2018_2019学年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源4.1.2海水资源的开发利用同步测试新人教版必修2.doc

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1、- 1 -第 2 课时 海水资源的开发利用基础巩固1 一位遇上海难的水手,随着木排在海上漂流。他感到异常口渴,但他不喝海水,因为他知道大量喝海水会致命。主要理由是( )A.海水有苦涩味,根本喝不下去B.海水中含有多种盐,能使肠胃腐烂致人死亡C.海水中有许多微生物,有些微生物能致人死亡D.大量喝海水会造成水分从血液和组织内脱离出来,进入肠胃中,使人脱水死亡答案 D解析 海水是由氯化钠等多种成分组成的混合物。人体内氯化钠的含量约 0.9%,海水中盐的含量要高很多。因此,大量饮用海水后,会因渗透压的不同导致脱水,造成死亡。2 水资源非常重要,虽然地球约 71%的面积被海水所包围,但淡水的比例只有约

2、2.5%,且其中绝大部分以冰川和其他形式存在,实际能够用来饮用的水不足全球淡水总量的 1%。下列关于水的说法错误的是( )A.蒸馏法是海水淡化的方法之一B.淡水的密度小于海水的密度C.融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少D.0 以上,温度越高,水的密度越小答案 D解析 海水中含有 Na+、Mg 2+、Cl -及 S 等,这些离子所构成的物质的沸点比水的沸点高,可用蒸馏的方法淡化海水,A 项正确;上述杂质的溶入使海水的密度大于淡水的,B 项正确;雪与雨水成分相同,是水蒸发后凝结而成的,含矿物质很少,而深井中的水不断与硅酸盐矿物质接触,其中溶有许多矿物质,C 项正确;由于水在 4 时密度最大,因此

3、在 04 之间,温度越高水的密度越大,而在 4 以上时,温度越高水的密度越小,D 项错误。3 中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是( )A.蒸馏 B.蒸发 C.过滤 D.搅拌答案 B- 2 -解析 实验室中的“蒸发”操作是利用水受热易挥发,其中的溶质因溶剂减少而析出的过程,这与海水晒盐的原理是相似的。4 许多国家十分重视海水资源的综合利用,不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是( )A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝C.烧碱、氢气 D.食盐、淡水答案 D解析 海水通过蒸发就可以得到食盐和淡水,其他必须通过化学反应制得。5 从海水中提取溴的主要反应为 2Br-+Cl2

4、 Br2+2Cl-,下列说法正确的是( )A.溴离子具有氧化性B.氯气是还原剂C.该反应属于复分解反应D.氯气的氧化性比溴单质的强答案 D解析 溴离子中的 Br 为-1 价,处于最低价态,没有氧化性;在反应中 Cl2中的 Cl 元素由 0 价降低到-1 价,作氧化剂;从基本反应类型来看,该反应属于置换反应;氯气为氧化剂,Br 2为氧化产物,因此,氯气的氧化性比溴单质的强。6 从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,其中正确的是( )答案 D解析 物质的灼烧应该选用耐高温的坩埚,A 项错误;过滤操作中,向漏斗中加液要用玻璃棒引流,B项错误;碘的苯溶液在上层,应由分液漏斗的上口倒出,C 项错误;

5、溶于苯的碘可以用蒸馏法分离,D项正确。- 3 -7 若将海水淡化后的水作为饮用水使用,下列方法在原理上完全不可行的是( )A.加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化B.利用太阳能使海水蒸馏淡化C.将海水缓慢凝固以获得淡化的饮用水D.海水通过离子交换树脂,以除去所含杂质离子答案 A解析 明矾净水是利用明矾与水反应生成的 Al(OH)3胶体的吸附作用而除去水中的一些悬浮物,并不能除去海水中的杂质离子而使海水淡化。利用太阳能使海水蒸馏淡化,是极有研究价值的一种淡化途径。海水缓慢凝固后可结成冰,在这个过程中可以除去海水中的杂质离子而使海水淡化。将海水通过离子交换树脂是一种已被应用的海水淡化方法。8 已知 Mg

6、O、MgCl 2的熔点分别为 2 800 、712 ,将 MgO、MgCl 2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁。海水中含有 MgCl2,工业上从海水中提取镁,正确的方法是( )A.海水 Mg(OH)2 MgB.海水 MgCl2溶液 MgCl2(熔融) MgC.海水 Mg(OH)2 MgO MgD.海水 Mg(OH)2 MgCl2溶液 MgCl2(熔融) Mg答案 D解析 工业生产除理论上可行外,还要考虑设备、原料、成本等问题。从理论上看 A 方法使用 NaOH成本高,且 Mg(OH)2是一种不溶性碱,加热熔融时会发生分解,因此不可行;B 方法海水中加 HCl 得不到 MgCl2溶液;C 方法

