2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 課時(shí)跟蹤檢測（十九）4.1.2 海水資源的開發(fā)利用 新人教版必修2.doc

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課時(shí)跟蹤檢測(十九) 4.1.2 海水資源的開發(fā)利用 (時(shí)間：45分鐘　分值：100分) 一、選擇題(本題包括13小題，每小題5分，共65分) 1．下列屬于海水化學(xué)資源利用的是(　　) A．海水淡化　　　　　　　　 B．海水冷卻循環(huán) C．海水提溴 D．海水發(fā)電 解析：選C。海水淡化、冷卻循環(huán)、發(fā)電均是水資源的利用，海水提溴、碘、鎂、鈉等均是化學(xué)資源的利用。 2．海水資源的利用具有非常廣闊的前景。下列關(guān)于海水資源利用的說法中不正確的是(　　) A．電解法分解海水，制取潔凈的熱能資源氫氣 B．采用太陽光照射法曬制工業(yè)用食鹽 C．針對能量現(xiàn)狀，大力開發(fā)潮汐能和波浪能 D．鈾是海水中的微量元素，但核工業(yè)的鈾主要從海水中提取 解析：選A。用電解法分解海水制取氫氣，需消耗大量的電能，經(jīng)濟(jì)效益差，發(fā)展前景不樂觀。 3．水資源非常重要，下列關(guān)于水的說法，錯(cuò)誤的是(　　) A．蒸餾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．融化的雪水中礦物質(zhì)含量比深井水中的少 D．0 ℃以上，溫度越高，水的密度越小 解析：選D。海水中溶有Na＋、Mg2＋、Cl－及SO等離子，這些離子所組成的物質(zhì)的沸點(diǎn)比水的沸點(diǎn)高，可用蒸餾的方法將其分離，A項(xiàng)正確。上述雜質(zhì)的溶入使水溶液的密度增大，B項(xiàng)正確。雪和雨水的成分相同，是水蒸發(fā)后凝結(jié)而成的，含礦物質(zhì)很少，而深井中的水不斷與硅酸鹽礦物質(zhì)接觸，其中溶有許多礦物質(zhì)，C項(xiàng)正確。由于水在4 ℃時(shí)密度最大，在0～4 ℃，溫度升高，水的密度增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．從海水中提取鎂，下列正確的途徑是(　　) A．海水Mg(OH)2Mg B．海水MgCl2Mg C．海水Mg(OH)2MgCl2Mg D．海水MgCl2Mg 解析：選C。用石灰乳先將海水中的Mg2＋沉淀，然后再用鹽酸溶解Mg(OH)2得到MgCl2，最終電解熔融的MgCl2制得Mg。 5．海水提溴過程中將Br－氧化成Br2，可向其中加入氧化劑，合適的是(　　) A．酸性KMnO4溶液 B．氯水 C．FeCl3溶液 D．碘水 解析：選B。Fe3＋和I2的氧化性都不如Br2的強(qiáng)，C、D不正確；酸性KMnO4溶液能氧化Br－，但不適合工業(yè)生產(chǎn)用，KMnO4價(jià)格比較貴，A不正確。 6．NaCl是從海水中提取出來的一種重要物質(zhì)，除食用外，它還是一種工業(yè)原料，下列以NaCl為原料的產(chǎn)品(或物質(zhì))是(　　) ①燒堿?、诩儔A?、劢饘兮c?、苈葰狻、蓰}酸 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③⑤ D．①②④⑤ 解析：選A。2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2＋Cl22HCl，HCl溶于水為鹽酸，2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑，NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3(純堿)＋CO2↑＋H2O，故利用NaCl可以制NaOH(燒堿)、Na2CO3(純堿)、Na、Cl2、鹽酸，故選A。 7．海水提碘時(shí)，不小心將碘與食鹽混合，欲將二者分離開，最好的方法是(　　) A．溶解、過濾 B．溶解、過濾、蒸發(fā) C．溶解、加AgNO3溶液、過濾 D．加熱使碘升華 解析：選D。氯化鈉很穩(wěn)定，熔、沸點(diǎn)較高，單質(zhì)碘易升華，故可用升華法。 8．除去海水提溴得到的液溴中溶有的少量氯氣，應(yīng)該采用的方法是(　　) A．加入適量的KI溶液 B．通入溴蒸氣 C．加氫氧化鈉溶液 D．加入適量的溴化鈉溶液 解析：選D。A項(xiàng)，Cl2和Br2均與KI反應(yīng)且引入了I2雜質(zhì)；B項(xiàng)，溴蒸氣無法除去氯氣；C項(xiàng)，氯氣和液溴均能與氫氧化鈉反應(yīng)；D項(xiàng)，發(fā)生反應(yīng)：Cl2 ＋2NaBr===2NaCl＋Br2，既除去了氯氣，又不會引入新的雜質(zhì)。 9．下列化學(xué)反應(yīng)，在從海水中提取金屬鎂的過程中，不會涉及的是(　　) A．Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ B．Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O C．Mg(OH)2MgO＋H2O D．MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 解析：選C。A項(xiàng)是把海水中的Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀，B項(xiàng)是把Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgCl2，D項(xiàng)是電解熔融MgCl2制得Mg和Cl2，C項(xiàng)中的反應(yīng)未涉及。 10．某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)從海帶中提取碘：①滴加稀硫酸和雙氧水；②在海帶中加入少量酒精，點(diǎn)燃使其燃燒為灰燼，在灰燼中加水?dāng)嚢瑁虎奂铀穆然疾⒄袷?；④過濾；⑤分液。該實(shí)驗(yàn)的合理操作順序是(　　) A．①③⑤②④ B．②①③④⑤ C．②④①③⑤ D．③①②⑤④ 解析：選C。設(shè)計(jì)原理是使海帶中的I－變成碘單質(zhì)，再用萃取分液的方法分離。