专题16-海水资源的综合利用(人教版2019必修第二册)(解析版).docx

2021-2022学年高一化学期末复习重点专题突破
专题16 海水资源的综合利用
方法探究
一、海水的淡化
1．海水淡化的方法
通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法有蒸馏法(最先使用，技术成熟，但成本高)、电渗析法(成本低，但未能大量生产)、离子交换法(目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂)。
2．海水的整理
(1)原理

(2)注意事项
①烧瓶需垫石棉网加热。
②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的，也不能少于。
③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体暴沸。
④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。
二、海水化学资源的开发利用
1．海带中碘的提取与检验
海水中碘的浓度很低，碘一般从海带或海藻等植物中提取。使I−变成单质碘，可供选择的常见氧化剂有Cl2和H2O2。单质碘用苯或四氯化碳萃取，分液后用蒸馏的方法将碘和有机溶剂分开。

碘的提取
反应原理
Cl2+2I−===I2+2Cl−
工艺流程

碘元素的检验
反应原理
2H++2I−+H2O2===I2+2H2O
操作步骤

2．海水提溴的方法
工艺流程

基本操作
浓缩
海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br−得到浓缩
氧化
向浓缩的海水中通入Cl2，将Br−氧化成Br2，反应的离子方程式为Cl2+2Br−===Br2+2Cl−
富集
利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收，反应方程式为Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
提取
再用Cl2将HBr氧化得到产品溴
3．海水提镁的方法
工艺流程

反应原理
CaCO3CaO+CO2↑
CaO+H2O===Ca(OH)2
MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+H2O
MgCl2(熔融)Mg +Cl2↑
典例剖析
例1 空气吹出法是工业规模海水提溴的常用方法，流程如下：
浓缩海水粗产品溴溴蒸气物质X产品溴
下列说法错误的是
A．①中发生的主要反应为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
B．物质X为HBrO
C．②③的目的是富集溴元素
D．空气吹出法利用了溴易挥发的性质
【答案】B
【解析】浓缩海水中通入氯气将溴离子置换成溴单质，再通入空气和水蒸气将溴形成蒸汽，用二氧化硫吸收生成HBr和H2SO4，HBr再与氯气生成溴单质。
A．浓缩海水中通入氯气将溴离子置换成溴单质，发生反应为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，故A正确；
B．溴与二氧化硫反应生成HBr和H2SO4，所以物质X为HBr和H2SO4，故B错误；
C．②通入空气和水蒸气将溴形成蒸汽，与③二氧化硫反应，目的是富集溴元素，故C正确；
D．溴易挥发，空气吹出法利用了溴易挥发的性质形成溴蒸汽再被二氧化硫吸收，故D正确；
故答案为B。
例2 Ⅰ.(1)粗食盐常含有少量K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：

提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为
(只填化学式)。
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为 。
Ⅱ.工业上用活性炭吸附海带提碘后废水中的I－制取I2，其流程如图：

(2)向废水中加入NaNO2并调节pH<4，写出此反应的离子方程式： 。
(3)写出该流程加入HCl调节pH发生的反应的离子方程式： 、
。
(4)工业上虚线框内流程还可用下图操作代替，试评价图中替代流程的优点：
(写出一条即可)
……―→―→―→I2
【答案】（1）__BaCl2、NaOH、Na2CO3__；　75%乙醇　
（2）2NO＋4H＋＋2I－===2NO↑＋I2＋2H2O　
（3）　H＋＋OH－===H2O、IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O　
（4）减少了化学药品的投入量，使成本大大降低(或生产环节减少；或药品对设备无腐蚀性等)
【解析】Ⅰ.(1)①选择试剂时一定要注意先除去SO，则过量的Ba2＋可在下一步除Ca2＋时用CO一并除去，但钡盐应使用BaCl2，防止Ba(NO3)2引入NO。除Mg2＋、Fe3＋所用的NaOH在顺序上不受影响，所以滴加顺序为BaCl2、NaOH、Na2CO3(NaOH的位置可以变动)。
②少量的KCl一般可用少量蒸馏水洗去，但提供的试剂中只有75%乙醇最接近于水，不留杂质。
Ⅱ.(2)亚硝酸钠具有氧化性，碘离子具有还原性，酸性条件下，二者发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘和水，离子反应方程式为2NO＋4H＋＋2I－===2NO↑＋I2＋2H2O。
(3)加入HCl调节pH发生的反应主要是酸和碱反应生成水，碘离子和碘酸根离子在酸性溶液中发生归中反应生成单质碘，反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O、IO＋5I－＋6H＋==3I2＋3H2O。
(4)工业上虚框内流程与图中操作流程比较，需氢氧化钠、盐酸对设备有一定的腐蚀性，化学药品的投入量大，需热能成本高，而图中操作流程仅需高温，减少了化学药品的投入量，使成本大大降低(或生产环节减少；或药品对设备无腐蚀性等)。
精选习题
1．下图是实验室蒸馏装置图。可利用此装置将海水淡化，下列说法中正确的是

