8.1海洋化学资源
一、选择题(共12题)
1.下列净化水的操作中,净化效果最好的是
A.过滤 B.吸附 C.沉淀 D.蒸馏
2.下列有关资源的说法正确的是
A.水是生命之源
B.海洋是巨大的资源宝库,含有化学物质80多种
C.地球上淡水很少,只约占全球总储水量的不到1%
D.海水可以淡化,且淡化成本不高,目前已经开始广泛应用
3.广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业的金属镁可以用海水中提取的镁盐制取,镁盐属于海洋资源中的
A.矿产资源 B.动力资源 C.化学资源 D.生物资源
4.下列有关海洋资源及其综合利用的说法正确的是( )
A.海水中含量最多的物质是NaCl
B.膜法淡化海水是利用了海水中各组分的颗粒大小不同
C.海底的可燃冰大量燃烧后,不会造成温室效应
D.可以从海水中直接提取纯碱
5.海水中不含有的盐是( )
A.食盐 B.氯化钾 C.硫酸钡 D.硫酸镁
6.下列实验方案中,不能达到实验目的是
A.用蒸馏的方法从食盐水中获得淡水
B.用氧化铜和稀硫酸反应制取硫酸铜溶液
C.用酚酞试液检验暴露在空气中的NaOH固体是否变质
D.在没有指示剂的情况下,用过量碳酸钙粉末调节含有盐酸的氯化钙溶液为中性
7.广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业的金属镁可以用海水中提取的镁盐制取,镁盐属于海洋资源中的( )
A.矿产资源 B.动力资源 C.化学资源 D.生物资源
8.化学对生产和生活有着重要的意义,下列选项中涉及化学变化的是( )
A.玻璃破碎 B.干冰降雨
C.食醋除垢 D.石油蒸馏
9.在淡水缺乏的海岛,可利用如图示装置从海水中获取淡水。下列说法不正确的是
A.获取淡水的快慢与温度有关
B.此装置净化海水的原理是蒸馏
C.水杯中的水是淡水
D.此装置中的塑料膜可用纱布代替
10.下列所示的实验中,发生了化学变化的是
A.过滤 B.电解水
C.水的净化 D.制取蒸馏水
11.如图所示,在蒸馏瓶中加入几块碎瓷片,再加入约三分之一体积的自来水,连接装置进行制取蒸馏水的实验。下列说法不正确的是
A.实验时,碎瓷片的作用是防止加热时出现暴沸
B.实验时,冷凝管进、出水的方向:b进 a出
C.图中装置,温度计的位置不对,水银球插入液态水中
D.用酒精灯的外焰加热且垫上石棉网
12.下列关于海洋资源的叙述中,不正确的是
A.海洋资源包括化学资源矿产资源动力资源和生物资源等
B.海底蕴藏着无以计数的能源,所以我们不用担心未来的能源问题
C.在合理开发海洋资源的同时,应重视保护海洋环境
D.从海洋中获得淡水是解决淡水危机的重要途径
二、综合题(共6题)
13.镁是重要的国防金属,充分利用海边的贝壳(主要成分是CaCO3)和卤水制取金属镁的流程图如下:
(1)步骤②的化学方程式为______,试剂X的名称是______。
(2)步骤⑤电解熔融状态的C得到金属镁的过程,是将______能转化为______能。
(3)某校学生在实验室中模拟步骤③的反应,将氯化镁和氯化钠的固体混合物样品20g,完全溶于113.7g水中,再将100g氢氧化钠溶液平均分四次加入其中,充分振荡,生成白色沉淀的质量与所加氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。发生反应的化学方程式为:
请根据有关数据完成下列计算:
①M点对应的纵坐标应为______。
②恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数?______(写出计算过程)。
14.认识和爱护水资源
(1)水的净化
天然水中含有许多杂质,可利用吸附沉淀、_____和蒸馏等方法净化。
(2)水的软化
硬水给生产和生活带来很多麻烦,生活中常用_________________降低水的硬度。
(3)水的蒸馏
实验室制取蒸馏水的装置如图所示。
①在蒸馏烧瓶中加入几粒沸石(或碎瓷片)的作用是____________。
②冷水应从冷凝管的_______________(填A或B)端进入。
③从微观角度分析,冷凝管中的水蒸气与锥形瓶中的水不同之处为_____________(写一条)。
(4)水的饮用
某品牌矿泉水,其外包装上部分文字说明如图所示。
①主要成分中的“钙”“钠”是指_______________(“分子” “原子”或“元素”)。
②偏硅酸中硅元素的质量分数是_________________(列式即可)。
③每瓶矿泉水中含钙的质量最多为______________mg。
15.水是人类宝贵的自然资源,与人类的生产、生活密切相关。
(1)水是常见的溶剂,将下列生活中的物质分别放入水中,不能形成溶液的是_________。
A 蔗糖 B 纯碱 C 食盐 D 花生油
用质量分数为20%的氢氧化钠溶液配制5%的氢氧化钠溶液100g,需要水_________g。