反應(yīng)原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。 11．海水中含有的氯化鎂是鎂的重要來源之一，從海水中提取鎂，可按如下步驟進(jìn)行：①把貝殼制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降，過濾，洗滌沉淀物；③將沉淀物與鹽酸反應(yīng)、結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物；④將產(chǎn)物熔融后電解，關(guān)于提取鎂，下列說法中不正確的是(　　) A．此方法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料的來源豐富 B．進(jìn)行①②③步驟的目的是從海水中提取MgCl2 C．第④步通電時(shí)會產(chǎn)生氯氣 D．涉及的反應(yīng)有化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)和置換反應(yīng) 解析：選D。海水提鎂的反應(yīng)有CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2，MgCl2＋Ca(OH)2===CaCl2＋Mg(OH)2，Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，MgCl2Mg＋Cl2↑。上述反應(yīng)中無置換反應(yīng)。 12．從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)過程中，涉及下列操作，其中正確的是(　　) 解析：選D。灼燒海帶應(yīng)使用坩堝，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；過濾時(shí)應(yīng)用玻璃棒引流，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；苯的密度比水的小，萃取了I2的苯層在上層，應(yīng)從分液漏斗上口倒出，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。 13．從淡化的海水中提取溴的流程如下： …―→ 下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．X試劑可用飽和Na2SO3溶液 B．步驟Ⅰ的離子方程式：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2 C．工業(yè)上每獲得1 mol Br2，需要消耗Cl2 44.8 L D．步驟Ⅳ包含萃取、分液和蒸餾 解析：選C。X試劑具有還原性，能把Br2還原為Br－，X試劑可用飽和Na2SO3溶液，A正確；Cl2的氧化性比Br2的強(qiáng)，能把Br－從溶液中置換出來，B正確；未指明Cl2所處的狀態(tài)，故無法確定Cl2的體積，C錯(cuò)誤；從濃溴水中提取Br2需要萃取、分液、蒸餾操作，D正確。 二、非選擇題(本題包括4小題，共35分) 14．(8分)鎂及其合金是一種用途很廣泛的金屬材料，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。主要步驟如下： (1)為了使MgSO4轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，試劑①可以選用____________________，要使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為沉淀，加入試劑的量應(yīng)________________。 (2)加入試劑①后，能夠分離得到Mg(OH)2沉淀的方法是________。 (3)試劑②選用________，寫出反應(yīng)的離子方程式： ________________________________________________________________________。 (4)無水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后產(chǎn)生鎂和氯氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 解析：(1)工業(yè)上常加入廉價(jià)的石灰乳使海水中的 MgSO4轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2；為使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，應(yīng)加入過量石灰乳。 (2)加入石灰乳產(chǎn)生Mg(OH)2，通過過濾將Mg(OH)2分離出來。 (3)用鹽酸溶解Mg(OH)2，反應(yīng)的離子方程式為 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。 (4)工業(yè)上電解熔融MgCl2來制取Mg，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑。 答案：(1)石灰乳　過量　(2)過濾 (3)鹽酸　Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O (4)MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑ 15．(8分)海水中溴元素以Br－形式存在，工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如圖： (1)步驟①反應(yīng)的離子方程式是 _____________________________________________， 步驟③反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ___________________________________________。 (2)從理論上考慮，下列物質(zhì)也能吸收Br2的是________。 A．NaOH　　B．FeCl2　　C．Na2SO3　　D．H2O (3)步驟⑤蒸餾的過程中，溫度應(yīng)控制在80～90 ℃。