課時作業(yè)(十九)海水資源的開發(fā)利用基礎鞏固練(25分鐘50分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題4分，共32分)1．下列關(guān)于海水資源的敘述中不正確的是()A．海水資源的利用包括海水水資源的利用和海水化學資源的利用B．海水既苦又澀，不能直接利用C．海水中某些金屬元素總儲量大，但富集程度卻很低D．海水淡化應同化工生產(chǎn)、能源技術(shù)結(jié)合解析：海水可以直接利用，如用于冷凝等。答案：B2．某同學設計實驗從海帶中提取碘：①滴加稀硫酸和雙氧水；②在海帶中加入少量酒精，點燃使其燃燒為灰燼，在灰燼中加水攪拌；③加四氯化碳并振蕩；④過濾；⑤分液。該實驗的合理操作順序是()A．①③⑤②④ B．②①③④⑤C．②④①③⑤ D．③①②⑤④解析：從海帶中提取碘，先在海帶中加入少量酒精，點燃使其燃燒為灰燼，在灰燼中加水攪拌；過濾除去不溶物；滴加稀硫酸和雙氧水，將溶液中碘離子氧化為碘單質(zhì)；加四氯化碳并振蕩萃取；最后分液，故選C。答案：C3．下列各組物質(zhì)，不需要經(jīng)過化學變化就能夠從海水中獲得的是()A．氯、溴、碘 B．鈉、鎂、鋁C．燒堿、氫氣 D．食鹽、淡水解析：海水經(jīng)過蒸發(fā)即可得到食鹽和淡水。A、B選項中，海水中存在Cl－、Br－、I－、Na＋、Mg2＋、Al3＋，要獲得它們的單質(zhì)必須失去或得到電子才能實現(xiàn)。C選項中，需要電解飽和食鹽水獲取。答案：D4．海水是一個巨大的化學資源寶庫，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是()A．海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)B．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學變化C．從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2D．利用潮汐發(fā)電是將化學能轉(zhuǎn)化為電能解析：海水中的鉀元素是以化合態(tài)形式存在的，要將化合態(tài)的鉀轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的鉀，一定會發(fā)生氧化還原反應，A項不正確；海水蒸發(fā)制海鹽的過程發(fā)生的是物理變化，B項不正確；電解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C項正確；利用潮汐發(fā)電是將機械能轉(zhuǎn)化為電能，D項不正確。答案：C5．檢驗海帶中含有碘元素的實驗過程中發(fā)生了反應2H＋＋2I－＋H2O2=I2＋2H2O。下列關(guān)于該反應的敘述不正確的是()A．I2為氧化產(chǎn)物B．H2O2既作氧化劑又作還原劑C．氧化性強弱順序為H2O2＞I2D．生成1molI2時轉(zhuǎn)移2mol電子解析：在反應2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O中，I2為氧化產(chǎn)物，H2O2為氧化劑，由于氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，所以氧化性：H2O2>I2；該反應每生成1molI2，轉(zhuǎn)移2mol電子。答案：B6．已知MgO、MgCl2的熔點分別為2800℃、604℃，將MgO、MgCl2加熱至熔融狀態(tài)后通電電解，均可得到金屬鎂。海水中含有MgCl2，A．海水eq\o(→,\s\up7(NaOH))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(電解))MgB．海水eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up7(電解))MgC．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(灼燒))MgOeq\o(→,\s\up7(電解))MgD．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up7(電解))Mg解析：工業(yè)上提取鎂除理論方面可行外還要考慮設備、原料、成本等問題。A項，使用NaOH，成本較高，且Mg(OH)2是一種不溶性堿，加熱時會發(fā)生分解；B項，海水中加入HCl得不到MgCl2溶液；C項，由于MgO的熔點高，電解時耗能大，故經(jīng)濟效益差。答案：D7．從海水中提取溴常用的一種工藝涉及以下過程：①氧化，用Cl2將海水中的NaBr氧化為Br2；②將海水濃縮；③提取，用Cl2將HBr氧化為Br2得到產(chǎn)品；④富集，用熱空氣和水蒸氣將Br2吹入吸收塔與吸收劑SO2的水溶液反應生成HBr。正確的步驟為()A．②①③④ B．