1、1第 2 课时 海水资源的开发利用基础过关题组 1 海水的综合利用1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( )ACl 2、Br 2、I 2 BNa、Mg、AlC食盐、淡水 DNaOH、H 2答案 C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。2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 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答案 C2解析 海水中的钾元素是以化合态
2、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。3NaCl 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( )烧碱 纯碱 金属钠 氯气 盐酸A BC D答案 A解析 在氯碱工业中,2NaCl2H 2O2NaOHH 2Cl 2,H 2与 Cl2化合被水吸收可得盐酸。2NaCl(熔融)2NaCl 2。在制纯碱工业中主要利用如下原理:NaClCO 2NH 3H 2O=NaHCO3NH 4
3、Cl;2NaHCO 3Na2CO3H 2OCO 2。题组 2 海水提取溴、碘及其性质应用4从海水中提取的溴约占世界溴年产量的 ,从海水中提取溴的主要步骤可表示为( )13A氧化吸收吹出 B氧化吹出吸收C吹出氧化吸收 D吹出吸收氧化答案 B解析 从海水中提取溴,先用氧化剂将溴离子氧化为溴单质,再用热空气吹出后用碱液吸收。5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CFeCl 3溶液 D碘水答案 B解析 Fe 3 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
4、产用。36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( )答案 D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。7甲、乙、丙三溶液各含有一种 X (X 为 Cl 、Br 或 I ),向甲中加入淀粉溶液和氯水,则溶液变为橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )ABr 、I 、Cl BBr 、Cl 、I CI 、Br 、Cl DCl 、I 、Br 答案 A解析 向甲中加入淀粉溶液和氯水,溶液变为橙色,应是溴水的颜色,则甲中必含有 Br ,被 Cl2置换生成了 Br2
5、,由此否定了 C、D;再加丙溶液,颜色无明显变化,说明丙溶液中不含 I ,否则加入后应被 Br2所置换,生成 I2,溶液应为蓝色,与题给条件不符,则丙溶液只能含有 Cl ,I 必在乙溶液中。因此甲、乙、丙溶液依次含有 Br 、I 、Cl 。8检验海带中碘元素的实验中,发生如下反应:2H 2I H 2O2=I22H 2O。下列对该反应的叙述中不正确的是( )AI 2为氧化产物BH 2O2既作氧化剂又作还原剂C氧化性强弱顺序为 H2O2I2D生成 1 mol I2时转移 2 mol 电子4答案 B解析 ,该反应中 I2为氧化产物,H 2O2作氧化剂,根据氧化性由强到弱的顺序为氧化剂氧化产物,所以氧
6、化性 H2O2I2;反应中每生成1 mol I2,转移 2 mol 电子。能力提升9全球海水中溴的储藏量丰富,约占地球溴总储藏量的 99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为 65 mgL1 。其工业提取方法有:(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中,把溴置换出来,再用空气将嗅吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到溴单质。该方法涉及的反应有_(写出化学方程式);3Br 23CO =BrO 5Br 3CO 2;BrO 5Br 6H =3Br23H 2O。其中反应23 3 3中氧化剂是_;还原剂是_。(2)空气吹出 SO2吸收法。该方法基本同(1),只是将溴吹出
7、后是用 SO2来吸收的,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式:_。(3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是_。下列可以用于海水中溴的萃取的溶剂是_(填序号)。乙醇 四氯化碳 硝酸答案 (1)Cl 22Br =2Cl Br 2 Br 2 Br 2(2)Br2SO 22H 2O=2HBrH 2SO4(3)分液漏斗 解析 工业上提取溴的原理:将氯气通入到富含溴离子的海水中,把溴置换出来,然后被某5些溶液吸收,再提纯即可得到。Cl 22Br =2Cl Br 2,溴与二氧化硫反应的化学方程
8、式:Br2SO 22H 2O=2HBrH 2SO4。方法(3)是利用物理方法,用有机溶剂溶解,因为溴易溶于有机溶剂,作为海水中萃取溴的溶剂只能是四氯化碳。10海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:(1)Mg(OH)2沉淀中混有的 Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤:_。(2)实验室将粗盐制成精盐的过程中,溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的:溶解:_。过滤:_。蒸发:_。答案 (1)加入 MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用水洗涤 (2)搅拌,加速固体溶解 引流,防止液体外溅 搅拌,防止因局部过热而使液体或晶体飞溅解析 (1)为防
9、止引入新杂质,可用 MgCl2溶液将 Ca(OH)2转化为 Mg(OH)2,然后过滤洗涤得Mg(OH)2。(2)溶解固体时使用玻璃棒是为了加速固体的溶解;在过滤时使用玻璃棒引流,可防止液体外溅;蒸发结晶过程中,使用玻璃棒搅拌,可防止因局部过热而使液体或晶体飞溅。11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:6(1)为了使 MgSO4转化为 Mg(OH)2,试剂可以选用_,要使 MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂的量应_。(2)加入试剂后,能够分离得到 Mg(OH)2沉淀的方法是_。(3)试剂选用_;其反应的离子方程式为_。(4)无水 MgCl2在
10、熔融状态下,通电后产生镁和氯气,该反应的化学方程式为_。答案 (1)石灰乳 过量 (2)过滤 (3)盐酸 Mg(OH) 22H =Mg2 2H 2O (4)MgCl 2(熔融)MgCl 2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)22H =Mg2 2H 2O。(4)工业上电解熔融 MgCl2制取 Mg,反应的化学方程式为 MgCl2(熔融)MgCl 2。拓
11、展探究12空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:(1)步骤的离子方程式:_。(2)步骤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是_。(3)溴水混合物中溶有一定量的氯气,因此在步骤中可将蒸馏产生的气体通过7_(填试剂名称)溶液,以除去氯气。(4)步骤的蒸馏过程中,温度应控制在 8090 。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:_。(5)步骤中用硫酸酸化可提高 Cl2的利用率,理由是_。(6)提取溴单质,采用蒸馏“溴水混合物”而不是蒸馏“溴水混合物” ,请说明原因:_。答案 (1)Br 2SO 22H 2O=4H
12、 2Br SO 24(2)分液漏斗 (3)饱和溴化钠(或其他含 Br 的盐类物质)(4)温度过高,大量水蒸气被蒸出,溴蒸气中水增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低(5)酸化可抑制 Cl2、Br 2与水反应(6)将“溴水混合物”转变为“溴水混合物”是 Br2的浓缩过程,可提高效率,减少能耗,降低成本解析 占地球储量 99%的溴分布在海洋中,从海水中提取溴,一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。步骤的氯气氧化发生的反应是 Cl22Br =2Cl Br 2,生成的溴仍溶解在海水中,怎样才能把溴提取出来呢?根据溴的沸点比水低的性质,可以鼓入热空气(步骤),使它和热空气一起挥发出来,再用 SO2吸收(步骤):Br 2SO 22H 2O=4H 2Br SO ,这样可以24得到较大浓度的含 Br 的溶液,进一步用氯气氧化(步骤),得到 Br2,然后蒸馏便得到了液溴。