2016-2017学年高中化学第4章化学与自然资源的开发利用第1节开发利用金属矿物和海水资源课时2海水资源的开发利用学业分层测评新人教版必修2

课时2 海水资源的开发利用(建议用时：45分钟)学业达标1下列关于海水知识不正确的是()A海水资源的利用包括海水水资源的利用和化学资源的利用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【解析】海水资源的利用包括海水水资源的利用和海水化学资源的利用，海水水资源的利用包括海水淡化(同化工生产和能源技术相结合)和直接利用(如冲厕等)，海水化学资源的利用包括海水制盐，海水提取Mg、Br2、I2等；海水中某些金属元素的总储量很大，但富集程度却很低，故A、C、D正确，B错误。【答案】B2(2016广州高一检测)下列关于海水资源利用的认识，错误的是()A海水中金、锶、碳、铜、铁等元素属于微量元素B海底多数金属结核矿含有铁、锰、钴等多种金属元素C通过蒸馏法、电渗析法、离子交换法等可以实现海水的淡化D海水提溴过程溴元素依次发生氧化反应、还原反应、氧化反应【解析】A项，锶和碳元素属于常量元素；B项和C项说法正确；D项，海水提溴的过程涉及以下反应：BrBr2BrBr2。【答案】A3海水淡化可采用膜分离技术，如图所示，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。下列对加压后右侧海水成分变化的分析正确的是()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【解析】加压后，右侧海水中的水分子透过淡化膜进入左侧水池，故右侧海水中溶质的质量不变，溶剂的质量减少，溶质的质量分数增加。【答案】C4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正确的是()A海水中含有钾元素，仅通过物理变化就可以得到金属钾B海水各种化学资源的开发过程中，必须都要发生化学反应C从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2D利用潮汐发电是将化学能转化为电能【解析】A项海水中K元素以K形式存在，要通过还原才能得到金属钾；B项海水中水资源的利用，可以不发生化学反应；D项潮汐发电是将潮汐能转化为机械能再转化为电能。【答案】C5某课外小组将海带的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液，他们设计了如下几个方案，你认为能证明灼烧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，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素【解析】滤液中碘元素是以I的形式存在，A项中不会有紫色固体I2生成，B项中也无I2，苯不能萃取I，苯层无色不能证明是否含有碘元素，C项I不能使淀粉变蓝，被氧化成I2后可使淀粉变蓝，只有D项正确。【答案】D6从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常溶有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是()A加适量的KI溶液B通入溴蒸气C加入适量的NaOH溶液D加入适量的NaBr溶液【解析】A项，Cl2和Br2均能与KI反应生成I2，B项，Cl2与Br2不发生反应；C项，Cl2和Br2均与NaOH发生反应；D项，Cl2与NaBr发生反应：Cl22NaBr=2NaClBr2。【答案】D7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：把贝壳制成石灰乳；在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；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进行步操作的目的是从海水中提取氯化镁C第步电解会产生氯气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】海水和贝壳符合来源丰富。第步用于生成氢氧化钙，包括分解和化合两种反应；第步用于生成氢氧化镁，为复分解反应；第步用于制备氯化镁，也是复分解反应；第步为电解熔融的氯化镁得到镁，为分解反应。【答案】D8从海水中提取镁的工艺流程正确的是() 【导学号：12150087】A海水Mg(OH)2MgB海水Mg(OH)2MgCl2MgC海水MgCl2MgD海水MgCl2Mg【解析】海水中含有Mg2，加入HCl或通入Cl2，都不能使MgCl2分离出来，C、D项被排除；加入碱可生成Mg(OH)2沉淀：Mg22OH=Mg(OH)2，因为Ca(OH)2比NaOH廉价得多，考虑经济效益放弃A项，选B项；况且A项欲电解Mg(OH)2须先加热，而Mg(OH)2受热易分解：Mg(OH)2MgOH2O，生成的MgO熔点很高，很难熔融，故工业上考虑经济效益不采用电解MgO制取Mg，而采用电解MgCl2的方法。【答案】B9海水中溴元素以Br形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图所示：(1)步骤反应的离子方程式是_，步骤反应的化学方程式是_。(2)从理论上考虑，下列物质也能吸收Br2的是_。ANaOHBFeCl2CNa2SO3 DH2O(3)步骤中氧化剂是_，若反应中生成2 mol HBr，则消耗_mol SO2。