2019屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 非金屬及其化合物 專題 海水資源的開發(fā)利用 環(huán)境保護和綠色化學(xué)達標作業(yè).doc

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海水資源的開發(fā)利用　環(huán)境保護和綠色化學(xué) [基礎(chǔ)題] 1．海洋是一個巨大的寶藏，期待著人們的開發(fā)和利用。下列物質(zhì)不經(jīng)過化學(xué)變化就能從海水中獲得的是(　　) A．單質(zhì)溴　　 B．單質(zhì)鎂 C．燒堿 D．食鹽 解析：通入氯氣將溴離子氧化為溴單質(zhì)，是化學(xué)變化，故A錯誤；通過電解熔融的氯化鎂得到鎂，是化學(xué)變化，故B錯誤；把從海水中獲得的氯化鈉配制成飽和食鹽水，然后電解，即得燒堿、氫氣和氯氣，是化學(xué)變化，故C錯誤；把海水經(jīng)太陽曝曬，蒸發(fā)水分后即得食鹽，不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得，故D正確。 答案：D 2．二氧化碳捕獲和封存技術(shù)(CCS)是當今化學(xué)的前沿技術(shù)，下面通過化學(xué)反應(yīng)捕獲CO2的反應(yīng)中，原子利用率達到100%的是(　　) A．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 B．Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 C．Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO D．2Mg＋CO22MgO＋C 解析：B項中生成物只有一種，無副產(chǎn)物生成，原子利用率達100%。 答案：B 3．化學(xué)已經(jīng)滲透到人類生活的各個方面，下列說法正確的是(　　) A．綠色化學(xué)的核心是對環(huán)境污染進行綜合治理 B．煙、云、霧在陽光照射下可觀察到丁達爾現(xiàn)象 C．“溫室效應(yīng)”“酸雨”的形成都與氮氧化合物有關(guān) D．高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維，光導(dǎo)纖維遇強堿會“斷路” 解析：綠色化學(xué)的核心指利用化學(xué)原理從源頭上消除和減少工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染，A項錯；“溫室效應(yīng)”的形成與CO2有關(guān)，C項錯；制作光導(dǎo)纖維的原料是SiO2，D項錯。 答案：B 4．從海帶中提取碘單質(zhì)，成熟的工藝流程如下，下列關(guān)于海水制碘的說法，不正確的是(　　) A．實驗室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶，并且用玻璃棒攪拌 B．在含I－的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后，碘元素發(fā)生氧化反應(yīng) C．在碘水中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍色 D．在碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，該操作為“萃取” 解析：灼燒干海帶應(yīng)在坩堝中進行，而不應(yīng)在蒸發(fā)皿中灼燒海帶。 答案：A 5．“綠色化學(xué)”又稱環(huán)境無公害化學(xué)。下列敘述符合“綠色化學(xué)”原則的是(　　) A．綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理對工業(yè)生產(chǎn)造成的環(huán)境污染進行治理 B．大量用純液態(tài)有機物代替水作溶劑 C．研制新型殺蟲劑，使它只對目標昆蟲有毒殺作用而對其他昆蟲無害 D．工業(yè)上用廢銅制取膽礬CuSO45H2O：2Cu＋O2＋2H2SO4(稀)＋8H2O2CuSO45H2O 解析：“綠色化學(xué)”要求從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染，不產(chǎn)生廢棄物，原子利用率為100%，A項錯；純液態(tài)有機溶劑一般有毒，代替水作溶劑，會加劇環(huán)境污染，B項錯。 答案：D 6．下表中解決相對應(yīng)的環(huán)境問題所采取的措施不科學(xué)的是(　　) 環(huán)境問題 措施 A 臭氧空洞 限制氟氯烴類物質(zhì)的生產(chǎn)量和消耗量 B 酸雨 改變能源結(jié)構(gòu)，減少二氧化硫和氮氧化物的排放量 C 白色污染 回收利用廢舊塑料，開發(fā)可降解塑料 D 水體富營養(yǎng)化 禁止使用含磷洗衣粉及施用氮肥 解析：氟氯烴是造成臭氧空洞的主要原因；減少二氧化硫、氮氧化物的排放有利于控制酸雨的產(chǎn)生；對廢舊塑料回收利用及開發(fā)可降解塑料制品均有利于減少白色污染；禁止施用氮肥不符合農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀，故D項不科學(xué)。 答案：D 7．NaCl是海水中含量最多的鹽，除食用外，它還是海洋化學(xué)工業(yè)原料，下列以NaCl為原料的產(chǎn)品(或物質(zhì))是(　　) ①燒堿　②純堿?、劢饘兮c?、苈葰狻、蓰}酸 A．全部 B．只有①②③④ C．只有①②③⑤ D．只有①②④⑤ 解析：海水中得到NaCl以后，以NaCl為原料電解飽和食鹽水可制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)?