2019_2020学年高中化学课时跟踪检测二十一海水资源的开发利用含解析新人教版必修2.doc

课时跟踪检测（二十一） 海水资源的开发利用

A——基础过关练

1．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
解析：选B　实验室中的“蒸发”操作是利用水受热挥发，其中的溶质因溶剂减少而析出的过程，与海水晒盐的原理是相似的。
2．下列各组物质，不需要经过化学变化就能够从海水中获得的是(　　)
A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝
C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水
解析：选D　海水经过蒸发可得到食盐和淡水。A、B选项中，海水中存在Cl－、Br－、I－、Na＋、Mg2＋、Al3＋，要获得它们的单质必须失去或得到电子才能实现。C中，需要电解饱和食盐水获取。
3．下列说法中不正确的是(　　)
A．海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库
B．海水中金的储存量很大，但它的富集程度却很低
C．从海水中可以提取铀和重水等核原料
D．海水中的溴、氟等元素均为微量元素，但仍有提取的价值
解析：选D　海水中金元素的储量为5×107 t，但1 t海水中的含量仅为4×10－6g，所以说它的富集程度很低，海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，另外还可从海水中提取铀和重水等核原料，故A、B、C正确；海水中的Br、F等元素为常量元素，D错误。
4．从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常溶有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是(　　)
A．加入适量的KI溶液
B．加入溴蒸气
C．加入适量的氢氧化钠溶液
D．加入适量的溴化钠溶液
解析：选D　要除去液溴中少量的氯气，可加入适量的溴化钠溶液：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。
5．从海带中提取碘的工业生产过程如图：

下列说法不正确的是(　　)
A．为保证I－完全被氧化，应通入大量Cl2
B．试剂R可以为NaOH溶液
C．H2SO4溶液的作用之一是使滤液酸化
D．提纯晶体碘采用升华法
解析：选A　A项，为保证I－完全被氧化，应通入稍过量Cl2，但如果Cl2过量较多，将会继续氧化I2，错误；B项，NaOH可以与海带中的I2发生反应：3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O，使碘元素更多地转移到溶液中，提高碘的吸收率，正确；C项，加入硫酸使溶液呈酸性，使I－与IO在酸性条件下发生归中反应生成I2，正确；D项，碘单质易升华，提纯碘单质可以采取升华法，正确。
6．下列有关工业生产的叙述不正确的是(　　)
A．用海水淡化后的浓缩海水作原料提取溴
B．在太阳能资源相对充足的沿海地区建造海水淡化厂
C．利用“海水→氯化钠→金属钠→氢氧化钠”的工艺流程生产烧碱
D．利用“海水→氢氧化镁→氯化镁→金属镁”的工艺流程生产金属镁
解析：选C　A项，用海水淡化后的浓缩海水作原料提取溴，正确；B项，在太阳能资源相对充足的沿海地区建造海水淡化厂，正确；C项，工业上通过电解饱和食盐水来生产烧碱，错误；D项，利用“海水→氢氧化镁→氯化镁→金属镁”的工艺流程生产金属镁，正确。
7．从海水中可以提取溴，主要反应为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2。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强
解析：选D　该反应是置换反应，说明氯气的氧化性比溴单质强。
8．从化学原理和经济利益角度分析，下列从海水中提取镁单质的方法最可行的是(　　)
A．海水Mg(OH)2Mg
B．海水MgCl2Mg
C．海水Mg(OH)2Mg
D．海水Mg(OH)2MgCl2Mg
解析：选D　A项，沉淀Mg2＋用石灰乳而不是NaOH，制取镁时电解的是MgCl2，错误；B项，海水直接蒸发不能得到MgCl2，错误；C项，制取镁时电解的是MgCl2，错误。
9．(1)如图所示的蒸馏装置中，如果有错误请指出并加以改正：