①②③④C．③②①④ D．②①④③解析：海水提溴的主要工藝流程：海水濃縮eq\o(→,\s\up7(Cl2))Br2eq\o(→,\s\up7(鼓入熱空氣、水蒸氣))溴蒸氣eq\o(→,\s\up7(吸收劑),\s\do5(含SO2))HBreq\o(→,\s\up7(Cl2))Br2。該工藝的主要反應化學方程式：2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2，Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，Cl2＋2HBr=Br2＋2HCl。故選項D符合題意。答案：D8．下列關(guān)于海水提溴的說法錯誤的是()A．Br2可用熱空氣吹出，其原因是Br2低溫會化合B．Cl2氧化Br－應在酸性條件下進行，目的是避免Br2歧化C．硫酸酸化NaBr、NaBrO3等的化學方程式是5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4=3Br2＋3Na2SO4＋3H2OD．為了除去工業(yè)Br2中微量的Cl2，可向工業(yè)Br2中通入HBr解析：A項，Br2易揮發(fā)，可用熱空氣吹出，Br2在低溫下難以發(fā)生化合反應，錯誤。B項，Cl2和HBr反應生成Br2，堿性條件下，Br2易發(fā)生自身氧化還原反應，即歧化反應，正確。C項，NaBr、NaBrO3在酸性條件下可發(fā)生氧化還原反應生成Br2：5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4=3Br2＋3Na2SO4＋3H2O，正確。D項，Cl2和HBr反應生成Br2，可除去雜質(zhì)，正確。答案：A二、非選擇題(本題包括2大題，共18分)9．(8分)下圖是海水提鎂的流程圖。請回答下列問題：(1)海水提鎂要用到海灘上的貝殼。那么，貝殼在生產(chǎn)流程中起的作用為________________________________________________________________________。其主要成分發(fā)生化學變化的化學方程式為____________________________________。(2)從海水中的鎂離子到金屬鎂，經(jīng)歷了哪些化學變化？用離子方程式表示：________________________________________________________________________。(3)在用上述方法提鎂的過程中，采用了哪些措施來提高經(jīng)濟效益________________________________________________________________________。解析：從海水里提取鎂，最基本的方法是往海水里加堿，使Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀，將沉淀分離出來后再加入鹽酸，把它變成MgCl2溶液，之后經(jīng)濃縮、干燥、得到MgCl2，通過電解熔融MgCl2得到金屬鎂。通過Cl2的循環(huán)使用及CaCO3的就地取材等措施可以提高經(jīng)濟效益。答案：(1)貝殼經(jīng)一系列反應，可提供使Mg2＋沉淀的OH－CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑CaO＋H2O=Ca(OH)2(2)Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2OMgCl2eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑(3)①氯氣的循環(huán)使用及綜合利用②CaCO3的就地取材10．(10分)某同學為了驗證海帶中含有碘元素，擬進行如下實驗，請完成相關(guān)問題。(1)第1步：灼燒。操作是將足量海帶灼燒成灰燼。該過程中用到的實驗儀器有______________(填代號)。A．試管B．瓷坩堝C．坩堝鉗D．鐵三腳架E．泥三角F．酒精燈G．燒杯H．量筒(2)第2步：含I－溶液的獲取。操作是________________________________。(3)第3步：氧化。操作是依次加入合適的試劑。下列氧化劑最好選用______________(填代號)。A．濃硫酸 B．新制氯水C．KMnO4溶液 D．H2O2理由是_______________________________________________________________。(4)第4步：碘單質(zhì)的檢驗。操作是取少量第3步的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液顯藍色，則證明海帶中含有碘元素。解析：(2)海帶灼燒后的灰燼中含有可溶性I－和難溶性固體物質(zhì)。要得到含有I－的溶液，須將灰燼充分溶解，并進行過濾除去殘渣。(3)濃硫酸、新制氯水、KMnO4溶液、H2O2均能將I－氧化為I2。