A．蒸馏时应将温度计插入海水中
B．蒸馏时冷水的流向应由上而下
C．利用此法淡化海水获得淡水质量高，但能耗大
D．蒸馏时温度计位置应在离液面2～3 mm 处
【答案】C
【解析】蒸馏时温度计测量的是水蒸气的温度，而不是溶液的温度，所以温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处，冷却水流向是由下而上，答案选C。
2．下列有关海水资源的综合利用的说法，其中不正确的是
A．海水淡化的的方法有蒸馏法，电渗析法，离子交换法等
B．用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁
C．提取海带中的碘，首先将用刷子刷净并用酒精润湿的干海带在坩埚中灼烧
D．提取海水中的溴，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】B
【解析】A. 海水淡化的主要方法有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，故选项A正确；B. 用海水为原料，经一系列过程制得氯化镁固体，电解无水氯化镁可得镁；镁是活泼的金属，不能用热还原方法制取，选项B错误；C. 提取海带中的碘，首先将用刷子刷净去除杂质，再用酒精润湿的干海带在坩埚中灼烧，去掉有机物，然后用水溶解灰烬，过滤，向滤液中加入稀硫酸酸化，再加入1 mL的H2O2溶液，碘元素就由化合物转化为I2单质，选项C正确；D.海水提取溴一般用氯气置换溴离子转化为溴单质，然后用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收转化为HBr，达到富集的目的，故选项D正确。
3．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】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，萃取了单质碘的苯层在上层，应从分液漏斗的上口倒出，C项错误。
4．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．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】A项，苦卤中含有K＋、Mg2＋、Br－等，通入Cl2可将Br－氧化成Br2，便于从苦卤中提取Br2，正确；B项，粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(Ca2＋、Mg2＋、SO等)，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净NaCl晶体，正确；C项，工业上沉淀Mg2＋常选用廉价的Ca(OH)2，而不选用NaOH，错误；D项，Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原吸收(SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr)，得到浓度较大的含Br－溶液，正确。
5．如图是工业上从海带中提取碘的流程，下列说法不正确的是

A．碘在海水中含量比较高，工业提碘可直接对海水进行一系列化学操作，不需要浓缩
B．浸泡液中含有I-、可溶性有机质等，氢氧化钠可使可溶性有机质形成沉淀
C．如果用过氧化氢溶液氧化，发生的反应为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
D．可用淀粉检验“滤液”中的I-离子是否氧化
【答案】A
【解析】根据流程图可知，干海带用水浸泡后，向浸泡液加入氢氧化钠进行碱化，过滤分离出有机物沉淀，向滤液中加入硫酸酸化后，再加入氧化剂氧化滤液中的碘离子生成碘单质，碘单质不易溶于水，过滤分离出粗碘，进行升华即可提纯碘单质，据此分析解答。
A．海水中碘的储量大，但浓度小，需要先将海水浓缩后在提取，所以工业上不直接用海水提取碘，故A错误；
B．由流程可知，浸泡液中加入氢氧化钠得到有机物沉淀，说明氢氧化钠可使可溶性有机质形成沉淀，向浸泡液的滤液中加入硫酸可氧化浸泡液产生碘单质，根据以上分析可说明浸泡液中含有I-、可溶性有机质等，故B正确；
C．根据分析可知，氧化过程中是在酸性条件下氧化剂将碘离子氧化为碘单质，过氧化氢具有氧化性，可氧化碘离子生成碘单质，发生的反应为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，故C正确；
D．淀粉遇碘单质变蓝，遇碘离子无现象，可用淀粉检验“滤液”中的碘单质，故D正确；
答案选A。
6．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如下图所示)，下列有关说法正确的是

