1、课时训练 22 海水资源的开发利用一、海水水资源的利用1.水资源非常重要,联合国确定 2003 年为国际淡水年。下列关于水的说法中错误的是( )A.蒸馏法是海水淡化的方法之一B.淡水的密度小于海水的密度C.融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少D.0 以上,温度越高,水的密度越小解析:水在 4 时密度最大,为 1 gmL-1。04 ,温度越高 ,密度越大;4 以上,温度越高,密度越小,故 D 项错误。答案:D2.以下说法正确的是( )A.海洋约占地球表面积的 71%,所以地球上不缺水,人类可以随意使用水资源 ,不必节约B.海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法C.海水淡化的各种方法中,
2、蒸馏法的成本比较低D.以上说法都正确解析:地球上的淡水资源才是我们可以直接利用的水资源 ,其资源量很少,我们必须节约用水,A 项错。常见的海水淡化方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法,蒸馏法因其高耗能而成本高,C 项错。答案:B二、海水提溴3.目前从海水中提取的溴约占世界溴年产量的,海水提溴常用的方法之一是用氧化剂把溴离子氧化成单质,再通入热空气将溴蒸气吹出,可作为这一过程中的氧化剂的是( )A.Cl2 B.Br2 C.H2O D.H2O2答案:A4.溴是海水中重要的非金属元素。地球上 90%的溴元素以 Br-的形式存在于海水中,所以人们称溴为“海洋元素” 。下列有关说法中正确的是( )A.从海
3、水中提取溴时,一定不涉及氧化还原反应B.苯与溴水反应生成溴苯C.可以用 CCl4 萃取溴水中的溴D.向 FeBr2 溶液中通入 Cl2 时,一定会发生如下反应:2Fe 2+4Br-+3Cl2 2Fe3+2Br2+6Cl-解析:从海水中提取溴,一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤,氧化步骤中一定有氧化还原反应,故 A 项错误;苯只能与液溴在催化剂作用下发生取代反应,故 B 项错误;FeBr 2 与 Cl2 反应时,因 Cl2 的量不同 ,生成物不同 ,题目中没有说明 Cl2 与 FeBr2 的量的关系,D 项错误。答案:C三、海带中碘的提取5.医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的病人多食海带,这
4、是由于海带含有较丰富的( )A.碘元素 B.铁元素 C.钾元素 D.锌元素解析:甲状腺肿大患者缺少元素碘 ,海带中含有较丰富的碘元素,故选 A。答案:A6.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,萃取了 I2 的苯层在上层,应从分液漏斗上口倒出 ,C 项错误。答案:D7.海带中含碘元素。从海带中提取碘有如下步骤:通入足量 Cl2 将海带焙烧成灰后加水搅拌加 CCl4 振荡 用分液漏斗分液 过滤。合理的操作顺序是( )A.B.C.D.解析:从海带中提取碘单质,首先把海带中的 I-溶于水,然
5、后再氧化为 I2,最后萃取、分液。答案:B四、海水提镁8.已知 MgO、MgCl 2 的熔点分别为 2 800 、604 ,将 MgO、MgCl 2 加热熔融后通电电解,都可得到金属镁。海水中含有 MgCl2,工业上从海水中提取镁正确的方法是 ( )A.海水 Mg(OH)2 MgB.海水 MgCl2 溶液 MgCl2(熔融) MgC.海水 Mg(OH)2 MgO MgD.海水 Mg(OH)2 MgCl2 溶液 MgCl2(熔融) Mg解析:工业上提取镁除从理论上可行外还要考虑设备、原料、成本等问题。A 项中使用NaOH 成本高,且 Mg(OH)2 是一种不溶性碱 ,加热熔融时会发生分解,因此不
6、可行;B 项中得不到 MgCl2;C 项中电解 MgO 时,由于 MgO 的熔点很高,耗能大,所以经济效益差。答案:D五、海水的综合利用9.下列有关海水综合利用的说法正确的是( )A.利用电解的方法可以从海水中获取淡水B.海水中含有溴元素,只需经过蒸馏等物理变化就可以得到溴单质C.海水蒸发制海盐的过程只发生了化学变化D.从海水中提镁时,利用海滩上的贝壳制 Ca(OH)2解析:用电渗析法可以从海水中获取淡水 ,A 项错误;从海水中得到溴单质,需经过海水浓缩、氧化、富集再氧化和提纯五个过程,而溴离子氧化是化学变化,B 项错误; 海水蒸发制海盐的过程只发生物理变化,C 项错误。答案:D10.根据下图
7、海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是( )已知:MgCl 26H2O 受热生成 Mg(OH)Cl 和 HCl 气体等。A.过程的提纯是物理过程, 过程通过氧化还原反应可产生 2 种单质B.可用电解 MgCl2 溶液的方法冶炼 MgC.在过程反应中每氧化 0.2 mol Br-需消耗 2.24 L Cl2D.过程反应后溶液呈强酸性 ,生产中需解决其对设备的腐蚀问题解析:过程中的提纯涉及化学反应 ,A 项错误;冶炼镁应电解熔融的 MgCl2,B 项错误;C 项没指明标准状况,错误。答案:D(建议用时:30 分钟)1.中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是( )
8、A.蒸馏 B.蒸发C.过滤 D.搅拌解析:实验室中的“ 蒸发”操作是利用水受热易挥发,其中的溶质因溶剂减少而析出的过程,这与海水晒盐的原理是相似的。答案:B2.下列元素Cl Na Br I Mg U, 属于海水中的微量元素的是 ( )A. B.C. D.解析:每升海水中含量低于 1 mg 的元素称为微量元素。答案:B3.下列试剂加入到含有 Br-的溶液中,可以将 Br-氧化为 Br2 的是( )A.I2 B.I- C.Cl2 D.Cl-解析:Cl 2 的氧化性大于 Br2,可以将 Br-氧化为 Br2。答案:C4.若将海水淡化后的水作为饮用水使用,下列方法在原理上完全不可行的是( )A.加明矾
