1、【导学案设计】2015版高中化学 4.1.2海水资源的开发利用巩固练习 新人教版必修21.下列海洋资源中属于可再生资源的是()。A.海洋潮汐能B.海底多金属结合矿C.海滨砂矿D.海水化学资源【答案】A2.NaCl是一种化工原料,可以从海水中提取。以NaCl为原料可以制备一系列物质(如图)。下列说法正确的是()。A.25 ,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存,所以Cl2不与铁反应D.图中所示转化反应都是氧化还原反应【解析】25 ,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小,A项错误;常温下Cl2
2、不与铁反应,加热条件下则可以反应,C项错误;图中所示转化反应中生成NaHCO3、Na2CO3的反应都是非氧化还原反应,D项错误。【答案】B3.下列方法中不能实现海水淡化的是()。A.蒸馏法B.电渗析法C.过滤法D.离子交换法【答案】C4.下列各组物质不需要经过化学变化就能够从海水中获得的是()。A.氯、溴、碘B.钠、镁、铝C.烧碱、氢气D.食盐、淡水【答案】D5.21世纪被认为是“海洋世纪”,是人类大步走向海洋,开发利用海洋的世纪。下列有关海水资源开发利用的说法中正确的是()。A.利用潮汐发电是将化学能转化为电能B.海水中含有溴元素,可以直接萃取或蒸馏得到溴单质C.海水蒸发制盐的过程中只发生了
3、化学变化D.以海水为原料除可制得食盐外,还可生产含氯漂白粉【答案】D6.萃取是“海水提溴”工艺中重要的操作之一。某同学向试管内的溴水中滴加a物质后有如图所示的现象,则a物质可能是()。A.汽油B.四氯化碳C.苯D.酒精【答案】B7.已知MgO、MgCl2的熔点分别为2800 、604 ,将MgO、MgCl2加热熔融后电解,都可得到金属镁。海水中含有MgCl2,下列工业上从海水中提取镁的方法中正确的是()。A.海水Mg(OH)2MgB.海水MgCl2溶液MgCl2熔融MgC.海水Mg(OH)2MgOMgD.海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg【答案】D8.从海水中提取的溴占世界
4、年产溴量的。已知溴水呈橙色,将SO2通入溴水时,可以观察到溴水褪色。下列有关叙述中正确的是()。A.SO2使溴水褪色,显示了SO2的漂白性B.SO2使溴水褪色,显示了SO2的还原性C.从溴水中提取单质溴,可以用乙醇进行萃取D.SO2是形成酸雨的唯一原因【答案】B9.海洋约占地球表面积的71%,具有十分巨大的开发潜力。其中,海水水资源的利用和海水化学资源的利用具有非常广阔的前景。(1)目前,国际上使用的“海水淡化”的主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将水变成蒸汽,蒸汽经冷却而得到高纯度的淡水。由此可判断蒸馏法涉及的是(填“物理”或“化学”)变化。(2)海水中的镁元素处于(填“游离”或“化合”)态。写
5、出用电解法冶炼金属镁的反应的化学方程式:;得到的镁蒸气可以在(填字母)的氛围中冷却。A.H2B.ArC.空气D.O2【答案】(1)物理(2)化合;MgCl2(熔融)Mg+Cl2;AB10.空气吹出法是工业上用于大规模海水提溴的常用方法,其流程如下:已知吸收塔中的反应为SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr。现有24 L海水经上述流程处理,若向吸收液中加入足量的BaCl2溶液后得到2.097 g白色沉淀。请回答下列问题:(1)写出步骤的离子方程式:。(2)吸收塔中反应消耗SO2的体积为mL(标准状况下)。【答案】(1)2Br-+Cl2Br2+2Cl-(2)201.611.已知海水提镁的主要
6、步骤如下:某化学兴趣小组对“海水提镁过程中如何实现对镁离子的富集和分离”进行了如下探究:(1)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集?该化学兴趣小组通过资料搜索、理论分析,得知海水提镁的过程中镁离子的富集方法为利用晒盐后的苦卤水,再加入沉淀剂。对镁离子进行富集的原因是。(2)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离?工业上为了使镁离子沉淀下来,加入的足量试剂是(填化学式)。加入的足量试剂是(填化学式)。试从节约能源,提高金属镁的纯度分析,以下适宜的冶镁方法是(填字母)。A.Mg(OH)2MgOMgB.Mg(OH)2MgOMgC.Mg(OH)2MgCl2MgD.Mg(OH)2MgCl2Mg【解
7、析】(1)镁离子的富集首先要对海水进行浓缩,即经过太阳光照射使水分蒸发。(2)沉淀镁离子的试剂可以是NaOH、CaO等,生产中一般使用较便宜的CaO。试剂是使Mg(OH)2转化为MgCl2,为盐酸。冶炼金属镁应该采用电解法,由于MgO的熔点比MgCl2的熔点高,电解MgO比电解MgCl2耗能大。【答案】(1)富集后镁离子浓度高,成本低(2)CaOHClC12.根据海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是()。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.在过程中将MgCl26H2O灼烧即可制得无水MgCl2C.在过程、反应中每氧化0.2 mol Br-一定需消耗2. 2