7、中电解 MgO 时,由于 MgO 的熔点很高,耗能大,所以经济效益差。9 某同学设计实验从海带中提取碘:滴加稀硫酸和 H2O2溶液;在海带中加入少量酒精,点燃使其燃烧为灰烬,在灰烬中加水搅拌;加四氯化碳并振荡;过滤;分液。该实验的合理操作顺序是( )A. B.C. D.答案 C解析 设计原理是使海带中的 I-变成碘单质,再用萃取分液的方法分离。反应原理:2H +2I-+H2O2- 4 -I2+2H2O。10 海水占地球总储水量的 97%。若把海水淡化和化工生产结合起来,既可以解决淡水资源缺乏的问题,又可以充分利用海洋资源。(1)工业上电解饱和食盐水可制得重要化工产品,又称为“氯碱工业” 。也可

8、以电解熔融氯化钠制得钠和氯气,该反应的化学方程式为 。 (2)近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法,该方法的流程如下:试写出反应的化学方程式: ; ; 。 答案 (1)2NaCl(熔融) 2Na+Cl2(2)NaOH+SO 2 NaHSO3H 2+Cl2 2HClNaHSO 3+HCl NaCl+SO2+H 2O解析 (1)电解熔融 NaCl 的化学方程式为 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2。(2)该流程较清晰地展示了氯碱产品及 NaCl 循环治理含 SO2的废气并回收 SO2的原理,根据要求写出化学方程式即可。能力提升1 下列关于海水的认识

9、不正确的是( )A.海水资源的利用包括海水水资源利用和化学资源利用B.海水既苦又涩,不能直接利用C.海水中某些金属元素总储量很大,但富集程度却很低D.海水淡化应同化工生产结合,同能源技术结合- 5 -答案 B解析 海水可直接利用,如冲厕、冷凝等。2 从海水中提取金属镁的生产步骤有:浓缩结晶;加熟石灰;加盐酸;过滤;熔融电解。正确的生产顺序是( )A. B.C. D.答案 C解析 海水中含有 M ,加入 Ca(OH)2可生成 Mg(OH)2沉淀:M +2OH- Mg(OH)2,过滤可得到Mg(OH)2固体。将 Mg(OH)2转化为 MgCl2溶液,MgCl 2溶液经浓缩结晶,然后电解熔融 MgC

10、l2可得金属镁:MgCl 2(熔融) Mg+Cl2。3 溴、碘主要存在于海水中,有“海洋元素”的美称。海水中的碘富集在海藻中,我国海带产量居世界第一,除供食用外,大量用于制碘。提取碘的途径如下所示:干海带 海带灰 水溶液 碘单质下列有关叙述正确的是( )A.碘元素在海水中也有游离态存在B.在提取的过程中用的氧化剂可以是 H2O2C.操作 A 是结晶或重结晶D.B 是提纯操作,常用蒸馏或分馏答案 B解析 碘在海水中只以化合态(I -)存在,没有游离态。操作 A 是萃取,操作 B 是分液,然后才是蒸馏等操作来得到单质碘,A、C、D 项错误。4 在空气吹出法的工艺中,有的选用纯碱溶液作溴蒸气的吸收剂

11、,也有的选用 SO2作溴蒸气的吸收剂,下列有关说法正确的是( )A.两种吸收过程中,Br 2只作氧化剂B.两种吸收过程都发生了氧化还原反应C.用纯碱溶液作吸收剂时,纯碱作还原剂D.用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应- 6 -答案 B解析 用纯碱吸收溴蒸气发生反应的离子方程式为 3Br2+3C Br +5Br-+3CO2,Br2发生自身的氧化还原反应;用 SO2吸收溴蒸气,发生反应的离子方程式为 SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4,Br2作氧化剂。 5 海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )A.向苦卤中通入 Cl2是为了提取溴B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C.

