第八章-第一节-第2课时-海水资源的开发利用-练习【新教材】人教版高中化学必修二.docx

第2课时　海水资源的开发利用
课后篇素养形成
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1.下列是四位同学对于海水淡化供居民用水所提供的方法,其中原理上完全不可行的是(　　)

答案A
解析海水淡化的方法:蒸馏法、电渗析法、离子交换法。选项A,明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O,加明矾不能使海水中的盐沉淀出来,所以不能使海水淡化。
2.许多国家十分重视海水资源的综合利用,下列不需要发生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
3.21世纪以来,国与国之间因对海权的争夺引起的摩擦接连不断,在捍卫主权的同时,人们看重的是海洋这个巨大宝藏,下列有关海洋资源综合利用的说法不正确的是(　　)
A.利用海水波浪发电是将动能转化为电能
B.从海水中提取溴单质一定伴有化学变化
C.从海水中提取Mg时,最终须通过电解熔融态的MgO得到Mg
D.积极研发海水直接冷却技术,可减少煤炭的使用量,有利于环境保护
答案C
解析MgO熔点高,一般通过电解熔融态的MgCl2制得Mg。
4.下列海洋资源中,属于可再生资源的是(　　)
A.海洋潮汐能 B.海底多金属结核矿
C.海滨砂矿 D.海水化学资源
答案A
解析海洋潮汐能是可再生资源,金属结核矿、砂矿、海水化学资源属于不可再生资源。
5.NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质,除食用外,它还是一种工业原料,下列以NaCl为原料的产品(物质)是(　　)
①烧碱　②纯碱　③金属钠　④氯气　⑤盐酸
A.①②③④⑤ B.只有①②③④
C.只有①②③⑤ D.只有①②④⑤
答案A
解析电解NaCl的水溶液可制得NaOH、H2、Cl2;H2、Cl2可合成HCl;NaCl溶液又可与CO2、NH3反应来制取NaHCO3,NaHCO3受热分解可得Na2CO3;电解熔融的NaCl可制备金属钠。
6.某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤,得到澄清的滤液。他们设计了如下的几个方案,你认为能证明海带的灰烬中含有碘元素的是(　　)
A.取适量滤液,蒸干,观察是否有紫色固体生成
B.取适量滤液,加入苯,振荡,静置,苯层无色,证明不含碘元素
C.取适量滤液,向其中加入淀粉溶液,无明显现象,证明不含碘元素
D.取适量滤液,加入酸化的H2O2溶液,再加入淀粉溶液,呈蓝色,证明含有碘元素
答案D
解析海带灰烬中含有的碘元素是以I-形式存在的,不是以单质形式存在,所以A、B、C均不正确;D中发生了氧化还原反应H2O2+2I-+2H+I2+2H2O,产生了I2,使淀粉溶液呈蓝色。
7.从海水中可以获得淡水、食盐,也可提取镁等物质。
(1)海水淡化的方法主要有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填一种)。 
(2)从海水中提取镁的流程如图所示:

流程中分离出Mg(OH)2沉淀的方法是　　　;写出反应②的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案(1)蒸馏法(或电渗析法、离子交换法等)
(2)过滤　MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
解析(1)海水淡化的常用方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。
(2)从沉淀池中分离出Mg(OH)2沉淀使用过滤方法,反应②的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
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1.海水淡化可采用膜分离技术,如下图所示。对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能通过淡化膜,从而得到淡水,对加压后淡化膜右侧海水成分的变化进行分析,正确的是(　　)

A.溶质质量增加 B.溶液质量不变
C.溶剂质量减少 D.溶质质量分数不变
答案C
解析水分子能通过淡化膜进入左侧淡水池,而各种离子不能通过淡化膜,故右侧海水中溶质质量不变,溶剂质量减少,溶质质量分数增大。
2.已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800 ℃、712 ℃,将MgO、MgCl2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)2Mg
B.海水MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg
C.海水Mg(OH)2MgOMg
D.海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg
答案D
解析工业生产除需要理论上可行外,还要考虑设备、原料、成本等问题。从理论上看A项方法使用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项方法中得不到MgCl2;C项方法中电解MgO时,由于MgO的熔点很高,耗能大,所以经济效益差。
3.从淡化海水中提取溴的流程如下:
淡化
海水低浓度Br2含Br-等的溶液Br2的浓溶液…Ⅳ液溴
下列有关说法不正确的是(　　)
A.X试剂可用Na2SO3饱和溶液
B.步骤Ⅲ的离子方程式:2Br-+Cl22Cl-+Br2
C.工业上每获得1 mol Br2,需要消耗Cl2 44.8 L
D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
答案C
解析Na2SO3+Br2+H2ONa2SO4+2HBr,A正确;步骤Ⅲ根据氯的非金属性比溴强,可以利用置换反应制取Br2,B正确;反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用到Cl2,故制取1 mol Br2理论上消耗2 mol氯气,但未给出氯气所处的温度和压强,无法计算Cl2的体积,C错误;从浓溴水中提取溴,可利用有机溶剂(如苯)萃取溴,然后分液得到溴的有机溶液,再经蒸馏可得到纯净的溴,D正确。
4.海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是　　)