①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________。
(2)一化学兴趣小组的同学通过如下实验提取海带中的碘：
a．粉碎海带，加一定量的氢氧化钠溶液后高温灰化；
b．用水浸泡海带灰，过滤；
c．用盐酸酸化滤液，加入碘酸钾(KIO3)氧化溶液中的碘离子(I－)，生成碘单质；
d．用四氯化碳溶液萃取水溶液中的碘。
请回答下列问题：
①实验步骤c中相关反应的离子方程式为_________________________________。
②实验步骤c中也可用H2O2代替KIO3，相关反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
③检验用四氯化碳萃取碘后的水溶液中是否还含有碘单质的实验方法是：
________________________________________________________________________。
解析：(2)①由于KIO3中碘元素为＋5价(高价态)，碘离子(I－)为－1价(低价态)，二者在酸性条件下可发生氧化还原反应，生成单质碘：IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。②用H2O2代替KIO3，同样发生氧化还原反应：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O。③利用单质碘遇淀粉变蓝的性质，可用淀粉溶液或淀粉KI试纸检验。
答案：(1)①蒸馏烧瓶中温度计水银球应在支管口处，而不应插在液面下
②冷凝管中冷凝水流向错误，应从a处流入，b处流出
③接收容器应用小口的锥形瓶，而不应用大口的烧杯，以免蒸气挥发太多
④没有用石棉网
(2)①IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O
②2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O
③取少量水溶液放入试管，向其中滴入几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明水溶液中还含有I2；反之，不含有I2(或：用玻璃棒蘸取溶液，点在淀粉KI试纸中部，若试纸变蓝，则说明水溶液中还含有I2；反之，不含有I2)
10．目前世界上60%的镁是从海水提取的。海水提镁的主要流程如下：

提示：①MgCl2晶体的化学式为MgCl2·6H2O；
②MgO的熔点为2 852 ℃，无水MgCl2的熔点为714 ℃。
(1)操作①的名称是________，操作②的名称________、________、过滤。
(2)试剂a的名称是________________。
(3)用电解氯化镁生产金属镁的化学方程式为___________________________________。
(4)工业上是将氢氧化镁转变为氯化镁，再电解氯化镁来制取镁单质；而不采用加热Mg(OH)2得到MgO，再电解熔融MgO的方法制金属镁，其原因是_____________________。
解析：(1)操作①的名称是过滤，得到固体溶质。操作②的名称是蒸发浓缩、冷却(或降温)结晶。(2)溶解固体Mg(OH)2使之转化为MgCl2溶液需要加入HCl溶液。(3)在工业上用电解熔融氯化镁的方法来生产金属镁，反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。(4)工业上采用电解MgCl2而不采用电解MgO的方法制金属镁，其原因是MgO熔点很高，熔融时耗费大量的能量而增加生产成本。
答案：(1)过滤　蒸发浓缩　冷却(或降温)结晶
(2)HCl溶液(或盐酸)
(3)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
(4)MgO熔点很高，熔融时耗费大量的能量而增加生产成本

B——提能增分练

1．海水总量极大，金、铀等微量元素在海水中的总量自然也大，但从海水中获取这些微量元素的成本很高。其中成本最高的步骤在于(　　)
A．从海水中富集含微量元素的化合物
B．使含微量元素的离子沉淀
C．对含微量元素的混合物进行提纯
D．从化合物中冶炼这些单质
解析：选A　由于金、铀等微量元素在海水中的含量很低，所以成本最高的步骤在于从海水中富集含微量元素的化合物。
2．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(　　)

