2018-2019学年高中化学 课时作业19 4.1.2 海水资源的开发利用(含解析)新人教版必修2.doc
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课时作业19 海水资源的开发利用 一、选择题 1.海水是一个巨大的化学资源宝库,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,只需经过物理变化就可以得到钾单质 B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化 C.从海水中可以得到NaC1,电解熔融NaCl可制备Cl2 D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能 【解析】 海水中的钾元素是以化合态形式存在,化合态转化为游离态,一定发生氧化还原反应,A不正确;海水蒸发制海盐,是发生了物理变化,B错误;电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2,C正确;潮汐发电是将机械能转化为电能,D不正确。 【答案】 C 2.若将海水淡化作饮用水使用,下列方法在原理上完全不可行的是( ) A.加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化 B.利用太阳能使海水蒸馏淡化 C.利用电渗析法可以获取淡化的饮用水 D.将海水通过离子交换树脂,以除去所含离子 【解析】 明矾只能使海水中的悬浮物沉淀下来,不能使可溶性的盐沉淀。 【答案】 A 3.许多国家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 4.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 5.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 6.下列有关说法不正确的是( ) A.工业上可利用海水制取镁 B.实验室可用海带为原料获得碘 C.工业上可用还原剂还原赤铁矿(含Fe2O3)获得铁 D.从海水中提取溴元素(以Br-形式存在),可以考虑向其中通入F2 【解析】 海水中含大量Mg2+,海带中含碘元素,因此工业上可利用海水制镁,实验室中用海带制碘,A、B正确;赤铁矿主要成分为Fe2O3,可用还原剂如焦炭还原Fe2O3获得铁,C正确;因F2能与水剧烈反应,化学方程式:2F2+2H2O===4HF+O2,D错误。 【答案】 D 7.海水提溴过程中将Br-氧化成Br2,可向其中加入氧化剂,合适的是( ) A.酸性KMnO4溶液 B.氯水 C.FeCl3溶液 D.碘水 【解析】 Fe3+和I2的氧化性都不如Br2的强。C、D不正确;酸性KMnO4溶液能氧化Br-,但KMnO4价格比较贵,不适合工业生产用。 【答案】 B 8.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( ) 【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,萃取后的混合溶液中苯在上层,应从分液漏斗上口倒出,C项错误。 【答案】 D 9.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 10.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 【解析】 苦卤中含有Br-,通入Cl2可将Br-氧化生成Br2,A正确;粗盐中含有Ca2+、SO等杂质离子,故先除杂得NaCl和KCl的混合溶液,而NaCl的溶解度随温度变化不大,故采用重结晶可以得到纯净的NaCl,B正确;工业上沉淀海水中的Mg2+,采用Ca(OH)2,不用NaOH,因为NaOH的价格较贵,C错误;Br2易挥发,用热蒸气吹出后,用SO2吸收,生成H2SO4和HBr,富集后再用Cl2处理HBr生成Br2,D正确。 【答案】 C 二、非选择题 11.海水是可以综合利用的。从海水中提取食盐和溴的过程如下: (1)请写出一种海水淡化的方法:____________________。 (2)步骤Ⅰ获取Br2的离子方程式为____________________________________________。 (3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的。其反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,在该反应中,还原剂是________(填化学式)。若反应中生成4 mol HBr,则消耗________mol SO2。 【解析】 海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。海水淡化后得到NaCl,电解其熔融态可生成Na和Cl2。利用生成的Cl2氧化浓缩海水中的Br-得到Br2,离子方程式为Cl2+2Br-===Br2+2Cl-,然后通入空气,吹出Br2,再用SO2吸收Br2,发生反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,该反应中氧化剂为Br2,还原剂为SO2,反应中每生成4 mol HBr,则消耗2 mol SO2,最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2,蒸馏得到Br2。 【答案】 (1)蒸馏法(或电渗析法,离子交换法等) (2)Cl2+2Br-===Br2+2Cl- (3)SO2 2 12.某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了相关资料,Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如图所示装置简图: 请你参与分析讨论: (1)图中仪器B的名称:________。 (2)整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是__________________________。 (3)实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:____________________________。 (4)C中液体产物颜色为________。为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是________________________。 【答案】 (1)冷凝管 (2)Br2腐蚀橡胶 (3)控制温度计b的温度,并收集59℃时的馏分 (4)深红棕色 分馏(或蒸馏) 13.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: ①____________,③____________,反应②的离子方程式____________________________。 (2)提取碘的过程中,可供选择的有机溶剂是________。 A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯 C.汽油、乙酸 D.汽油、甘油 (3)为使海藻中I-转化为碘的有机溶液,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。还缺少的仪器是______________。 (4)从含碘的有机溶剂中提取碘,还要经过蒸馏,指出下列蒸馏装置中的错误之处____________________________________。 (5)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的水溶液中把它提取出来,应用萃取。 (2)A中酒精,C中乙酸,D中甘油,都是易溶于水的物质,所以不能用于萃取碘。 (3)萃取分液所必需的仪器是分液漏斗,过滤时所需仪器必有普通漏斗。 【答案】 (1)过滤 萃取 2I-+Cl2===I2+2Cl- (2)B (3)分液漏斗,普通漏斗 (4)①没有石棉网;②温度计插入液面以下;③冷凝管进、出水方向颠倒 (5)萃取剂沸点较低,I2易升华 烧瓶 14.镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下: (1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用________,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂的量应________________。 (2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是________________________。 (3)试剂②选用________;其反应的离子方程式为________________________。 (4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后产生镁和氯气,该反应的化学方程式为____________________。 【解析】 (1)工业上常加入廉价的石灰乳使海水中的MgSO4转化为Mg(OH)2;为使MgSO4完全转化为Mg(OH)2,应加入过量石灰乳。 (2)加入石灰乳产生Mg(OH)2,通过过滤将Mg(OH)2分离出来。 (3)用盐酸溶解Mg(OH)2,反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O。 (4)工业上电解熔融MgCl2制取Mg,反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。 【答案】 (1)石灰乳 过量 (2)过滤 (3)盐酸 Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O (4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑- 配套讲稿:
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