2+KCl+Na2HPO4+NaOHMgKPO4+3NaCl+H2O。85.磷酸鹽沉淀法海水提鉀有什么優(yōu)點及缺點： 優(yōu)點：能與海水淡化結(jié)合聯(lián)產(chǎn)；缺點：耗用量多，欲減少損耗，必須使反應(yīng)保持堿性，因而要消耗較多的

37、堿。86.為什么粘土類礦物質(zhì)能對金屬陽離子實行交換：粘土類礦物質(zhì)粒子的凈電荷應(yīng)是結(jié)構(gòu)內(nèi)在電荷和表面邊菱上電荷的代數(shù)和。正是由十存在這種凈電荷。所以可吸引異號離子進入層間的適當位置，而當把這種層間帶有離子的粒子置于溶液體系中時，層間離于可以自由運動并可勺液相中的同號離子進行交換。87.什么是沸石？了解其化學(xué)通式的結(jié)構(gòu)式：有些水合的硅鋁酸鹽礦物晶體當受到灼僥至500度左右時。由于晶體內(nèi)的水被驅(qū)出而出現(xiàn)類似起泡沸騰的現(xiàn)象。這樣的硅織酸鹽礦物質(zhì)被稱為沸石或泡沸石?；瘜W(xué)通式：88.什么是離子（分子）篩：驅(qū)除水后的沸石晶體中，有計多孔徑均勻的通道和相大小類同的空穴。能吸著相應(yīng)尺寸的分子和離子：比孔徑略小的

38、分子或離子可被吸著比孔徑大的分子或離子則被拒之門外。宛如微孔篩子的作用，故稱：“分子篩”或“離子篩”。89.了解沸石分別作為離子篩和分子篩的原理：90.沸石能吸附交換陽離子，應(yīng)具備哪些性質(zhì)：沸石在具有不同曲折程度和大小的通道和空穴，巨大的孔徑表面積的同時，還有若干負電點位。這些性質(zhì)決定了沸石可作為陽離子交換劑，且具有一定的選擇性。91.通過對“縉斜沸石對含鉀溶液的吸著交換曲線”進行分析，可以得到哪些結(jié)論：（1）吸著交換的第一階段的流出液中鉀含量極低，幾乎為0，這表明流入液中的鉀離子幾乎全部被沸石交換吸著。（2）第二階段的流出液中鉀離子濃度連續(xù)增加，表明固定相的活性交換點的數(shù)量在逐漸下降。（3）

39、第三階段的流出液中鉀離子的濃度接近恒定，最后達到進料液相等同的鉀含量，表明吸著交換系統(tǒng)達到平衡。92.擁有醇羥基或醚氧鍵的有機二羧酸分子，如能通過沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)或吸著反應(yīng)，對低濃溶液和海水體系中的鉀離子進行富集，必須同時滿足哪幾個條件：1、分子內(nèi)含有的氧離子不得少于6個。2、分子中的兩個羧基必須處于碳骨骼的同側(cè)，且間距不能太大，即是由一個C-C鍵所約定。3、對于二酚類的O，O-二乙酸而言，兩個醚氧原子必須處于臨位，但間距不能太小。93.用CDAH2提鉀，二者的最佳摩爾配比是多少？CDAH2與K通過什么絡(luò)合作用形成“夾心型”的結(jié)構(gòu)： CDAH2：K的摩爾比為4：1，是通過多齒絡(luò)合作用。94.在具有

40、有機二羧酸結(jié)構(gòu)的物質(zhì)中，哪些物質(zhì)能吸鉀： TH2 , THN, CDAH2,BNAH2。95.了解所有學(xué)過的提鉀方法中，哪些是直接提鉀法，哪些是間接提鉀法： 間接方法： = 1 * GB3 從苦鹵從提取 = 2 * GB3 巴拉德法 = 3 * GB3 尼科里法 = 4 * GB3 沉淀法；直接： = 1 * GB3 二苦胺法 = 2 * GB3 磷酸鹽沉淀法 = 3 * GB3 沸石法七.鈾的海洋資源化學(xué)96.了解鈾在原子能工業(yè)中的重要性：現(xiàn)代原子能之所以能成為可能的現(xiàn)實起源于鈾核裂變反應(yīng)。目前，人類獲得原子能并廣泛實際應(yīng)用所依據(jù)的主要核反應(yīng)還是重核的裂變反應(yīng)，主要核燃料是鈾。97.鈾在海水中以哪種穩(wěn)定價態(tài)而存在？對應(yīng)的離子形態(tài)是？其穩(wěn)定的化學(xué)形式主要是哪兩種離子形式？鈾的垂直分布規(guī)