A.除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B.②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段
C.③④⑤中溴元素均被氧化
D.蒸馏法是技术最成熟也是最具有发展前景的海水淡化方法
答案B
解析A项中加入试剂的顺序会导致Ba2+无法除尽,A项错误;单质镁是通过电解熔融MgCl2的方法制取的,B项正确;流程图的第④步中溴元素被还原,C项错误;蒸馏法会消耗大量的能源,不是最具有发展前景的海水淡化方法,D项错误。
5.海洋资源的利用具有广阔前景
(1)从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入Cl2,将Br-氧化,该反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)下图是从海水中提取镁的简单流程。

①工业上常用于沉淀Mg2+的试剂A是　　　,Mg(OH)2转化为MgCl2的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。 
②由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。 
(3)海带灰中富含以I-形式存在的碘元素。实验室提取I2的途径如下所示:

①灼烧海带时所用的主要仪器名称是　　　　。 
②向酸化的滤液中加H2O2溶液,写出该反应的离子方程式:　。 
答案(1)Cl2+2Br-Br2+2Cl-
(2)①石灰乳　Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O
②MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
(3)①坩埚
②2I-+H2O2+2H+I2+2H2O
解析(1)氯气具有强氧化性,能和溴离子发生置换反应生成溴,离子方程式为Cl2+2Br-Br2+2Cl-。
(2)①工业上常用石灰乳沉淀Mg2+,Ca(OH)2和镁离子反应生成Mg(OH)2,氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水,反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O。②镁是活泼金属,可通过电解熔融氯化镁冶炼镁,电解反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
(3)①灼烧固体时所用的主要仪器名称是坩埚。②向酸化的滤液中加入过氧化氢,可将碘离子转化为单质碘,离子方程式为2I-+H2O2+2H+I2+2H2O2。
6.工业上海水资源合理开发利用的部分工艺流程如图所示:

(1)该工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2,能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备?　　　　　　(填“能”或“不能”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)溴单质在四氯化碳中的溶解度比其在水中的大得多,四氯化碳与水不互溶。但在上述工艺中却不用四氯化碳,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)写出①②③④反应的离子方程式。
①　; 
②　; 
③　; 
④　。 
答案(1)不能　若先沉淀Mg(OH)2,则沉淀中会夹杂有CaSO4和Ca(OH)2沉淀,使产品不纯
(2)四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大、经济效益低、环境污染严重
(3)①2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
②Cl2+2Br-Br2+2Cl-
③Ca2++SO42-CaSO4↓
④Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
解析CaSO4和Mg(OH)2的制备顺序与加入试剂顺序有关,要求每次加入试剂后只能得到一种物质,如果先沉淀Mg(OH)2,则沉淀中会夹杂有CaSO4和Ca(OH)2沉淀,产品不纯。

7.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。试回答下列问题:

(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,精制时所用试剂为A.盐酸　B.BaCl2溶液　C.NaOH溶液　D.Na2CO3溶液,则加入试剂的顺序是　　　　　(填字母)。 
(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Ca(OH)2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,而不从山中开凿石灰石制取,主要考虑到什么问题?　　　　　　。 
答案(1)BCDA(或CBDA或BDCA)
(2)CaCO3CaO+CO2↑,CaO+H2OCa(OH)2
(3)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(4)经济效益
解析化工生产是综合利用化学知识解决实际问题的过程,在此过程中,除运用到我们所学的化学知识外,还要从环境保护、能源利用、经济效益等方面考虑。
(1)该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去Ca2+、Mg2+、SO42-时,不能引入新的杂质离子。所以,解此题的关键是把握好加入离子的先后顺序:①Ba2+必须在CO32-之前加入②CO32-、OH-必须在H+之前加入,所以加入试剂的顺序为BCDA或CBDA或BDCA。
(2)由贝壳→Ca(OH)2的反应流程为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。
贴近生活拓展创新
海水中有丰富的化学资源,从海水中可提取多种化工原料。
以下为工业上从海水中提取液溴的流程图,已知:溴的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒性。

图1

图2
(1)某同学利用“图1”装置进行实验,当进行步骤①时,应关闭活塞　　　,打开活塞　　　　　　。 
(2)步骤③中反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)从“溴与水混合物Ⅰ”到“溴与水混合物Ⅱ”的目的是　 。 
(4)步骤⑤用“图2”装置进行蒸馏,C处蒸馏烧瓶中已加入碎瓷片,尚未安装温度计,此外装置C中还有一处改进后效果会更好,应该如何改进:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案(1)bd　ac
(2)SO2+Br2+2H2OSO42-+4H++2Br-
(3)浓缩Br2或富集溴
(4)酒精灯加热改为水浴加热