2020版高中化学课时作业19海水资源的开发利用含解析新人教版必修2 7页

课时作业19　海水资源的开发利用 ‎ [练基础]‎ ‎1．海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法错误的是(　　)‎ A．海水中含有溴元素，需经过化学变化才可以得到溴单质 B．无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能 C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备金属钠 D．从海水中提取镁可以采用下列方法：海水―→苦卤Mg(OH)2MgCl2溶液―→无水MgCl2―→MgCl2(熔融)Mg 解析：海水中的溴元素以离子形式存在，需要通过化学反应来转化成溴单质，A项正确；在波浪发电和潮汐发电过程中机械能转化为电能，而不是化学能转化为电能，B项错误；从海水中可以得到NaCl固体，电解熔融NaCl可制备金属钠，C项正确；依据海水提取镁的原理分析，卤水中加入氢氧化钙以沉淀镁离子，生成氢氧化镁，过滤后加盐酸溶解、蒸发浓缩、冷却结晶析出晶体，然后得到氯化镁固体，电解熔融氯化镁得到金属镁，该方法合理，D项正确。‎ 答案：B ‎2．我国十分重视海水资源的综合利用，不需要化学变化就能从海水中获得的物质是(　　)‎ A．Cl2、Br2、I2　　B．Na、Mg、Al C．食盐、淡水 D．NaOH、H2‎ 解析：A、B、D中的物质必须经化学变化，才能够从海水中获取。‎ 答案：C ‎3．某同学设计实验从海带中提取碘：‎ ‎①滴加稀硫酸和双氧水　②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　③加四氯化碳并振荡　④过滤　⑤分液 该实验的合理操作顺序是(　　)‎ A．①③⑤②④ B．②①③④⑤‎ C．②④①③⑤ D．③①②⑤④‎ 解析：从海带中提取I2的流程为海带(加少量酒精)海带灰含I－的水溶液I2的水溶液I2的有机溶液，故正确步骤为②④①③⑤，选C。‎ 答案：C ‎4．海洋中蕴藏着巨大的化学资源，下列有关海水综合利用的说法正确的是(　　)‎ A．蒸发海水可以生产单质碘 B．蒸馏海水可以得到淡水 C．电解海水可以得到单质镁 D．电解海水可以制得金属钠 解析：A项，海水中的碘元素以I－的形式存在，可以加氧化剂将I－氧化为I2，最后再萃取蒸馏即可得到碘单质，错误；B项，利用蒸馏法使水变为水蒸气，然后通过冷凝得到蒸馏水，能使海水淡化，正确；C项，电解熔融MgCl2可以获得金属Mg，电解海水得不到金属Mg，错误；D项，电解熔融NaCl可以获得金属Na，电解海水得不到金属Na，错误。‎ 答案：B ‎5．关于证明海带中存在碘元素的实验，以下操作正确的是(　　)‎ A．海带中的碘可以直接用四氯化碳萃取 B．在蒸发皿中灼烧海带使之变为海带灰 C．将海带灰溶于水中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝 D．为了将I－氧化，加入的氧化剂最好选择H2O2‎ 解析：A项，海带中的碘是以化合态形式存在，而不是碘单质，不能直接用四氯化碳萃取，错误；B项，蒸发皿是蒸发浓缩溶液的仪器，固体灼烧应在坩埚内，所以海带应在坩埚中灼烧为海带灰，错误；C项，将海带灰溶于水中形成含碘离子的溶液，滴加淀粉溶液，溶液不变蓝，错误；D项，过氧化氢作氧化剂不引入新的杂质，为了将I－氧化，加入的氧化剂最好选择H2O2，正确。[来源:学科网]‎ 答案：D ‎6．NaCl是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(或物质)是(　　)‎ ‎①烧碱　②纯碱　③金属钠　④氯气　⑤盐酸 A．①②③④⑤ B．①②③④‎ C．①②③⑤ D．①②④⑤‎ 解析：在氯碱工业中，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2与Cl2化合被水吸收可得盐酸。2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。在制纯碱工业中主要利用如下原理：NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。‎ 答案：A ‎7．从淡化海水中提取溴的流程如下：‎ 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发生的离子反应为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2‎ C．工业上每获得1 mol Br2，至少需要消耗Cl2 22.4 L D．步骤Ⅳ可以选择萃取、分液和蒸馏的方法 解析：亚硫酸根离子可以和具有氧化性的溴单质发生氧化还原反应，故可以用Na2SO3饱和溶液来吸收溴单质，A项正确；氯气具有氧化性，可将溴离子氧化为溴单质，即2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，B项正确；根据离子方程式2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，可知，每获得1 mol Br2，步骤Ⅰ和步骤Ⅲ至少共需要消耗标准状况下Cl2 44.8 L，C项错误；从溴水中提取溴采用的方法有萃取、分液和蒸馏，D项正确。‎ 答案：C ‎ [提素养]‎ ‎8．海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可以按照如下步骤：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将所得产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是(　　)‎ A．此法的优点之一是原料来源丰富 B．进行①②③步操作的目的是从海水中提取氯化镁 C．第④步电解会产生氯气[来源:Zxxk.Com]‎ D．以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应 解析：第①步用于生成氢氧化钙，包括分解和化合两种反应；第②步用于生成氢氧化镁，为复分解反应；第③步用于制备氯化镁，也是复分解反应；第④步为电解熔融的氯化镁得到镁，为分解反应，故提取镁的过程中不涉及置换反应。