A．第①步除去粗盐、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质离子，加入的药品顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B．将第②步结晶出的MgCl2·6H2O可在HCl气流中加热分解制无水MgCl2
C．在第③④⑤步中溴元素均被氧化
D．第⑤步涉及的分离操作有过滤、萃取、蒸馏
【答案】B
【解析】A．选项中的试剂添加顺序中，钡离子最后无法除去，则加入的药品顺序应为：BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，故A错误；B．第②步中的MgCl2·6H2O脱水过程中镁离子易水解生成氢氧化镁沉淀，在氯化氢气体中脱水可以抑制镁离子水解；MgCl2·6H2O要在HCl氛围中加热脱水制得无水MgCl2，故B正确；C．第③步将溴离子被氧化为溴单质，第④步中溴单质被还原为溴离子，第⑤步中溴离子被氧化为溴单质，故C错误；D．第⑤步中，溴元素化合价从−1升高到0价，被氧化，生成单质溴溶于水，则萃取后、蒸馏可分离，不需要过滤操作，故D错误；故选B。
7．碘是人体生长发育不可缺少的微量元素，海带中富含碘元素，从海带中提取碘的工艺流程如下。回答下列问题：

(1)步骤①中发生反应的离子方程式为_______，当生成0.3molI2时，转移电子的物质的量为_______mol。
(2)向含有I2的水溶液中加入CCl4振荡静置后的实验现象为_______。
(3)步骤③中发生反应的化学方程式为_______。
(4)步骤⑤的实验操作名称为_______。
(5)步骤③④是利用化学转化法将富集在四氯化碳中的碘单质重新富集在水中，该方法称为_______法。
【答案】(1) 2I-+2H++H2O2=I2+2H2O     0.6
(2)溶液分层，上层无色，下层紫红色
(3)3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O
(4)过滤
(5)反萃取
【解析】海带浸取液中含有I-，加过氧化氢溶液把I-氧化为I2，用四氯化碳萃取出I2，碘的四氯化碳溶液中加氢氧化钠反萃取，得含有NaI、NaIO3的溶液，加入硫酸，NaI、NaIO3在酸性条件下反应生成I2，过滤得I2。
(1)步骤①中过氧化氢溶液把I-氧化为I2，发生反应的离子方程式为2I-+2H++H2O2=I2+2H2O，I元素化合价由-1升高为0，当生成0.3molI2时，转移电子的物质的量为0.6mol。
(2)CCl4难溶于水且密度比水大，I2易溶于CCl4，向含有I2的水溶液中加入CCl4振荡静置后的实验现象为溶液分层，上层无色，下层紫红色；
(3)步骤③中，碘的四氯化碳溶液和氢氧化钠反应生成NaI、NaIO3，发生反应的化学方程式为3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O；
(4)步骤⑤是从碘的悬浊液中分离出固体碘，实验操作名称为过滤；
(5)步骤③④是利用化学转化法将富集在四氯化碳中的碘单质重新富集在水中，该方法称为反萃取。
8．从海水中可以获得淡水、食盐并可提取镁和溴等物质。“吹出法”提溴：空方气吹出法是工业规模提溴的常用法，其流程如图：

(1)其中步骤②～⑤的目的是___。步骤④反应的离子方程式为__。除SO2外，步骤④还可以选用Na2CO3溶液吸收溴，主要反应是Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3(未配平)，吸收3molBr2时，转移电子的物质的量为___mol。
(2)实验室模拟从海带中提取碘，可能经历如下操作(或过程)，请选择必要的操作(或过程不需要的不选)，并按实验的先后顺序排列__(填写编号)。