前三者可在溶液中引入新的雜質(zhì)，而H2O2的還原產(chǎn)物為H2O，無其他雜質(zhì)生成，所以氧化劑最好選用H2O2。答案：(1)BCDEF(2)將灰燼轉(zhuǎn)移到燒杯中，加適量蒸餾水，用玻璃棒充分攪拌，煮沸，過濾(3)DH2O2是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進雜質(zhì)、不產(chǎn)生污染(不會進一步氧化單質(zhì)碘)能力提升練(25分鐘50分)一、選擇題(本題包括6小題，每小題5分，共30分)1．海水中的MgCl2是Mg的重要來源之一，從海水中提取鎂，可按如下步驟進行：①將貝殼制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳、沉降、過濾、洗滌沉淀物；③將沉淀物與鹽酸反應、結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物；④將產(chǎn)物熔融后電解關(guān)于提取鎂，下列說法中不正確的是()A．此法的優(yōu)點之一是原料來源豐富B．進行①、②、③步的目的是從海水中提取MgCl2C．第④步會產(chǎn)生氯氣D．以上過程中涉及分解反應、化合反應和置換反應解析：A項，海水中含有豐富的Mg2＋，此法的優(yōu)點之一是原料來源豐富，正確。B項，①將貝殼制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳、沉降、過濾、洗滌沉淀物Mg(OH)2；③將沉淀物與鹽酸反應、結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物MgCl2晶體，正確。C項，電解熔融MgCl2生成Mg和Cl2：MgCl2eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑，正確。D項，以上過程中涉及分解反應、化合反應以及復分解反應，過程中無置換反應，錯誤。答案：D2．海帶中提取碘的實驗方法：①稱取3g干海帶，用刷子把干海帶表面的附著物刷凈；②將海帶剪碎，用酒精潤濕(便于灼燒)后，放在坩堝中；③用酒精燈灼燒盛有海帶的坩堝，至海帶完全成灰，停止加熱，冷卻；④將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，再向燒杯中加入10mL蒸餾水，攪拌，煮沸2～3min，使可溶物溶解，過濾；⑤向濾液中滴入幾滴硫酸，再加入約1mLH2O2溶液，觀察現(xiàn)象。A．步驟①中也可以用水洗滌除去海帶表面的附著物B．步驟④過濾操作需要兩種玻璃儀器C．步驟⑤所得的溶液中加入淀粉可看到溶液變?yōu)樗{色D．通過以上①～⑤步驟即可得到純度高的I2解析：A項，因為海帶中的I－能溶解在水中，所以海帶不能用水洗滌，錯誤。B項，過濾需要玻璃棒、燒杯、漏斗三種玻璃儀器，錯誤。C項，步驟⑤發(fā)生的反應為2KI＋H2O2＋H2SO4=I2＋K2SO4＋2H2O，生成的I2與淀粉反應生成藍色物質(zhì)，正確。D項，通過步驟①～⑤所得的溶液中含有I2、K2SO4等，需用如CCl4等萃取劑進行萃取，然后經(jīng)過蒸餾等操作除去萃取劑從而得到純度較高的I2，錯誤。答案：C3．空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如圖所示，其中不正確的是()A．溴在周期表中位于第四周期第ⅦA族B．步驟③說明溴具有揮發(fā)性C．步驟④的離子方程式為Br2＋SO2＋H2O=2H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)D．步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物可用分液漏斗分離解析：A項，Br的原子序數(shù)為35，其核外有4個電子層，位于第四周期，最外層有7個電子，位于第ⅦA族，正確。B項，含Br2的海水中通入空氣，Br2被吹出，說明Br2具有揮發(fā)性，正確。C項，步驟④的離子方程式為Br2＋SO2＋2H2O=2Br－＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，錯誤。D項，溴在水中溶解度不大，液溴在下層，溴水在上層，可分液得到液溴，正確。答案：C4．如圖所示為海水綜合利用部分流程，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．實驗室進行①的操作需用到坩堝、玻璃棒、酒精燈B．②是一個將電能轉(zhuǎn)化為化學能的過程C．③④⑤涉及的反應均為氧化還原反應D．NaCl溶液蒸發(fā)結(jié)晶時，蒸發(fā)皿中有大量晶體析出時停止加熱解析：A項，蒸發(fā)需用到蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺等，無需使用坩堝，錯誤。