高中化学一轮复习 课时跟踪检测（十四）海水中的元素 鲁教版

课时跟踪检测（十四）海水中的元素1(2016齐齐哈尔三模)化学已经渗透到人类生活的各个方面，下列说法正确的是()A绿色化学的核心是对环境污染进行综合治理B烟、云、雾在阳光照射下可观察到丁达尔效应C“温室效应”、“酸雨”的形成都与氮氧化合物有关D高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”解析：选B绿色化学的核心指利用化学原理从源头上消除和减少工业生产对环境的污染，A项错；“温室效应”的形成与CO2有关，C项错；制作光导纤维的原料是SiO2，D项错。2海洋是一个巨大的宝藏，期待着人们的开发和利用。下列物质不经过化学变化就能从海水中获得的是()A单质溴B单质镁C烧碱 D食盐解析：选D通入氯气将溴离子氧化为溴单质，是化学变化，故A错误；通过电解熔融的氯化镁得到镁，是化学变化，故B错误；把从海水中获得的氯化钠配制成饱和食盐水，然后电解，即得烧碱、氢气和氯气，是化学变化，故C错误；把海水经太阳暴晒，蒸发水分后即得食盐，不需要化学变化就能够从海水中获得，故D正确。3(2016双鸭山模拟)向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气后，再向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则下列叙述不正确的是()A通入氯气后的溶液中一定不存在IB通入氯气之后原溶液中的Fe2全部被氧化C原溶液中的Br可能被氧化D若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液充分振荡，静置、分液，下层溶液可能呈紫红色解析：选B还原性：IFe2Br，向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气后，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变为红色，说明Fe2部分或全部被氧化，I一定全部被氧化，Br可能被氧化，故A、C两项正确，B错误；溶液中有I2生成，加入CCl4溶液充分振荡，静置、分液，下层溶液可能呈紫红色，故D正确。4二氧化碳捕获和封存技术(CCS)是当今化学的前沿技术，下面通过化学反应捕获CO2的反应中，原子利用率达到100%的是()A2Na2O22CO2=2Na2CO3O2BNa2CO3CO2H2O=2NaHCO3CCa(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClOD2MgCO22MgOC解析：选BB项中生成物只有一种，无副产物生成，原子利用率达100%。5(2016南京模拟)从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法，不正确的是()HH2O2碘水I2的CCl4溶液I2A实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌B在含I的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应C在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色D在碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”解析：选A灼烧干海带应在坩埚中进行，而不应在蒸发皿中灼烧海带。6NaCl是海水中含量最多的盐，除食用外，它还是海洋化学工业原料，下列以NaCl为原料的产品(或物质)是()烧碱纯碱金属钠氯气盐酸A全部 B只有C只有 D只有解析：选A海水中得到NaCl以后，以NaCl为原料电解饱和食盐水可制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。化学方程式：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2，2NaCl(熔融) 2NaCl2，2NaOHCO2=Na2CO3H2O，Cl2H22HCl。7(2016唐山质量检测)“绿色化学”实验已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是()实验室中收集氨气采用图甲所示装置实验室中做氯气与钠反应实验时采用图乙所示装置实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应A BC D解析：选C因为氨气的密度比空气小，实验室用向下排空气法收集氨气，氨气溶于水呈弱碱性，可以使滴有酚酞的水变红，符合“绿色化学”；氯气有毒，与钠反应后，多余的氯气被碱液吸收，符合“绿色化学”；铜与稀硝酸反应生成的一氧化氮有毒，一氧化氮可以用气球收集，符合“绿色化学”；浓盐酸和浓氨水都易挥发，不符合“绿色化学”。8工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是()A制取镁：海水Mg(OH)2MgOMgB冶炼铝：铝土矿NaAlO2无水AlCl3AlC制溴：浓缩海水Br2HBr(aq)Br2D制碘：海带海带灰I2(aq)I2解析：选CA项制取Mg应电解MgCl2；B项制取Al应电解Al2O3；D项热裂汽油与I2反应，应用CCl4或苯萃取。