【答案】富集溴元素(或提高溴水浓度) SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br- 5 CEAD
【分析】提取粗盐后的卤水加入硫酸酸化，通入氯气氧化溴离子生成溴单质，用热空气吹出得到含溴的空气被二氧化硫吸收生成硫酸和溴化氢，得到吸收液再通入氯气氧化溴离子生成溴单质，蒸馏得到液溴，据此解答。
【详解】(1)提取粗盐后的卤水加入硫酸酸化，通入氯气氧化溴离子生成溴单质，用热空气吹出得到含溴的空气被二氧化硫吸收生成硫酸和溴化氢，得到吸收液再通入氯气氧化溴离子生成溴单质，蒸馏得到液溴，这说明步骤②～⑤的目的是富集溴元素，步骤④反应的离子方程式为：SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br-，反应Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3中，溴元素化合价0价变化为-1价和+5价，根据电子得失守恒可知3Br2+6Na2CO3+3H2O＝5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3，因此吸收3mol溴单质，电子转移5mol
(2)实验室模拟从海带中提取碘的过程为灼烧、浸泡、过滤、氧化、萃取分液、蒸馏得到碘单质，按实验的先后顺序排列为：CEAD，故答案为：CEAD。
9．海洋是一个巨大的化学资源宝库，下面是海水资源综合利用的部分流程图。

（1）步骤①中除去粗盐中杂质（Mg2＋、SO、Ca2＋），加入的药品顺序正确的是__________。
A．NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸
C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸
D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤后加盐酸
（2）步骤⑤中已获得Br2，步骤⑥中又用SO2的水溶液将Br2吸收，其目的是___________。
（3）写出步骤⑥中发生反应的离子方程式：_______________。
（4）把溴吹入到SO2的水溶液的气体X最可能用下面的___（填序号）。
A．乙烯 B．空气 C．氩气 D．CO2
（5）由海水提溴过程中的反应可得出Cl－、SO2、Br－还原性由弱到强的顺序是___________。
（6）钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。常温下钛不与非金属、强酸反应，红热时，却可与常见的非金属单质反应。目前大规模生产钛的方法是：TiO2、炭粉混合，在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为______。
【答案】（1）BCD
（2）提高溴的富集程度
（3）Br2＋SO2＋2H2O=4H++2Br－＋SO4 2 －
（4）B
（5）Cl－液中通入氯气氧化溴离子生成溴单质，用热空气吹出溴单质和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和溴化氢，吸收液中通入氯气氧化溴离子生成单质溴，蒸馏冷却分离得到纯溴，据此分析解答。
(1) 除去粗盐中杂质(Mg2＋、SO42-、Ca2＋)，通过加氯化钡除SO42-离子，然后再加碳酸钠除Ca2+离子，同时碳酸钠可以除去过量的钡离子，如果加反了，过量的钡离子就没法除去，加NaOH除去Mg2+离子顺序不受限制，因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了，将三种离子除完，过滤后加盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子；A．NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸，加入的氯化钡溶液中钡离子不能除去，故A错误；B．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，符合除杂和提纯的要求，故B正确；C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，符合除杂和提纯的要求，故C正确；D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤后加盐酸，符合除杂和提纯的要求，故正确；故答案为：BCD；
(2)步骤⑤中已获得Br2，低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源，步骤⑥中又将Br2还原为Br-，目的是转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质，用于富集溴元素，故答案为：提高溴的富集程度；
(3)步骤⑥中二氧化硫与溴单质发生氧化还原反应，反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O═H2SO4+2HBr，离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O=4H++2Br－＋SO42-，故答案为：Br2＋SO2＋2H2O=4H++2Br-＋SO42-；
(4)把溴吹出的气体X，廉价且不和溴反应，吹出的溴单质用碳酸钠溶液吸收，二氧化碳能够与碳酸钠溶液反应，乙烯和溴发生加成反应，氩气生产成本高，所以工业上最适宜选用空气，故答案为：B；
(5)苦卤中通入Cl2置换出Br2，吹出后用SO2吸收转化为Br-，反复多次，以达到富集溴的目的。由海水提溴过程中的反应中还原剂的还原性大于还原产物，2Br-+Cl2=Br2+2Cl-；反应中还原剂Br-的还原性大于还原产物Cl-；Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，反应中还原剂SO2的还原性大于还原产物Br-；可得出Cl-、SO2、Br-还原性由弱到强的顺序是Cl－中从海带中提取碘的流程如图。