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請解釋原因： ____________________________________。 (4)步驟③中氧化劑是________，若反應(yīng)中生成2 mol HBr，則消耗________mol SO2。 (5)根據(jù)上述反應(yīng)判斷SO2、Cl2、Br2三種物質(zhì)氧化性由強(qiáng)到弱的順序是________________。 解析：由流程圖和反應(yīng)原理可寫出離子方程式和化學(xué)方程式分別為2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；從理論上考慮，NaOH具有強(qiáng)堿性，能吸收Br2，F(xiàn)e2＋、SO具有強(qiáng)還原性也能吸收Br2。步驟⑤中若溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，液溴中水的含量增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率太低。步驟③中發(fā)生的反應(yīng)為Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，該反應(yīng)中氧化劑為Br2，還原劑為SO2，反應(yīng)中每生成2 mol HBr，則消耗1 mol SO2，最后再向含HBr的溶液中通入適量Cl2蒸餾得到Br2。經(jīng)過上述過程中的反應(yīng)知氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镃l2>Br2>SO2。 答案：(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－　SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr　(2)ABC　(3)若溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，液溴中水的含量增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率太低　(4)Br2　1　(5)Cl2>Br2>SO2 16．(9分)海藻中含有豐富的碘元素(以I－形式存在)。實(shí)驗(yàn)室中提取碘的流程如下： ―→ (1)實(shí)驗(yàn)操作③的名稱是________，所用主要儀器名稱為________。 (2)提取碘的過程中，可供選擇的有機(jī)試劑是________(填字母)。 A．酒精(沸點(diǎn)78 ℃) B．四氯化碳(沸點(diǎn)77 ℃) C．甘油(沸點(diǎn)290 ℃) D．苯(沸點(diǎn)80 ℃) (3)在操作②中，溶液中生成少量ICl(ICl的性質(zhì)類似于氯氣)，為消除此雜質(zhì)，使碘全部游離出來，應(yīng)加入適量________(填字母)溶液，反應(yīng)的離子方程式為 ________________________________________。 A．KIO3 B．HClO C．KI D．Br2 (4)利用碘的有機(jī)溶液得到單質(zhì)I2的方法是__________________________________。 解析：從含碘溶液中提取碘單質(zhì)應(yīng)加入有機(jī)萃取劑如苯、四氯化碳(酒精和甘油均溶于水，不能作萃取劑)，然后在分液漏斗中分液即得到碘的有機(jī)溶液，再從碘的有機(jī)溶液中提取碘并回收溶劑，采用水浴加熱蒸餾，其中在操作②中，為使少量的ICl中的碘全部游離出來，應(yīng)加入還原劑，故只有C項(xiàng)符合，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為ICl＋KI===I2＋KCl。 答案：(1)萃取分液　分液漏斗　(2)BD (3)C　ICl＋I(xiàn)－===I2＋Cl－　(4)蒸餾法 17．(10分)地球上海水中溴的儲藏量豐富，約占地球溴總儲藏量的99%，故溴有“海洋元素”之稱，海水中溴含量為65 mg/L。其工業(yè)提取方法有如下幾種。 (1)空氣吹出純堿吸收法。方法是將氯氣通入富含溴離子的海水中，把溴置換出來，再用空氣將溴吹出，用純堿溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴單質(zhì)。該方法涉及的反應(yīng)有①_________________________________________________(寫出離子方程式)； ②3Br2＋3CO===BrO＋5Br－＋3CO2↑； ③BrO＋5Br－＋6H＋===3Br2＋3H2O。 其中反應(yīng)②中氧化劑是______，還原劑是______。 (2)空氣吹出SO2吸收法。該方法基本同(1)，只是將溴吹出后是用SO2來吸收的，使溴轉(zhuǎn)化為氫溴酸，然后再用氯氣氧化氫溴酸即得單質(zhì)溴。寫出溴與二氧化硫反應(yīng)的化學(xué)方程式： ________________________________________________________________________。 (3)溶劑萃取法。該法是利用單質(zhì)溴在水中和有機(jī)溶劑中溶解度不同的原理來進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)室中萃取用到的實(shí)驗(yàn)儀器名稱是________。下列可以用于海水中溴的萃取的溶劑是________(填序號)。 ①乙醇　　　?、谒穆然肌　　　、巯跛? 解析：工業(yè)上提取溴的原理：將氯氣通入富含溴離子的海水中，把溴置換出來，然后被某些溶液吸收，再提純即可得到。溴與二氧化硫反應(yīng)的化學(xué)方程式：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。方法(3)是利用物理方法，用有機(jī)溶劑萃取，因?yàn)殇逡兹苡谟袡C(jī)溶劑，作為海水中萃取溴的溶劑只能是②四氯化碳。 答案：(1)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2　 Br2　 Br2 (2)Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 (3)分液漏斗?、?