‎ 答案：D ‎9．海水中含有丰富的资源。下图是由海水制取某些产品的流程，下列有关说法中正确的是(　　)[来源:Z#xx#k.Com]‎ A．由海水制取粗盐的方法是降温结晶 B．可用K2CO3溶液除去粗盐中的Ca2＋‎ C．石灰乳就是Ca(OH)2溶液 D．电解MgCl2的反应属于氧化还原反应 解析：由海水制取粗盐是利用蒸发结晶的方法，A错误；如果用K2CO3溶液除去粗盐中的Ca2＋，会引入杂质K＋，B错误；石灰乳是Ca(OH)2悬浊液，C错误；电解MgCl2的反应属于氧化还原反应，D正确。‎ 答案：D ‎10．为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．①中反应的离子方程式为2I－＋H2O2===I2＋2OH－‎ B．②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出 C．③中得到的上层溶液中含有I－‎ D．操作Z的名称是加热[来源:学*科*网]‎ 解析：①中反应的离子方程式为2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O，A错误；四氯化碳的密度比水的密度大，在下层，②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出，B错误；③中I2与NaOH反应生成的NaI的水溶液密度比CCl4的小，位于上层，所以上层溶液中含有I－，C正确；操作Z的名称是过滤，D错误。[来源:Zxxk.Com]‎ 答案：C ‎11．海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。如图所示是实验室从海藻中提取碘的工艺流程的一部分。‎ 下列判断正确的是(　　)‎ A．步骤③的操作是萃取、分液 B．可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全 C．步骤③中加入的有机溶剂是乙醇 D．步骤④的操作是过滤 解析：只要步骤②的反应已发生，就会有碘单质生成，淀粉溶液遇碘会变成蓝色，故用淀粉溶液无法检验步骤②的反应是否进行完全，B错误；因乙醇与水能以任意比例互溶，故不能用乙醇作萃取剂，C错误；步骤④的操作是蒸馏，D错误。‎ 答案：A ‎12．海带中的碘元素主要以I－的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。证明海带中含有碘的实验方法：‎ ‎①用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入坩埚中。‎ ‎②灼烧海带至完全成灰，停止加热，冷却。‎ ‎③将海带灰加蒸馏水溶解，搅拌、煮沸、过滤。‎ ‎④在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液。(涉及反应的离子方程式为2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O)‎ ‎(1)在实验过程中用到的玻璃仪器有____________________________。‎ ‎(2)能证明海带中含有碘的实验操作是________(填序号)，现象是________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)烧杯、玻璃棒、漏斗、酒精灯　‎ ‎(2)④　滴入淀粉溶液后变蓝 ‎13．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如图所示：‎ ‎(1)请列举海水淡化的一种方法：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，该反应的离子方程式为________________________________，由此反应可知，除保护环境外，在工业生产中还应解决的问题是 ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：步骤Ⅰ得到的Br2的浓度很小，多次用SO2反复吸收，最终用Cl2处理，则可获得大量的工业溴。溴具有强氧化性，可以氧化SO2生成H2SO4，因此要注意强酸和溴对设备的腐蚀问题。‎ 答案：(1)蒸馏法(或电渗析法、离子交换法)‎ ‎(2)富集Br2，提高Br2的浓度 ‎(3)SO2＋2H2O＋Br2===4H＋＋2Br－＋SO　强酸和溴对设备的腐蚀 ‎14．空气吹出法是目前“海水提溴”使用到的主要方法之一。其工艺流程如下：‎ ‎(1)步骤③所发生反应的离子方程式是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________(填化合物名称)溶液，以除去氯气。‎ ‎(3)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃温度。过高或过低都不利于生产，请解释原因：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)提取溴单质时，蒸馏溴水混合物Ⅱ而不是蒸馏溴水混合物Ⅰ，请说明原因：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。步骤①发生的反应是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，依据溴的沸点比水低，鼓入热空气(步骤②)，使溴和热空气一起挥发出来，再用SO2水溶液吸收(步骤③)：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO，这样可以得到Br－浓度较大的溶液，进一步用氯气氧化(步骤④)，可得到含Br2的水溶液，然后蒸馏即得到液溴。‎ 答案：‎ ‎(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO ‎(2)溴化铁(或其他含Br－的盐)‎ ‎(3)温度过高，大量水蒸气被蒸出；温度过低，溴不能被完全蒸出 ‎(4)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应 ‎(5)将溴水混合物Ⅰ转变为溴水混合物Ⅱ是Br2‎ 的富集浓缩过程，蒸馏溴水混合物Ⅱ可提高效率，减少能耗，降低成本