9目前海水提溴的最主要方法之一是空气吹出法，其流程图如下：下列推断不合理的是()A热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质BSO2吸收溴的反应方程式为SO22H2OBr2=H2SO42HBrC流程中循环利用的物质有SO2、Br2、Cl2等D没有采用直接蒸馏含溴海水得到单质主要是为了节能解析：选C溴易挥发，所以用热空气将溴吹出，A项正确；SO2与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，B项正确；流程中SO2被氧化为H2SO4，不可能被循环使用，C项错误；“空气吹出”“SO2吸收”“氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程，与直接蒸馏含Br2的海水相比效率更高，消耗能源少，成本低，D项正确。10(2016长春二模)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。下列说法错误的是()A试剂1可以选用石灰乳B从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2BrCl2=2ClBr2C工业上，电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗D可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO解析：选C煅烧贝壳得到CaO，将CaO溶于水得到石灰乳，石灰乳和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，试剂1廉价且原料来源广泛，故A正确；氯气能将溴离子氧化为溴单质，从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2BrCl2=2ClBr2，然后采用萃取的方法从溶液中获取溴，故B正确；氧化镁熔点很高，氯化镁熔点较氧化镁低，电解氧化镁冶炼镁增加成本，所以工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，故C错误；氯化钡和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸钡，且氯离子不是杂质离子，故D正确。11(2016哈尔滨模拟)碘是人类发现的第二个生命体必需微量元素。回答下列问题：(1)碘与氯是同族元素，它们位于元素周期表的第_族；HI的稳定性比HCl_(填“强”或“弱”，下同)，HI的还原性比HCl_。(2)自然界中的碘有的以NaIO3形态存在于硝石(NaNO3)中，向硝石母液中加入NaHSO3可以制得I2，请写出NaIO3溶液和NaHSO3溶液反应的离子方程式：_。(3)碘还以碘化物的形态存在于海水中，被海藻类植物吸收而富集，从海带中提取碘的过程如图：步骤的操作名称为_；步骤发生反应的离子方程式为_；步骤得到的滤液中c(I)0.004 molL1，取10 mL滤液加入 10 mL Pb (NO3)2溶液，若要生成PbI2沉淀，则所加Pb(NO3)2溶液的浓度应大于_molL1已知Ksp(PbI2)9.8109。解析：氯原子结构图为 ，最外层7个电子，属于第A族元素，碘与氯是同族元素，所以它们位于元素周期表的第A族，同主族元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，但氢化物的还原性越弱，F、Cl、Br、I属于同主族元素，所以HI的稳定性比HCl弱，HI的还原性比HCl强。(2)碘酸根离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子、碘、氢离子和水，离子方程式为2IO5HSO=3H5SOI2H2O。(3)分离固体和液体用过滤；步骤过滤得到含碘离子的溶液，步骤MnO2为氧化剂，Mn元素化合价从4价降低到2价，碘离子为还原剂，碘从1价I变为0价碘单质，所以反应为2IMnO24H=Mn2I22H2O，根据题意，沉淀是PbI2，步骤得到的滤液中c(I)0.004 molL1，混合后c(I)0.002 molL1，根据KspcPb (NO3)2c2(I)，则生成沉淀时，混合溶液中的Pb (NO3)2溶液的最小浓度为2.45103 molL1，因取10 mL滤液加入10 mL Pb (NO3)2溶液，混合前，即原Pb (NO3)2溶液的最小浓度为22.45103 molL14.9103 molL1。答案：(1)A弱强(2)2IO5HSO=I25SO3HH2O(3)过滤2IMnO24H=Mn2I22H2O4910312(2016西安模拟)当今世界各国充分认识到海洋资源的重要性，海水的综合利用是当今的热点话题之一。(1)利用海水脱硫可以有效地解决煤燃烧过程中排放的SO2造成的一系列环境问题。其工艺流程如图所示：天然海水吸收含硫的烟气后，需要用氧气进行氧化处理，其反应的化学方程式是_，氧化后的海水需要加入NaOH，与之混合后才能排放。该操作的主要目的是_。(2)利用氯碱工业产品来处理含SO2的烟气的流程如图所示：“吸收装置”中发生反应的离子方程式是_。上述流程中循环利用的物质是_。(3)空气吹出法是最早工业化海水提溴的方法，适合从低浓度含溴溶液中提取溴。