(2)净化水的常用方法有:①消毒杀菌②过滤③蒸馏④活性炭吸附⑤加明矾吸附沉降。天然水中往往含有许多杂质,要把天然水净化成生活中的自来水,所选用的净化方法按净化过程排序是(填序号)_________。
(3)漂白粉可用于水的杀菌消毒,其有效成分是次氯酸钙(化学式为Ca(ClO)2)。次氯酸钙可发生如下反应:,则X的化学式为_________。
(4)一种新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4),具有高效消毒作用,该高铁酸钾中铁元素的化合价为_________。
(5)工业上可用海水提取粗盐后的母液来提取金属镁,其流程如下:
该流程中,加溶液A时所发生的反应方程式为_________,其中没有发生的基本反应类型为化合反应和_________。
16.为验证“加热碳酸氢铵”所发生的变化和产物,两同学分别用甲、乙所示装置进行实验。
(1)甲实验中的现象是_________________。反应的符号表达式为________________。
(2)乙实验中烧杯内反应的符号表达式为____________________。实验中棉花逐渐变色,则可说明反应产物中有________________。为防止试管破裂,实验结束时的操作是________________。相对于甲实验来说,乙实验的优点有(写一条)__________________。
(3)碳酸氢铵中氮与氢的元素质量比为___________________。氮元素的质量分数为____________。硫酸铵也是常用的化肥,_________克硫酸铵中的氮元素与100克碳酸氢铵中氮元素质量相等?(最终答案保留一位小数)
17.我国科学家成功合成新型催化剂,能将二氧化碳高效转化为甲醇,其反应的微观过程如图所示。
(1)甲、乙、丙、丁四种物质中属于氧化物的是______。(填化学式)
(2)该反应的化学方程式为______,反应中甲乙两物质的质量比是______。(填最简比)
(3)该研究成果不仅可以缓解二氧化碳排放引起的______,还将获得理想能源。
18.水是生命之源,是人类宝贵的自然资源。
(1)我国规定生活饮用水的水质必须达到下述四项指标:
a 不得呈现异色 b 不得有异味 c 应澄清透明 d 不得含有细菌和病毒。
①其中指标a和指标b可通过活性炭的___________作用完成,指标c可以通过___________操作达到,指标d可通过加入消毒剂实现。
②生活中既能降低水的硬度,又能杀菌消毒的方法是___________。
(2)下列做法符合爱惜水和保护水的是___________(填序号)。
A 大量使用化肥农药
B 工业废水处理达标后排放
C 使用含磷洗衣粉
D 园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌
(3)为验证水的组成,兴趣小组用图示装置进行电解水实验。
①实验可观察到连接电源两端的电极上均有气泡产生,c管中的液面___________(填“上升”、“下降”或“不变”)。
②设计实验验证a管中生成的气体。
实验步骤 实验现象 实验结论
___________ ______ ______
③电解水反应的化学方程式为___________。该实验说明水是由氢、氧元素组成的,下列反应也可用来确定水的组成的是___________(填字母)。
A H2和O2反应 B H2和Cl2反应 C H2和CuO反应
参考答案
1.D
【详解】
A、过滤可以除去水中的不溶性杂质,所得的水中含有可溶性的杂质、钙镁化合物等,不是纯水。
B、吸附可以除去水中的色素和异味,所得的水中含有可溶性的钙镁化合物,不是纯水。
C、通过沉淀可使水中悬浮的大颗粒固体沉降,所得到的水中可能还会含有小颗粒的固体及可溶性杂质,不是纯水。
D、根据净水的原理、方法可知,蒸馏得到的水为纯水,所以蒸馏的净化程度最高。
故选:D。
2.A
【详解】
A、水是生物体内的主要成分,故A正确;
B、海洋是巨大的资源宝库,其中含有80多种化学元素,不是80多种化学物质,故B错误;
C、地球上的淡水资源约占全球总储水量的2.53%,故C错误;
D、海水可以淡化,淡化成本比较高,目前并没有被广泛应用,故D错误。
故选A。
3.C
【详解】
镁盐属于海洋资源中的化学资源。故选C。
4.B
【详解】
A、海水中含量最多的物质是水,故选项错误;
B、膜法淡化海水是利用海水中各成分的颗粒大小不同分离出淡水,故选项正确;
C、海底的可燃冰大量燃烧后,可燃冰主要成分是甲烷,大量燃烧后会造成温室效应,故选项错误;
D、海水中含有氯化钠,可以利用海水、二氧化碳气体、氨气等来生产纯碱,但不能直接提取纯碱,故选项错误。故选B。
5.C
【详解】
海水含有的主要离子有Cl-、Na+、SO42-、Mg2+、Ca2+、K+等,所以海水中含有氯化钠(食盐)、氯化钾、硫酸镁,而硫酸钡不溶于水,海水中没有。选项A、B、D错误,C正确。
故选C。
6.C
【详解】
试题分析:A.蒸馏是水受热形成水蒸气,然后水蒸气又冷凝成液态的水,故用蒸馏的方法从食盐水中获得淡水,故该选项说法正确;