；瘜W(xué)方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑，2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Cl2＋H22HCl。 答案：A 8．目前海水提溴的最主要方法之一是空氣吹出法，其流程圖如下： 下列推斷不合理的是(　　) A．熱空氣能吹出溴是利用溴易揮發(fā)的性質(zhì) B．SO2吸收溴的反應(yīng)方程式為SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr C．流程中循環(huán)利用的物質(zhì)有SO2、Br2、Cl2等 D．沒有采用直接蒸餾含溴海水得到單質(zhì)主要是為了節(jié)能 解析：溴易揮發(fā)，所以用熱空氣將溴吹出，A項正確；SO2與溴水反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸，B項正確；流程中SO2被氧化為H2SO4，不可能被循環(huán)使用，C項錯誤；“空氣吹出”“SO2吸收”“氯化”的過程實際上是一個Br2的濃縮過程，與直接蒸餾含Br2的海水相比效率更高，消耗能源少，成本低，D項正確。 答案：C 9．工業(yè)上制備相關(guān)物質(zhì)，涉及的反應(yīng)原理及部分流程較為合理的是(　　) A．制取鎂：海水Mg(OH)2MgOMg B．冶煉鋁：鋁土礦NaAlO2無水AlCl3Al C．制溴：濃縮海水Br2HBr(aq)Br2 D．制碘：海帶海帶灰I2(aq)I2 解析：A項制取Mg應(yīng)電解MgCl2；B項制取Al應(yīng)電解Al2O3；D項熱裂汽油與I2反應(yīng)，應(yīng)用CCl4或苯萃取。 答案：C 10．“綠色化學(xué)”實驗已走進課堂，下列做法符合“綠色化學(xué)”的是(　　) ①實驗室中收集氨氣采用圖甲所示裝置 ②實驗室中做氯氣與鈉反應(yīng)實驗時采用圖乙所示裝置 ③實驗室中用玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸反應(yīng)生成銨鹽的實驗 ④實驗室中采用圖丙所示裝置進行銅與稀硝酸的反應(yīng) A．②③④ B．①②③ C．①②④ D．①③④ 解析：因為氨氣的密度比空氣小，實驗室用向下排空氣法收集氨氣，氨氣溶于水呈弱堿性，可以使滴有酚酞的水溶液變紅，①符合“綠色化學(xué)”；氯氣有毒，與鈉反應(yīng)后，多余的氯氣被堿液吸收，②符合“綠色化學(xué)”；銅與稀硝酸反應(yīng)生成的一氧化氮有毒，一氧化氮可以用氣球收集，④符合“綠色化學(xué)”；濃鹽酸和濃氨水都易揮發(fā)，③不符合“綠色化學(xué)”。 答案：C 11．海洋約占地球表現(xiàn)積的71%，對其進行開發(fā)利用的部分流程如圖所示。下列說法錯誤的是(　　) A．試劑1可以選用石灰乳 B．從苦鹵中提取Br2的反應(yīng)的離子方程式為2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2 C．工業(yè)上，電解熔融MgO冶煉金屬鎂可減小能耗 D．可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SO 解析：煅燒貝殼得到CaO，將CaO溶于水得到石灰乳，石灰乳和鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，試劑1廉價且原料來源廣泛，故A正確；氯氣能將溴離子氧化為溴單質(zhì)，從苦鹵中提取Br2的反應(yīng)的離子方程式為2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，然后采用萃取的方法從溶液中獲取溴，故B正確；氧化鎂熔點很高，氯化鎂熔點較氧化鎂低，電解氧化鎂冶煉鎂增加成本，所以工業(yè)上采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，故C錯誤；氯化鋇和硫酸根離子反應(yīng)生成難溶性的硫酸鋇，且氯離子不是雜質(zhì)離子，故D正確。 答案：C 12.化學(xué)在資源利用、環(huán)境保護等與社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的領(lǐng)域發(fā)揮著積極作用。下列做法與社會可持續(xù)發(fā)展理念相違背的是(　　) A．改進汽車尾氣凈化技術(shù)，減少大氣污染物的排放 B．開發(fā)利用可再生能源，減少化石燃料的使用 C．研發(fā)可降解高分子材料，減少“白色污染” D．過度開采礦物資源，促進地方經(jīng)濟發(fā)展 解析：本題考查化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的聯(lián)系，意在考查考生對常見的資源利用和環(huán)境污染及環(huán)境保護問題的識記能力。礦物資源為不可再生能源，不可過度開采，故D錯誤。 答案：D 13．某?；瘜W(xué)興趣小組設(shè)計如下實驗從濃縮的海水中提取溴。裝置示意圖和實驗步驟如下(已知Br2的沸點為59 ℃，微溶于水，有毒性)： 實驗步驟： ①連接A與B，關(guān)閉活塞b、d，打開活塞a、c，向A中緩慢通入Cl2至反應(yīng)結(jié)束； ②關(guān)閉活塞a、c，打開活塞b、d，向A中鼓入足量熱空氣； ③進行步驟②的同時，向B中通入足量SO2； ④關(guān)閉活塞b，打開活塞a，再通入A向B中緩慢通入足量Cl2； ⑤將B中所得液體進行蒸餾，收集液溴。 回答下列問題： (1)實驗室中用KMnO4和濃鹽酸制備氯氣的化學(xué)方程式________________________________________________________________________。 (2)步驟②中鼓入熱空氣的作用為________________。 (3)步驟③B中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。 (4)此實驗中尾氣可用________(填字母序號)吸收處理。 a．水 b．濃硫酸 c．NaOH溶液 d．飽和NaCl溶液 e．飽和Na2CO3溶液 (5)步驟⑤中，用D裝置進行蒸餾，收集液溴，將裝置圖中缺少的必要儀器補畫出來。 (6)若直接連接A與C，進行步驟①和②，充分反應(yīng)后，向錐形瓶中滴加稀硫酸，再經(jīng)步驟⑤，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，C中反應(yīng)生成了NaBrO3等，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。 (7)與B裝置相比，采用C裝置的優(yōu)點為________________________________________________________________________。 解析：(1)實驗室中用KMnO4和濃鹽酸制備氯氣時不需加熱。(2)步驟②鼓入熱空氣的作用為將A中生成的Br2吹入B中。(3)步驟③B中發(fā)生的主要反應(yīng)是Br2被SO2還原為Br－，離子方程式為Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO。(4)尾氣中含可能沒有反應(yīng)完的Cl2、SO2，還有HBr，可用堿性溶液吸收。(5)蒸餾時需要用溫度計控制溫度；為了使液體受熱均勻，可采取水浴加熱。(6)Br2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaBrO3，則根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律知還生成NaBr。(7)與B裝置相比，采用C裝置的優(yōu)點為產(chǎn)生的污染少，操作簡單。 答案：(1)2KMnO4＋16HCl(濃)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O (2)使A中生成的Br2隨熱空氣進入B中 (3)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO (4)ce (5)如圖所示(注：①③必畫，②不作要求，③中液面與蒸餾燒瓶內(nèi)液面的相對高度不作要求) (6)3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑(或3Br2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3) (7)操作簡單、污染小 [能力題] 14．當今世界各國充分認識到海洋資源的重要性，海水的綜合利用是當今的熱點話題之一。 (1)利用海水脫硫可以有效地解決煤燃燒過程中排放的SO2造成的一系列環(huán)境問題。其工藝流程如圖所示： 天然海水吸收含硫的煙氣后，需要用氧氣進行氧化處理，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________________ ________，氧化后的海水需要加入NaOH，與之混合后才能排放。該操作的主要目的是__________________________________。 (2)利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品來處理含SO2的煙氣的流程如圖所示： ①“吸收裝置”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________________________ __________________________________________________。 ②上述流程中循環(huán)利用的物質(zhì)是__________________________________________________________。 (3)從海水中提純粗鹽后的母液中含有K＋、Na＋和Mg2＋等陽離子。對母液進行一系列的加工可制得金屬鎂： ①從離子反應(yīng)的角度思考，在母液中加入石灰乳所起的作用是_________________________________________________________； ②電解熔融的無水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環(huán)境中冷卻后即為固體鎂。下列物質(zhì)中可以用作鎂蒸氣的冷卻劑是________(填字母)。 A．Ar B．CO2 C．空氣 D．O2 E．水蒸氣 解析：(1)氧氣將H2SO3氧化為硫酸，該反應(yīng)為2H2SO3＋O2===2H2SO4，氧化后的“海水”需中和稀釋生成的酸(H＋)后才能排放，即NaOH與硫酸發(fā)生中和反應(yīng)。(2)①氯堿工業(yè)產(chǎn)品之一為NaOH，用NaOH吸收SO2，其離子方程式為SO2＋OH－===HSO；②回收裝置中NaHSO3溶液與HCl反應(yīng)生成NaCl溶液，NaCl溶液又是氯堿工業(yè)的原料，故循環(huán)利用的物質(zhì)是NaCl溶液。 (3)①石灰乳能將鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀，則在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg2＋；②用作鎂蒸氣的冷卻劑，應(yīng)不與Mg反應(yīng)，只有A符合，而Mg與二氧化碳、氧氣、水蒸氣等均可反應(yīng)。 答案：(1)2H2SO3＋O2===2H2SO4　NaOH與硫酸發(fā)生中和反應(yīng) (2)①SO2＋OH－===HSO?、贜aCl (3)①沉淀Mg2＋　②A