8、4 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】过程的提纯包括化学过程和物理过程,A项错误;将MgCl26H2O直接灼烧将得到Mg(OH)Cl或MgO,无法得到无水MgCl2,B项错误;在过程、反应中每氧化0.2 mol Br-需消耗0.1 mol Cl2,0.1 mol Cl2在标准状况下体积才是2.24 L Cl2,C项错误;过程反应为SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr,生成的H2SO4和HBr都是强酸,D项正确。【答案】D13.某课外小组将海带灼烧后的灰烬浸泡后过滤,得到澄清的滤液。他们设计了如下几个方案,你认为能证明海带灼烧后的灰烬中含有碘元素
9、的是()。A.取适量滤液,蒸干,观察是否有紫色固体生成B.取适量滤液,加入苯,振荡、静置,苯层无色,证明不含碘元素C.取适量滤液,向其中加入淀粉溶液,无明显现象,证明不含碘元素D.取适量滤液,加入酸化的H2O2,再加入淀粉溶液,呈蓝色,证明含有碘元素【答案】D14.溴主要以Br-形式存在于海水中,海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤如下:一定条件下,将Cl2通入浓缩的海水中,生成Br2;利用热空气将Br2吹出,并用浓Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3等;用硫酸酸化步骤得到的混合物。请回答下列问题:(1)Cl2氧化Br-应在(填“酸性”或“碱性”)条件下进行,目的是。(2)Br
10、2可用热空气吹出,其原因是 。(3)写出步骤所发生反应的化学方程式:。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是,步骤的产品有时会运输到目的地后再酸化,主要是因为。(4)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Na2CO3溶液c.加入NaBr溶液d.加入Na2SO3溶液(5)若第步中将24 L的海水浓缩为2 L进行处理,第步Br2用浓Na2CO3溶液吸收时发生反应为3Br2+3Na2CO35NaBr+NaBrO3+3CO2,若产生的CO2通入足量的澄清石灰水中得到1 g白色沉淀,则海水中溴的浓度是gL-1。【解析】(1)Cl2、Br2都会跟碱发生反应,因此Cl
11、2氧化Br-应在酸性条件下进行。(2)Br2易挥发,可用热空气吹出。(3)步骤用硫酸酸化NaBr、NaBrO3的混合溶液即可发生氧化还原反应生成Br2:3H2SO4+5NaBr+NaBrO33Na2SO4+3Br2+3H2O;用硫酸而不用盐酸酸化的原因是盐酸会被NaBrO3氧化,影响Br2的生成;产品有时会运输到目的地后再酸化,主要是因为Br2易挥发,有强氧化性,运输不方便。(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中通入HBr或加入NaBr溶液,二者都能与Cl2反应而除去Cl2,又可避免带入新杂质,Na2CO3和Na2SO3溶液即能跟Cl2反应,又能跟Br2反应。(5)根据相关反
12、应可得6Br-3Br23CO23CaCO3,从而得关系式2Br-CaCO3,根据关系式进行计算:2Br-CaCO3160 10024 Lc1 gc=0.067 gL-1。【答案】(1)酸性;避免Cl2、Br2与碱反应(2)Br2易挥发(3)3H2SO4+5NaBr+NaBrO33Na2SO4+3Br2+3H2O;盐酸会被NaBrO3氧化;Br2易挥发,有强氧化性(4)ac(5)0.06715.以海水为原料,获得某产物的工艺流程图如下。已知在吸收塔中,溶液酸性明显增强。请回答下列问题:(1)图中2次氯化的作用是否相同?(填“是”或“否”)。(2)吸收塔中发生反应的化学方程式为,第2次氯化的离子方
13、程式为。(3)资料证实,在酸性介质中,第1次氯化过程中可用O2或空气代替。但在实际工业生产中为什么不用更廉价的空气代替Cl2?。(4)本工艺的处理方法可简单概括为“空气吹出、X气体吸收、氯化”。某同学认为在工业生产过程中对第1次氯化液直接蒸馏也可得到产物,不必进行上述过程,请对该同学的说法作出正确的评价:。【解析】本工艺流程是海水中Br-被Cl2氧化,然后用热空气吹出。根据题中信息,吸收塔内溶液酸性明显增强,可确定气体X是SO2,吸收塔内发生反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr,生成的Br-再被Cl2氧化,生成的Br2用蒸汽蒸出,再冷凝得到液态溴。【答案】(1)是(2)Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr;2Br-+Cl2Br2+2Cl-(3)若用廉价的空气代替Cl2进行第1次氯化,反应的离子方程式为4Br-+O2+4H+2Br2+2H2O,很显然反应时需要将大量的盐卤(浓度不大)酸化,反应后又要将废液中和才能排放,在经济上显然没有吸引力(4)氯化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏原料,产品成本高,“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个溴的富集过程,以提高其浓度,减少能源的消耗- 6 -