B.氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜,故该选项说法正确;
C.氢氧化钠在空气中可以和二氧化碳反应生成碳酸钠,而氢氧化钠和碳酸钠都显碱性,故酚酞试液不能检验暴露在空气中的NaOH 固体是否变质,该选项说法错误;
D.碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,而剩余的碳酸钙不溶于水,可以用过滤的方法除去,故在没有指示剂的情况下,用过量碳酸钙粉末调节含有盐酸的氯化钙溶液为中性;
7.C
【详解】
镁盐属于海洋资源中的化学资源。故选C。
8.C
【详解】
A、玻璃破碎,只是物质的状态发生了变化,无新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、干冰降雨,是因为干冰升华吸热,无新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
C、食醋除垢,是因为水垢的主要成分是碳酸钙,碳酸钙能与食醋中的醋酸反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,有新物质生成,属于化学变化,符合题意;
D、石油蒸馏,是利用石油中各成分的沸点不同,将它们分离,无新物质生成,属于物理变化,不符合题意。
故选C。
9.D
【详解】
A.温度越高,海水中的水蒸发得越快,获取淡水越快,所以获取淡水的快慢与温度有关,选项说法正确。
B.该装置是将水转化为水蒸气,再液化成液态水的过程,即蒸馏的原理,选项说法正确。
C.该装置得到淡水的原理是海水的水变成水蒸气,然后水蒸气在塑料薄膜上凝结成水,滴落到烧杯,烧杯中水里不含其它杂质,属于淡水,选项说法正确。
D.水蒸气在塑料膜上冷凝成水滴,不能用纱布代替塑料膜,否则水会被纱布吸收并蒸发掉,选项说法错误。
故选:D。
10.B
【详解】
A、过滤没有新物质生成,属于物理变化;故选项错误,不符合题意。
B、电解水生成氢气和氧气,属于化学变化;故选项正确,符合题意。
C、水的净化没有新物质生成,属于物理变化;故选项错误,不符合题意。
D、制取蒸馏水没有新物质生成,属于物理变化;故选项错误,不符合题意。
故选:B。
11.C
【详解】
A、对于过热的液体,继续加热会骤然剧烈地发生沸腾现象,这种现象称为暴沸,蒸馏时,加入碎瓷片的作用是防止加热时出现暴沸,此选项正确;
B、实验时,为了增加冷凝效果,冷凝管进、出水的方向为b进 a出,此选项正确;
C、图中装置,温度计的位置不对,水银球应该在蒸馏烧瓶的支管口处,此选项错误;
D、酒精灯的外焰温度最高,用酒精灯的外焰加热,石棉网的作用是使蒸馏瓶均匀受热,此选项正确。
故选C。
12.B
【详解】
A. 海洋资源包括动力资源和生物资源、化学资源、矿物资源等,选项正确,不符合题意;
B. 海底蕴藏着无以计数的能源,但很多能源都是不可再生能源,如:可燃冰等,不能解决能源危机,选项错误,符合题意;
C. 在合理开发海洋资源的同时,应重视保护海洋环境,避免海洋污染,选项正确,不符合题意;
D. 海洋中最多的物质是水,从海洋中获得淡水是解决淡水危机的重要途径,选项正确,不符合题意。
故选B。
13. 稀盐酸 电 化学 2.9g 解:设恰好完全反应时,生成氯化钠的质量为x,氯化镁的质量为y
x=17.55g
y=14.25g
恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数为:
答:恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数为11.65%。
【详解】
(1)碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,故A为氧化钙,步骤②的反应为氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为:;
试剂X应为稀盐酸,氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水,氯化镁在通电的条件下反应生成镁和氯气;
(2)步骤⑤电解熔融状态的C得到金属镁的过程,是将电能转化为化学能;
(3)①由图可知,加入氢氧化钠溶液的质量为75g,生成沉淀的质量为8.7g,设加入氢氧化钠溶液的质量为25g时,生成沉淀的质量为x,可得: x=2.9g;
②见答案。
14.过滤 煮沸 防止暴沸(局部沸腾) B 分子间间隔不同(或分子运动速率不同) 元素 42
【详解】
(1)天然水中含有许多杂质,可利用吸附沉淀、过滤和蒸馏等方法净化;
(2)天然水煮沸时,水中可溶性钙、镁化合物转化为沉淀,水的硬度降低。生活中常用煮沸降低水的硬度;
(3)①在蒸馏烧瓶中加入几粒沸石(或碎瓷片)的作用是防止暴沸(局部沸腾);
②为提高冷却效率,冷水应从冷凝管的B端进入;
③从微观角度分析,冷凝管中的水蒸气与锥形瓶中的水不同之处为分子间间隔不同(或分子运动速率不同);