已知：碘元素在海带中以碘化物的形式存在；碘单质与NaOH浓溶液发生的反应为：3I2＋6NaOH＝5NaI＋NaIO3＋3H2O
回答下列问题：
(1)“灼烧”时，应将干海带放在___________________(填仪器名称) 进行加热。
(2)步骤④发生反应的离子方程式为__________________。
(3)“过滤”操作用到的主要玻璃仪器有________________________。
(4)下列有关步骤⑤的叙述正确的是 _________(填序号)。
a．用到的主要玻璃仪器是分液漏斗和烧杯
b．也可选择苯或酒精作萃取剂
c．“萃取”实验中，振荡后，分液漏斗下口向上倾斜，打开活塞，使漏斗内气体放出
d．“分液”时，应打开旋塞，先将水层放出
(5)加入45%的硫酸后发生反应的离子方程式为________________________。
(6)该学习小组欲探究氯气、溴单质、碘单质的氧化性强弱。设计的实验操作依次为：i．向NaBr溶液中通入氯气 ii．向KI溶液中通入氯气
①若要验证氧化性Cl2＞Br2＞I2，你认为该小组同学还需完成的实验是______(用离子方程式表示)。
②请用原子结构知识解释Cl2的氧化性强于I2的原因______________。
【答案】坩埚 2I－＋MnO2＋4H＋＝Mn2＋＋I2＋2H2O 漏斗、烧杯、玻璃棒 ac 5I－＋IO＋6H＋＝3I2＋3H2O Br2＋2I－＝I2＋2Br－ Cl、I原子的最外层电子数相同，但I原子半径大于Cl半径，Cl原子核对最外层电子的吸引力较大，所以得电子能力较强，Cl2氧化性较强
【分析】干海带在坩埚中灼烧，烧成海带灰，在水中浸泡形成海带灰悬浊液，用玻璃棒不断搅拌后过滤得到含碘离子的溶液，向溶液中加入二氧化锰和稀硫酸反应生成单质碘，用四氯化碳萃取后分液，向分液后的碘的四氯化碳中加入浓NaOH溶液，反应生成NaI、NaIO3和水，再加入稀硫酸反应生成单质碘，再过滤最终得到固体单质碘。
【详解】(1)“灼烧”时，应将干海带是固体，一般固体灼烧放在坩埚中进行加热；故答案为：坩埚。
(2)步骤④主要是二氧化锰在酸性条件下氧化碘离子，其发生反应的离子方程式为2I－＋MnO2＋4H＋＝Mn2＋＋I2＋2H2O；故答案为：2I－＋MnO2＋4H＋＝Mn2＋＋I2＋2H2O。
(3)“过滤”操作用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒；故答案为：漏斗、烧杯、玻璃棒。
(4)a．步骤⑤主要是分液，因此用到的主要玻璃仪器是分液漏斗和烧杯，故a正确；b．由于酒精与水互溶，因此不能用酒精作萃取剂，故b错误；c．“萃取”实验中，振荡后，分液漏斗下口向上倾斜，打开活塞，使漏斗内气体放出，避免内部压强过大，故c正确；d．“分液”时，应打开旋塞，先将碘的四氯化碳层放出，再从上口将水倒出，故d错误；综上所述，答案为：ac。
(5)单质碘加入NaOH溶液后反应生成NaI、NaIO3和水，加入45%的硫酸后主要是NaI、NaIO3和硫酸反应，发生反应的离子方程式为5I－＋IO＋6H＋＝3I2＋3H2O；故答案为：5I－＋IO＋6H＋＝3I2＋3H2O。
(6)①前两个实验只能验证氧化性Cl2＞Br2，Cl2＞I2，不能验证Br2＞I2，因此还需完成的实验是Br2＋2I－＝I2＋2Br－；故答案为：Br2＋2I－＝I2＋2Br－。
②用原子结构知识解释Cl2的氧化性强于I2的原因Cl、I原子的最外层电子数相同，但I原子半径大于Cl半径，Cl原子核对最外层电子的吸引力较大，所以得电子能力较强，Cl2氧化性较强；故答案为：Cl、I原子的最外层电子数相同，但I原子半径大于Cl半径，Cl原子核对最外层电子的吸引力较大，所以得电子能力较强，Cl2氧化性较强。
链接高考
1．（2021·广东）化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是
选项
生产活动
化学原理
A
用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜
聚乙烯燃烧生成和
B
利用海水制取溴和镁单质
可被氧化、可被还原
C
利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
氢氟酸可与反应
D
公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆
钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀
【答案】A
【详解】A．聚乙烯是一种无毒的塑料，是最常见的食品包装袋材料之一，则用聚乙烯塑料制作食品包装袋与燃烧生成二氧化碳和水无关，故A符合题意；
B．溴离子具有还原性，能与氯气反应生成溴单质，镁离子具有弱氧化性，能用电解熔融氯化镁的方法制得镁，则海水制取溴和镁与单质，与溴离子可被氧化、镁离子可被还原有关，故B不符合题意；
C．氢氟酸能与二氧化硅反应，常用来刻蚀石英制作艺术品，则用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，与氢氟酸能与二氧化硅反应有关，故C不符合题意；
D．钢铁在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，在护栏上涂油漆可以隔绝钢铁与潮湿空气接触，防止钢铁腐蚀，则公园的钢铁护栏涂刷多彩油漆防锈，与隔绝钢铁与潮湿的空气防止腐蚀有关，故D不符合题意；
故选A。
2．（2021·浙江）下列说法不正确的是
A．某些胶态金属氧化物分散于玻璃中可制造有色玻璃
B．通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴
C．生物炼铜中通常利用某些细菌把不溶性的硫化铜转化为可溶性铜盐
D．工业制备硝酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔
【答案】D
【详解】A．某些胶态金属氧化物分散于玻璃中可制造有色玻璃，如氧化亚铜分散在玻璃中可以得到红色的玻璃，三氧化二钴分散在玻璃中可以得到蓝色的玻璃，A说法正确；
B．溴虽然被称为“海洋元素”，但是其在海水中的浓度太小，直接以海水为原料提取溴的成本太高，而海水提取粗食盐后的母液属于浓缩的海水，其中溴化物的浓度较高，因此，通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴，B说法正确；
C．某种能耐受铜盐毒性的细菌能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，从而把不溶性的硫化铜转化为可溶性的铜盐，因此，其可用于生物炼铜，C说法正确；
D．工业制备硝酸的主要设备为氧化炉（转化器）、热交换器和吸收塔，工业制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔，D说法不正确。
综上所述，本题选D。
3．（2021·全国甲卷）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
(1)的一种制备方法如下图所示：