(4)根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是_。【解析】由流程图和反应原理可写出步骤的离子方程式和步骤的化学方程式分别为2BrCl2=Br22Cl，SO2Br22H2O=2HBrH2SO4；从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收Br2，Fe2、SO具有强还原性也能吸收Br2。步骤中发生的反应为Br2SO22H2O=H2SO42HBr，该反应中氧化剂为Br2，还原剂为SO2，反应中每生成2 mol HBr，则消耗1 mol SO2，最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2蒸馏得到Br2。经过上述过程中的反应知氧化性由强到弱的顺序为：Cl2Br2SO2。【答案】(1)2BrCl2=Br22ClSO2Br22H2O=H2SO42HBr(2)ABC(3)Br21(4)Cl2Br2SO210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：用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入坩埚中。灼烧海带至完全成灰，停止加热，冷却。将海带灰加蒸馏水溶解，搅拌、煮沸、过滤。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2IH2O22H=I22H2O)在实验过程中用到的玻璃仪器有_。能证明海带中含有碘的实验操作是_(填序号)，现象是_。【答案】烧杯、玻璃棒、漏斗、酒精灯滴入淀粉溶液后变蓝能力提升11(2016宁德高一检测)海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如图所示)。下列有关说法正确的是()A大量的氮、磷废水排入海洋，易引发赤潮B工段中加入盐酸溶解得到MgCl2溶液，再直接蒸发得到MgCl26H2OC在工段中溴元素均被氧化D工段中除去粗盐中的SO、Ca2、Mg2、Fe3等杂质，加入的药品顺序为Na2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸【解析】废水中含有大量的氮、磷等元素，排入海洋，能引起赤潮，A项正确；MgCl2溶液直接蒸发得不到MgCl26H2O，B选项错误；反应为Br2SO22H2O=H2SO42HBr，溴元素被还原，C选项错误；粗盐提纯的顺序中要注意两点，一是Na2CO3溶液在BaCl2溶液后加入，二是盐酸最后加入，D选项错误。【答案】A12海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法不正确的是()A可用BaCl2溶液除去粗盐中的SOB从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2BrCl2=2ClBr2C试剂1可以选用石灰乳D工业上，电解熔融MgO冶炼金属镁【解析】工业上用电解熔融MgCl2的方法冶炼金属镁。因为氧化镁的熔点高于氯化镁的熔点，电解氧化镁消耗电能较大，成本较高。【答案】D13在空气吹出法的工艺中，有选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的，也有选用SO2作溴蒸气吸收剂的，下列有关说法正确的是()A两种吸收过程中，Br2只作氧化剂B只有SO2吸收过程发生了氧化还原反应C用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱既不是还原剂也不是氧化剂D用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应【解析】纯碱溶液作吸收剂的反应为3Na2CO33Br2=5NaBrNaBrO33CO2；SO2作吸收剂的反应为SO2Br22H2O=H2SO42HBr。分析以上两个反应可知：中Br2既作氧化剂，又作还原剂，Na2CO3既不是还原剂也不是氧化剂，中Br2只作氧化剂。【答案】C14海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在，实验室从海藻中提取碘的流程如下：(1)指出从海藻中提取I2的实验操作名称：_，_。反应的离子方程式为_。(2)为使海藻中I转换为含碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器，尚缺少的玻璃仪器是_。(3)从含碘的有机溶液中提取碘，还要经过蒸馏，指出下列蒸馏装置(如图所示)中的错误之处：_。(4)进行蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是_，最后晶态碘在_中。【解析】(1)为了从悬浊液中分离I，应用过滤；从I2的水溶液中把I2提取出来，应用萃取。(2)过滤所必需的仪器是普通漏斗，萃取分液所必需的仪器是分液漏斗。(3)蒸馏装置的三点错误：没有石棉网；温度计插入液面以下；冷凝管进、出水方向颠倒。(4)萃取碘水中碘的有机溶剂常用苯、四氯化碳等，其沸点一般低于100 ，用水浴加热即可使之沸腾，而避免高温下I2的升华。最后I2残留在烧瓶中。【答案】(1)过滤萃取2ICl2=I22Cl(2)分液漏斗、普通漏斗(3)没有石棉网；温度计插入液面以下；冷凝管进、出水方向颠倒(4)萃取剂沸点较低，I2易升华烧瓶6