通入空气吹出Br2，并用Na2CO3吸收的目的是_；反应中每生成3 mol Br2，转移电子的物质的量为_mol；为了除去工业Br2中微量的Cl2，可向工业Br2中_(填字母)。a通入HBrB加入NaBr溶液c加入Na2CO3溶液 D加入Na2SO3溶液(4)从海水中提纯粗盐后的母液中含有K、Na和Mg2等阳离子。对母液进行一系列的加工可制得金属镁：从离子反应的角度思考，在母液中加入石灰乳所起的作用是_；电解熔融的无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境中冷却后即为固体镁。下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是_(填字母)。AArBCO2C空气DO2E水蒸气解析：(1)氧气将H2SO3氧化为硫酸，该反应为2H2SO3O2=2H2SO4，氧化后的“海水”需中和稀释生成的酸(H)后才能排放，即NaOH与硫酸发生中和反应。(2)氯碱工业产品之一为NaOH，用NaOH吸收SO2，其离子方程式为SO2OH=HSO；回收装置中NaHSO3溶液与HCl反应生成NaCl溶液，NaCl溶液又是氯碱工业的原料，故循环利用的物质是NaCl溶液。(3)由流程可知，浓缩后与氯气发生2BrCl2=Br22Cl，用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，从而达到富集溴的目的，反应中发生5Br6HBrO=3Br23H2O，溴元素的化合价降低为505，每生成3 mol Br2，转移电子的物质的量是5 mol；除去工业Br2中微量的Cl2，不能选碳酸钠、亚硫酸钠，均与溴、氯气反应，a会引入杂质，只有b中NaBr溶液与Cl2反应，然后分液可除去Cl2。(4)石灰乳能将镁离子转化为沉淀，则在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg2；用作镁蒸气的冷却剂，应不与Mg反应，只有A符合，而Mg与二氧化碳、氧气、水蒸气等均可反应。答案：(1)2H2SO3O2=2H2SO4NaOH与硫酸发生中和反应(2)SO2OH=HSONaCl(3)富集溴5b(4)沉淀Mg2A13(2016奉贤模拟)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2，另含少量铁、铝、铜等金属化合物)作脱硫剂，通过如下简化流程，既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。请回答下列问题：(1)上述流程脱硫实现了_(填编号)。a废弃物的综合利用B白色污染的减少c酸雨的减少 D臭氧层空洞的减少(2)步骤生成无水MnSO4的化学方程式是_。步骤生成无水MnO2的化学方程式是_。(3)步骤中，用MnCO3能除去溶液中Al3和Fe3，其原因是_。滤渣M的成分是_。铜元素以_形式存在于滤渣N中。(写化学式)(4)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。按照图示流程，将2.0 m3(标准状况)含SO2的体积分数为60%的尾气通入矿浆，若SO2的脱除率为89.6%，最终得到MnO2的质量10.44 kg。则在除去铁、铝、铜、镍等杂质的过程中，所引入的锰元素为_kg。解析：(1)题中流程脱硫，可以使物质中的硫转化为炉渣，然后再综合利用，同时还可以减少产生SO2污染空气，因此实现了废弃物的综合利用和酸雨的减少，答案是ac；(2)步骤中，SO2与MnO2发生氧化还原反应产生MnSO4，化学方程式是MnO2SO2=MnSO4；在步骤中MnSO4被酸性KMnO4氧化生成MnO2，反应的化学方程式是2KMnO43MnSO42H2O=K2SO45MnO22H2SO4；(3)步骤中，MnCO3难溶于水，在溶液中存在沉淀溶解平衡：MnCO3(s)Mn2(aq)CO(aq)，CO可以与溶液中的H发生反应，使溶液的酸性减弱，这样就会促进Al3和Fe3水解生成氢氧化物沉淀，从而能除去溶液中Al3和Fe3；所以滤渣M的成分是Al(OH)3、Fe(OH)3；当向含有杂质的MnSO4中加入MnS时，MnS溶解电离产生S2，由于c(S2)c(Cu2)Ksp(CuS)，就形成CuS沉淀而进入到滤渣N中；(4)实际反应的SO2的物质的量是n(SO2)(2 000 L60%89.6%)22.4 Lmol148 mol，根据方程式：MnO2SO2=MnSO4可知形成MnSO4的物质的量是48 mol，最终形成MnO2的质量是10.44 kg1 000 g/kg1.044104g，根据方程式3MnSO42KMnO42H2O=5MnO2K2SO42H2SO4可知，因此消耗硫酸锰的物质的量是(1.044104g87 gmol1) mol72 mol，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素的物质的量是72 mol48 mol24 mol，则其中含有的Mn元素的质量是：m(Mn)24 mol55 gmol11 320 g1.32 kg。答案：(1)ac(2)MnO2SO2=MnSO42KMnO43MnSO42H2O=K2SO45MnO22H2SO4(3)消耗溶液中的酸，促进Al3和Fe3水解生成氢氧化物沉淀Al(OH)3、Fe(OH)3CuS(4)1.32