1、 1 课时训 练 9 海水中提取 溴、镁和重水 基础夯 实 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 能够 从 海 水中获 得 的 物 质是 ( ) A. 氯、 溴、 碘 B.钠、 镁、 铝 C. 烧碱 、氢 气 D.食盐 、淡 水 解析： 本题 以海 水资 源的 利用方 法为 考查 对象 。 获 得 A、B 、C 中的 金属 或非 金属单 质需 加入 氧 化 剂 或 电解 制 取, 均为 化学 变 化; 而 D 中 的 食盐 和淡 水 是 利 用蒸 发 原 理制 取的, 为 物 理变 化。 答案：D 2. 下列 关于 海水 综合 利用
2、的叙述 不正 确的 是( ) A. 利用 空气 吹 出SO2 吸 收法 从海水 中提 溴时,直 接将 海 水氯化,然 后再 进行 吹出 、 吸收可 得到 溴产品 B. 从海 水中 提取 的重 水可 作原子 能反 应堆 的中 子减 速剂和 传热 介质 C. 盐田 法制 盐时,所 用的 盐 田一般 分成 贮水 池、 蒸发 池、结 晶池 三部 分 D. 利用 电渗 析法 、冷 冻法 制盐, 同时 也可 以得 到淡 水 解析： 利用 空气 吹出 SO2 吸收法 从海 水中 提溴 时, 氯 气氧化 Br - 在 pH 为 3.5 的酸性条件下效 果最好,所 以在 氯化 之前 应 将海水 酸化,故A 不
3、正确 。 答案：A 3.44 g O 中 所含 中子 的物 质的量 为( ) A.16 mol B.24 mol C.10 mol D.28 mol 解析 ：1 mol O 中所 含中 子 为(1+1+10) mol,44 g O 的 物质的 量 为2 mol, 故 其中 所含中 子为 24 mol 。 答案：B 4. 从海 水中 可获 得的 在常 温下为 液体 的单 质是 ( ) A.Mg B.K C.Br2 D.I2 解析： 只有 Br2 在 常温 下为 液体, 其余 都是 固体 。 答案：C 5. 为了 探索 月球 上是 否有 生命存 在的 痕迹,需 要分 析 月球岩 石中 是否 包藏
4、有碳 氢化合 物。 ( 当 然这 仅仅是探索 的第一步)科学 家用氘盐酸( 即 DCl) 和重 水(D2O) 溶 液处理月球的岩 石样品, 对收集 的气 体加 以分 析。 结果只 发现 有一 些气 体状 态的碳 氘化 合物 。 这 个实 验不能 用普 通盐 酸的理 由是( ) A. 普通 盐酸 的酸 性太 强 B. 普通 盐酸 具有 挥发 性 C. 普通 盐酸 无法 和岩 石中 的碳化 物反 应 D. 无法 区别 岩石 中含 有的 是碳化 物还 是碳 氢化 合物 解析： 此处 用DCl 和 D2O 的目的,是 利用D 区 别于 H, 便于 区别 月球 岩石 中含 有 碳化物 还是 碳 氢化合
5、物。 故 选D。 答案：D 6. 目前 下列 工艺 过程 没有 直接使 用离 子交 换技 术的 是 ( )( 导 学号52690089) A. 硬水 的软 化 B. 电解 饱和 食盐 水制 造 NaOH 2 C. 电渗 析法 淡化 海水 D. 海水 中提 取金 属 Mg 解析： 选项 A, 硬 水软 化常 用离子 交换 树脂 脱去 其中 的钙、 镁离子;选项 B, 电解 饱和食 盐水 常 用 离 子 交 换 膜来 阻 止 气 体分 子 或 阴 离 子通 过; 选项 C, 电 渗 析 法 淡 化海 水 也 用 阳离 子 交 换 膜 和 阴 离 子 交换 膜; 选项 D,不 用 离 子 交换 膜,
6、 加 入熟 石灰 后 生 成 氢氧 化 镁 沉淀 过滤, 然 后 再加 入盐酸 进行 浓缩 结晶, 再 在 氯化氢 的气 氛中 脱水,最 后 用电解 熔融 的氯 化镁 制备 金属镁 。 答案：D 7. 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 可 以选 用 (填 化学 式), 要使 MgSO4 完全 转化为 沉淀,加 入试 剂 应 (填 “过量 ” 或 “少量 ”); (2) 加 入试 剂 后,能 够分 离得 到 Mg(OH)2 沉 淀的 方法 是 ; (