12、工业生产中常选用 NaOH 作为沉淀剂D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用 SO2将其还原吸收答案 C解析 通入 Cl2,反应为 Cl2+2Br- 2Cl-+Br2,A 项正确;粗盐中 Mg2+、S 等杂质可加入沉淀剂除去,K +等杂质只能通过重结晶除去,B 项正确;工业生产常用石灰乳作沉淀剂,C 项错误;苦卤中含溴离子少,通 Cl2后,Br 2浓度小,吹出后通入 SO2吸收,SO 2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr,D 项正确。 6(双选)下列有关海水综合利用的说法正确的是 ( )A.电解饱和食盐水可制得金属钠B.海带提碘只涉及物理变化C.海水提溴涉及氧化还原反应D.海水提

13、镁涉及复分解反应答案 CD解析 电解 NaCl 水溶液不可能得到金属钠,A 项错误;海带提碘中 I-被氧化生成 I2,属于化学变化,B 项错误;海水中的溴元素以 Br-的形式存在,海水提溴中 Br-被氧化成 Br2,属于氧化还原反应,C项正确;海水中 Mg2+与石灰乳反应生成 Mg(OH)2沉淀,属于复分解反应,D 项正确。7 海洋中有大量的宝贵资源。被称为“海洋元素”的溴,其工业制法为把海水浓缩得盐卤,然后加热到 363 K,控制 pH 为 3.5,通入氯气把溴置换出来,然后用一种气体 X 把溴吹出,再用纯碱溶液吸收,这时,溴转化为溴离子和溴酸根,最后用硫酸酸化,单质溴可从溶液中析出。- 7

14、 -(1)把溴吹出的气体 X,最可能用下面的 (填序号)。 A.乙烯 B.空气C.氩气 D.CO2(2)某同学对上述工艺提出改进意见,认为氧化后直接用有机溶剂萃取出溴即可,你认为其建议是否合理。 (填“是”或“否”),并说出理由。 。 (3)提取溴的工厂往往会因为溴的挥发而造成空气污染,某实验小组准备收集工厂的空气测定溴的含量,提供乙醇溶液、蒸馏水、饱和 Na2SO3溶液、饱和 NaBr 溶液,请你为他们设计收集一瓶工厂空气的方法。 。 (4)纯碱溶液吸收溴蒸气的化学方程式为 ,硫酸酸化得到单质溴的离子方程式为 。 答案 (1)B(2)否 需大量萃取剂,污染大,利用率低(3)把装满饱和 NaB

15、r 溶液的试剂瓶带到工厂,在工厂内把其中的液体全部倒出,然后加盖密封(4)3Br2+3Na2CO3 5NaBr+NaBrO3+3CO2 5Br -+6H+Br 3Br2+3H2O解析 (1)吹出的溴单质用 Na2CO3溶液吸收,不能用 CO2吹出 Br2,是因为 CO2与 Na2CO3能发生反应,乙烯与溴单质发生加成反应,氩气的使用在工业上成本较高,因此最可能用的是空气。(2)直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂,还会造成一部分溴流失,使成本增加。(3)收集工厂内的空气,只需把装满饱和 NaBr 溶液的试剂瓶带到工厂后,把其中的液体倒出,然后密封试剂瓶,即得一瓶工厂内的空气。(4)根据题中提供的

16、信息,Br 2与 Na2CO3反应的化学方程式为3Br2+3Na2CO3 5NaBr+NaBrO3+3CO2,然后用硫酸酸化得单质溴的离子方程式为 5Br-+6H+Br3Br2+3H2O。 8 从海水中可提取多种化工原料,下面是工业上对海水资源综合利用的示意图。- 8 -试回答下列问题:(1)粗盐中含有 Ca2+、Mg 2+、S 等杂质离子,精制时所用试剂为:A.盐酸;B.BaCl 2溶液;C.NaOH溶液;D.Na 2CO3溶液。则加入试剂的顺序是 (填序号)。 (2)写出用海滩上的贝壳制 Ca(OH)2的化学方程式: 。 (3)电解无水 MgCl2可制取镁和 Cl2,其中副产品 Cl2和

17、Ca(OH)2反应可制得漂白粉。制漂白粉的化学方程式为 。 (4)用海滩上的贝壳制取 Ca(OH)2,而不从异地开凿石灰石制取,主要考虑到什么问题? 。 (5)从经济效益角度看,该化工厂厂址应选在 。 答案 (1)BCDA 或 CBDA 或 BDCA(2)CaCO3 CaO+CO2、CaO+H 2O Ca(OH)2(3)2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(4)经济效益 (5)沿海陆地解析 (1)除杂原则是在除去 Ca2+、Mg 2+、S 时,不能带入新的杂质离子。所以,解此题的关键是把握好加入离子的顺序:Ba 2+必须在 C 之前加入;C 、OH -必须在 H+之前加入,所以 B、C不分先后,而 D 必须放在 B 之后才能满足条件。(2)由贝壳制取 Ca(OH)2的过程为 CaCO3 CaO Ca(OH)2。(3)漂白粉的主要成分为 CaCl2和 Ca(ClO)2,可将 Cl2通入石灰乳中制得。(4)海滩上的物质为海水综合利用创造了便利条件,不用运输,就地取材,从经济效益角度考虑是有利的。(5)由此可见,应在沿海陆地建厂。