B項，②是電解氯化鈉溶液生成氯氣，是電池作為電源把電能轉(zhuǎn)化為化學能的過程，正確。C項，③⑤發(fā)生反應的離子方程式為2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－，④發(fā)生反應的離子方程式為SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－，三個反應中都有元素化合價發(fā)生變化，屬于氧化還原反應，正確。D項，NaCl溶液蒸發(fā)結(jié)晶時，當蒸發(fā)皿中有大量晶體析出時就停止加熱，利用余熱將溶液蒸干，正確。答案：A5．從淡化海水中提取溴的流程如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．X為SO2氣體，也可將SO2換成Na2SO3B．設備Y為蒸餾塔C．在提取溴的過程中一定有Br－被氧化D．工業(yè)上，每獲得lmolBr2，需要消耗Cl2的體積最多為44.8L(解析：A項，溴與X反應生成溴化物，故X為具有還原性的物質(zhì)，故X為SO2，也可選用Na2SO3，正確。B項，單質(zhì)溴加熱蒸發(fā)得到溴蒸氣，故設備Y為蒸餾塔，正確。C項，氯氣氧化海水中的溴離子得到溴單質(zhì)，溴化物與氯氣反應生成溴單質(zhì)，這兩步都是Br－被氧化，正確。D項，Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－，根據(jù)方程式可知：生成lmolBr2，需消耗1mol氯氣，故兩次氧化共需氯氣2mol，即44.8L(標準狀況)，這是理論值，在工業(yè)上，兩次氧化時，氯氣都應過量，且被氧化生成的溴最終不能完全得到，故工業(yè)上每獲得1molBr2，需要消耗Cl2的體積大于44.8L答案：D6．海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源等(如圖所示)。下列有關(guān)說法正確的是()A．大量的氮、磷廢水排入海洋，易引發(fā)赤潮B．工段②中結(jié)晶出的MgCl2·6H2O可在空氣中受熱分解制無水MgCl2C．在工段③④⑤中溴元素均被氧化D．工段①中除去粗鹽中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等雜質(zhì)，加入的藥品順序為Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸解析：海水中含有大量的氮、磷等元素，能引發(fā)赤潮，A項對；結(jié)晶出的MgCl2·6H2O需要在HCl氣氛中制無水MgCl2，否則由于其他反應而最終得到MgO，B項錯；反應④為Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，溴元素被還原，C項錯；粗鹽提純的順序中要注意兩點：一是Na2CO3溶液在BaCl2溶液后加入，二是鹽酸最后加入，D項錯誤。答案：A二、非選擇題(本題包括2大題，共20分)7．(10分)海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，且所含碘元素以碘離子的形式存在。實驗室里從海藻中提取碘的流程如圖所示：(1)指出制取碘的過程中有關(guān)實驗操作的名稱：①________________________，②________________________。(2)操作②中可供選擇的有機試劑是________________(填序號)。A．甲苯、酒精 B．四氯化碳、苯C．汽油、乙酸 D．汽油、甘油(3)現(xiàn)需做使海藻灰中的碘離子轉(zhuǎn)化為有機溶液中的碘單質(zhì)的實驗，實驗室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、藥品，尚缺少的玻璃儀器是____________________、____________________。(4)要從碘的苯溶液中提取碘和回收苯，還需要經(jīng)過蒸餾操作。進行蒸餾操作時，需使用水浴加熱，目的是________________________________，最后晶態(tài)碘在________________中聚集。解析：(1)操作①是過濾，操作②是萃取和分液。(2)由于酒精、乙酸和甘油都與水互溶，故不能用作提取碘的萃取劑。(3)為使海藻灰中的碘離子轉(zhuǎn)化為有機溶液中的碘單質(zhì)，需經(jīng)過溶解、過濾、氧化、萃取和分液這幾個步驟。在過濾時缺少普通漏斗，在進行萃取和分液時缺少分液漏斗。(4)苯的沸點為80.1℃。使用水浴加熱的目的是使蒸餾燒瓶均勻受熱，控制溫度不過高(水浴加熱時的溫度不會超過100答案：(1)過濾萃取和分液(2)B(3)普通漏斗分液漏斗(4)使蒸餾燒瓶均勻受熱，控制溫度不過高蒸餾燒瓶8．(10分)空氣吹出法是目前“海水提溴”使用到的主要方法之一。其工藝流程如下：(1)步驟③所發(fā)生反應的離子方程式是___________________