7、3)试剂 可以 选用 ( 填名 称); (4)无水 MgCl2 在熔 融状 态 下,通 电后 会产 生Mg 和 Cl2,写出 该反 应的 化学 方程 式: 。 解析：(1) 海水 中的 MgSO4 的浓度 较低,要 首先 进行 富 集,从 得到 的沉 淀是 Mg(OH)2 推理, 应当 在海水 中加 碱, 如 Ca(OH)2 、NaOH 、KOH 等, 但从 材料 的价格 、来 源等 来看 最好 选用 Ca(OH)2, 而 且 要 过 量, 使 Mg 2+ 全 部 转 化 为 沉 淀;(2) 分 离 沉 淀 的 方 法 就 是 过 滤;(3) 实现从 Mg(OH)2 到 MgCl2 的 变化
8、的试 剂是盐 酸;(4)迁 移学 过的电 解熔 融 的 NaCl 制 取金 属钠的 方 法可以 写出 反 应的化 学方 程式 。 答案：(1)Ca(OH)2 过量 (2) 过滤 (3) 盐酸 (4)MgCl2 Mg+Cl2 能力提 升 8. 海水 中溴 元素 以Br - 形式 存在, 工业 上用 空气 吹出 法 从海水 中提 取溴 的工 艺流 程如下 所示: (1)步骤 反应 的离 子方 程 式是 。 (2)步骤 反应 的化 学方 程 式是 。 (3)Br 的原 子序 数是 ,在 元素 周期 表中 位 于 周期 族。 (4) 步骤 蒸馏 的过 程中, 温度应控 制在 8090 , 温度过高 或
9、过 低都不 利于 生产,请 解释原 因: 。 (5) 为什么不直接用 “ 溴水混合物 ” 而要用 “ 溴水混合物 ” 进 行 蒸 馏 得 到 液 溴? 。 解析： 空气吹 出法是 用于 工业规 模海水 提溴的 常用 方法,其 中一种 工艺 是在预 先酸化 的浓缩 3 海水中用氯气与海水中的 溴离子反应,使之成为单质 溴:2Br - +Cl2 2Cl - +Br2, 继而 通入空气 和 水 蒸 气 , 将 溴 吹 入 吸 收 塔 , 使 溴 蒸 气 和 吸 收 剂 SO2 发 生 反 应 转 化 成 氢 溴 酸 :SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr, 以 达 到 富 集 的 目 的
10、。 然 后 , 再 用 氯 气 将 其 氧 化:2HBr+Cl2 2HCl+Br2, 最 后 蒸馏得 到液 溴。 答案：(1)2Br - +Cl2 Br2+2Cl -(2)SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4 (3)35 第四 第 A (4) 温度过高,大 量 水 蒸 气随 溴 蒸 出, 溴 蒸气 中 水 增 加; 温度过低, 溴 不能 完 全 蒸出, 回收 率低 (5)“溴 水混 合物 ”中虽 然含有溴 单质, 但浓度 低, 如果直接 蒸馏, 处理量 大, 生产成 本 高;经过 “ 空气 吹出 、SO2 吸收、 氯气 氧化 ”等 步骤 实际上 是将 溴水 浓缩 了 9. 下面 是从
11、 海水 提取 镁的 流程图: (导学号 52690090) 请回答 下列 问题: (1) 从 海水 提取 镁要 用到 海 滩上的 贝壳 。那 么, 贝壳 在 生产流 程中 起什 么作 用? ; 其主要 成分 发生 化学 变化 的化学 方程 式为 。 (2) 从 海水 中的 镁离 子到 金 属镁, 经历 了哪 些化 学变 化?用离 子方 程式 表示 。 。 (3) 在 用上 述方 法提 镁的 过 程中, 采用 了哪 些措 施来 提 高经济 效益? 。 答案 ： (1) 贝壳 作为 原料 之 一,分 解产 生氧 化钙, 遇水 产生氢 氧化 钙, 将镁 离子 沉 淀为氢 氧化 镁 CaCO3 CaO+CO2 (2)有 关反 应:Mg 2+ +2OH - Mg(OH)2 ,Mg( OH)2+2H + Mg 2+ +2H2O,Mg 2+ +2Cl - Mg+Cl2 (3)对 氯气 进行 循环 利用 来 提高经 济效 益