解析：选D　灼烧海带应用坩埚，A项错误；过滤时应用玻璃棒引流，B项错误；苯的密度比水的小，萃取单质碘的苯层在上层，应从分液漏斗的上口倒出，C项错误。
3．从海水中提取的溴占世界溴年产量的左右。已知溴水呈橙色，将SO2气体通入溴水时，可以使溴水褪色。则下列有关叙述中正确的是(　　)
A．SO2使溴水褪色，显示了SO2的漂白性
B．SO2使溴水褪色，显示了SO2的还原性
C．从溴水中提取单质溴，可以用乙醇进行萃取
D．SO2是形成酸雨的唯一原因
解析：选B　SO2使溴水褪色，显示了SO2的还原性，A错误，B正确；乙醇与水互溶，从溴水中提取单质溴，不能用乙醇萃取，C错误；氮的氧化物也可形成酸雨，D错误。
4．用空气吹出法从海水中提取溴所涉及的化学反应可能有(　　)
①Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2　②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4　③Br2＋2I－===I2＋2Br－　④2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O
A．①②　　　B．②③　　　C．③④　　　D．①④
解析：选A　空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法，其中一种工艺是，在预先经过酸化的浓缩海水中用氯气置换溴离子使之成为单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的。然后，再用氯气将其氧化得到产品溴。
5．下列化学反应，在从海水中提取金属镁的过程中，不会涉及的是(　　)
A．Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
B．Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
C．Mg(OH)2MgO＋H2O
D．MgCl2Mg＋Cl2↑
解析：选C　A项是把海水中的Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，B项是把Mg(OH)2转化为MgCl2，D项是电解熔融MgCl2制得Mg和Cl2，C项中的反应未涉及。
6．海水中含有的氯化镁是镁的重要资源之一，从海水中提取镁，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降，过滤，洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物；④将产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法中不正确的是(　　)
A．此方法的优点之一是原料的来源丰富
B．进行①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2
C．第④步通电时会产生氯气
D．涉及的反应有化合反应、复分解反应和置换反应
解析：选D　海水提镁的反应有：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2，MgCl2＋Ca(OH)2===CaCl2＋Mg(OH)2↓，Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，MgCl2Mg＋Cl2↑，反应中无置换反应。
7．有关海水资源的开发利用中各工业的某项操作叙述错误的是(　　)

工业体系
操作
A
镁工业：制备单质镁
用提纯得到的MgO加热熔融、电解得单质镁
B
溴工业：制备单质溴
用SO2作吸收剂将Br2转化为HBr达到富集的目的
C
淡水工业：制备蒸馏水
用太阳能将海水蒸发再液化得到初步的淡水
D
氯碱工业：氢气、烧碱和含氯产品
用电解得到的Cl2和石灰乳混合加工得到漂白粉
解析：选A　A项，镁是活泼金属，在工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼，错误；B项，工业上制备单质溴，是氯气将海水中的溴离子转化为单质溴，用SO2作吸收剂将Br2转化为HBr达到富集的目的，最后再用氯气氧化，正确；C项，工业上制备蒸馏水，可以用太阳能将海水蒸发再液化得到初步的淡水，正确；D项，氯碱工业可以制备氢气、烧碱和氯气，用电解得到的Cl2和石灰乳反应得到以次氯酸钙为有效成分的漂白粉，正确。
8．海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

请填写下列空白：
(1)步骤⑤所用的主要仪器是_______________________________________________。
(2)步骤③的实验操作名称是_____________________________________________；
步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是________。
(3)步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是______________________________。
(4)①～⑥操作中，使用玻璃棒的是________(填序号)。
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的简单方法：
________________________________________________________________________。
解析：(1)分液的主要仪器为分液漏斗。(2)物质的分离方法是：固液分离用过滤，液液不互溶用分液，液液互溶用蒸馏。(4)使用玻璃棒的是②浸泡(溶解)，③过滤。(5)利用淀粉遇I2变蓝检验。
答案：(1)分液漏斗　(2)过滤　蒸馏　(3)苯与水互不相溶，碘在苯中溶解度比在水中的大　(4)②③　(5)取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色(如果变蓝，说明有单质碘)
9．从海水中可提取多种化工原料，下图是工业上对海水的几项综合利用的示意图。试回答下列问题：

(1)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式：
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(2)以上海水的综合利用过程中，哪一种操作肯定会引起氧化还原反应的发生？________。
(3)电解无水MgCl2可制取镁和氯气，其中副产品氯气和粉末状熟石灰可制得漂白粉，制漂白粉的化学方程式为________________________________________________________。
(4)用海滩上的贝壳制Ca(OH)2，而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到________问题。
(5)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在________。
解析：(1)贝壳的主要成分为CaCO3，对其煅烧制得CaO，CaO加水即可制得Ca(OH)2。(2)电解饱和食盐水和熔融MgCl2属于氧化还原反应。(3)制漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(4)(5)在工业生产中主要考虑经济效益问题。
答案：(1)CaCO3CaO＋CO2↑　CaO＋H2O===Ca(OH)2　(2)电解　(3)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O　(4)经济效益　(5)海边

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