①加入粉进行转化反应的离子方程式为_______，生成的沉淀与硝酸反应，生成_______后可循环使用。
②通入的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_______；若反应物用量比时，氧化产物为_______；当，单质碘的收率会降低，原因是_______。
(2)以为原料制备的方法是：先向溶液中加入计量的，生成碘化物；再向混合溶液中加入溶液，反应得到，上述制备的总反应的离子方程式为_______。
(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和，若生成，消耗的至少为_______。在溶液中可发生反应。实验室中使用过量的与溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量的原因是_______。
【答案】2AgI+Fe=2Ag+ Fe2++2I- AgNO3 FeI2+Cl2= I2+FeCl2 I2、FeCl3 I2被过量的进一步氧化 4 防止单质碘析出
【详解】(1) ①由流程图可知悬浊液中含AgI ，AgI可与Fe反应生成FeI2和Ag，FeI2易溶于水，在离子方程式中能拆，故加入粉进行转化反应的离子方程式为2AgI+Fe=2Ag+ Fe2++2I-，生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环中，故答案为：2AgI+Fe=2Ag+ Fe2++2I-；AgNO3；
②通入的过程中，因I-还原性强于Fe2+，先氧化还原性强的I-，若氧化产物只有一种，则该氧化产物只能是I2，故反应的化学方程式为FeI2+Cl2= I2+FeCl2，若反应物用量比时即过量，先氧化完全部I-再氧化Fe2+，恰好将全部I-和Fe2+氧化，故氧化产物为I2、FeCl3，当即过量特别多，多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应，单质碘的收率会降低，故答案为：FeI2+Cl2= I2+FeCl2；I2、FeCl3；I2被过量的进一步氧化；
(2)先向溶液中加入计量的，生成碘化物即含I-的物质；再向混合溶液中（含I-）加入溶液，反应得到，上述制备的两个反应中I-为中间产物，总反应为与发生氧化还原反应，生成和，根据得失电子守恒、电荷守恒]及元素守恒配平离子方程式即可得：，故答案为：；
(3) 溶液和溶液混合可生成沉淀和，化学方程式为4KI+2CuSO4=2CuI +I2+2K2SO4，若生成，则消耗的至少为4mol；反应中加入过量，I-浓度增大，可逆反应平衡右移，增大溶解度，防止升华，有利于蒸馏时防止单质碘析出，故答案为：4；防止单质碘析出。