9、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.将海水缓慢凝固以获得淡化的饮用水D.海水通过离子交换树脂,以除去所含杂质离子解析:明矾净水是利用 Al3+水解生成的 Al(OH)3 胶体的吸附作用而除去水中的一些悬浮物,并不能除去海水中的多数杂质离子而使海水淡化。利用太阳能使海水蒸馏淡化,是极有研究价值的一种淡化途径。海水缓慢凝固后可结成冰,在这个过程中可以除去海水中的杂质离子而使海水淡化。将海水通过离子交换树脂是一种已被应用的海水淡化方法。答案:A5.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
10、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:右侧海水中水分子能通过淡化膜进入左侧淡水池 ,而各种离子不能通过淡化膜,故溶质质量不变,溶剂质量减小,溶质质量分数增大。答案:C6.海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。如图是实验室从海藻里提取碘的流程的一部分。下列判断正确的是( )A.步骤的操作分别是过滤、萃取分液B.可用淀粉溶液检验步骤的反应是否进行完全C.步骤中加入的有机溶剂是乙醇D.步骤的操作是过滤解析:检验步骤的反应是否进行完全 ,应检验含碘水的溶液中是否含有 I-,而不是 I2,故 B 项错误;乙醇与水混溶
11、,不能用作 I2 的萃取剂,故 C 项错误; 分离含碘有机溶液得到晶体碘 ,应用蒸馏的方法,故 D 项错误。答案:A7.为了证明氯酸钾晶体中含氯元素,选用给出的试剂和操作,其操作顺序正确的是( )滴加 AgNO3 溶液 加水溶解 过滤、取滤液 与二氧化锰混合加热 加稀硝酸 与浓盐酸反应 加 NaOH 溶液加热 用淀粉碘化钾A. B.C. D.解析:HNO 3 酸化的 AgNO3 溶液可证明氯元素的存在,关键是要把氯元素转化成 Cl-的形式,故选 C。答案:C8.从海藻灰中提取碘的方法是:往海藻灰浸取液中通入氯气后用升华方法将置换出来的碘提纯。但向浸取液中通入氯气时会生成少量性质类似于 Cl2
12、的 ICl 和 IBr。为了消除这两种杂质,使其中的碘完全游离出来,需要加入适量的( )A.CaO B.KI C.H2O D.酒精解析:ICl 和 IBr 中碘的化合价均为+1 价加入 KI,发生碘元素的“归中反应”生成 I2。答案:B9.天然海水中主要含有 Na+、 K+、Ca 2+、Mg 2+、Cl -、S 、Br -、C 、HC 等离子。火力发电燃煤排放的含 SO2 的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如下图所示。下列说法错误的是( )A.天然海水 pH 约为 8 的原因是海水中的 C、HC 水解B.“氧化”是利用氧气将 H2SO3、HS 、S 等氧化生成 SC.“反应、稀释” 时加天然海水
13、的目的是中和、稀释经氧化后海水中生成的酸D.“排放”出来的海水中 S 的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同解析:海水吸收了 SO2,通入氧气后被氧化成 S,故排放的海水中 S 的浓度增大。答案:D10.海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐、镁和溴的过程如下:(1)请列举两种海水淡化的方法: 、 。 (2)步骤中已获得 Br2,步骤中又将 Br2 还原为 Br-,其目的是 。 (3)步骤用 SO2 水溶液吸收 Br2,吸收率可达 95%,有关反应的离子方程式为 ,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是 。 (4)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有
14、关资料:Br 2 的沸点为 59 ,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。参观生产过程后,他们绘制了如下装置简图。请你参与分析讨论:图中仪器 B 的名称为 。 已知实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中应如何控制关键条件: 。 C 中所得液体的颜色为 。为除去该产物中残留的少量 Cl2,可向其中加入NaBr 溶液,充分反应后,再进行分离操作,写出该反应的离子方程式 : 。 (5)操作依次为 ( 填操作名称)。 (6)写出下列过程中发生的主要反应的化学方程式:电解氯化镁制备镁: ; 步骤: ; 步骤: 。 解析:(1)海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。(2)海水中溴离子的含量低,
15、步骤的目的是将低浓度的含溴物质浓缩(或富集) 。 (3)Br2+SO2+2H2O 4H+S+2Br-,反应产生大量的酸,将会腐蚀设备。(4)蒸馏操作的关键是收集 59 时的馏分;C 装置起冷凝作用,收集到的物质是液溴。(5)从氯化镁溶液中提取氯化镁晶体 ,可先加热蒸发制成热饱和溶液,然后冷却结晶,最后过滤得到氯化镁晶体。(6)电解氯化镁得到镁和氯气 ;步骤发生的反应有氧化钙溶于水,生成的氢氧化钙再与氯化镁反应;步骤为氢氧化镁与盐酸的反应。答案:(1)蒸馏法 电渗析法 离子交换法(任选两种)(2)富集溴元素(3)Br2+SO2+2H2O 4H+S+2Br- 强酸对设备的严重腐蚀(4)冷凝管 控制热水浴的温度,并收集 59 时的馏分 深红棕色 Cl 2+2Br-Br2+2Cl-(5)加热蒸发、冷却结晶、过滤(6)MgCl 2(熔融) Mg+Cl2 CaO+H 2O Ca(OH)2,MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2+CaCl2或 CaO+H2O+MgCl2 Mg(OH)2+CaCl2 Mg(OH) 2+2HCl MgCl2+2H2O