(4)①主要成分中的“钙”“钠”是指元素;
②偏硅酸中硅元素的质量分数=;
③根据标签可知,每瓶矿泉水中含钙的质量最多=28 mg/L×1.5L=42mg。
15.D 75 ⑤②④① CO2 +6 置换反应
【详解】
(1)A、蔗糖能溶于水形成均一、稳定的溶液,不符合题意;
B、纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠能溶于水形成均一、稳定的溶液,不符合题意;
C、食盐能溶于水形成均一、稳定的溶液,不符合题意;
D、花生油不溶于水,只能以小液滴的形式悬浮于液体里,形成乳浊液,符合题意。
故选D;
根据稀释前后,溶质的质量不变,可得需要20%的氢氧化钠溶液的质量为:100g×5%÷20%=25g,需要加水的质量为:100g-25g=75g;
(2)要把天然水净化成生活中的自来水,所选用的净化方法按净化过程排序是加明矾吸附沉降(使悬浮的杂质沉降)、过滤(除去难溶性杂质)、吸附(吸附水中的色素和异味)、消毒(除去细菌和病毒),无需蒸馏,故顺序是:⑤②④①;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含Ca、Cl、O、H、C的个数分别是1、2、3、2、0,生成物中含Ca、Cl、O、H、C的个数分别是1、2、5、2、1,故反应物中还应含1个C、2个O,故X的化学式为:CO2;
(4)高铁酸钾中钾元素显+1价,氧元素显-2价,设铁元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:(+1)×2+x+(-2)×4=0,x=+6;
(5)氯化镁能与氢氧化钙反应生成氢氧化镁和氯化钙,故沉淀为氢氧化镁,加入溶液A,生成氯化镁,故A为盐酸,氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水,该反应的化学方程式为:;
氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁和氯化钙,该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应;
氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应;
氯化镁通电分解生成镁和氯气,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应。
故其中没有发生的基本反应类型为化合反应和置换反应。
16.MgCl2·6H2O△MgO+2HCl↑+5H20↑ MgCl2·6H2OMgCl2+6H20↑ 取样品于烧杯中,加入氯化镁溶液,充分搅拌,过滤,取滤渣,洗涤,晾干(或干燥)[或洗涤,晾干
【详解】
试题分析:(1)在空气中加热MgCl2·6H2O,会生成氧化镁,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,故可推断还应该生成HCl和H20,故反应的化学方程式MgCl2·6H2O△MgO+2HCl↑+5H20↑;在氯化氢气流中加热MgCl2·6H2O制备氯化镁,反应的化学方程式:MgCl2·6H2OMgCl2+6H20↑
(2)实验室里从滤渣得到纯净氢氧化镁的方法:取样品于烧杯中,加入氯化镁溶液,发生反应:MgCl2+2NaOH==Mg(OH)2↓+2NaCl,然后充分搅拌,过滤,取滤渣,洗涤,晾干(或干燥)[或洗涤,晾干]
17.过滤 煮沸 防止暴沸(局部沸腾) B 分子间间隔不同(或分子运动速率不同) 元素 42
【详解】
(1)天然水中含有许多杂质,可利用吸附沉淀、过滤和蒸馏等方法净化;
(2)天然水煮沸时,水中可溶性钙、镁化合物转化为沉淀,水的硬度降低。生活中常用煮沸降低水的硬度;
(3)①在蒸馏烧瓶中加入几粒沸石(或碎瓷片)的作用是防止暴沸(局部沸腾);
②为提高冷却效率,冷水应从冷凝管的B端进入;
③从微观角度分析,冷凝管中的水蒸气与锥形瓶中的水不同之处为分子间间隔不同(或分子运动速率不同);
(4)①主要成分中的“钙”“钠”是指元素;
②偏硅酸中硅元素的质量分数=;
③根据标签可知,每瓶矿泉水中含钙的质量最多=28 mg/L×1.5L=42mg。
18. 稀盐酸 电 化学 2.9g 解:设恰好完全反应时,生成氯化钠的质量为x,氯化镁的质量为y
x=17.55g
y=14.25g
恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数为:
答:恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数为11.65%。
【详解】
(1)碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,故A为氧化钙,步骤②的反应为氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为:;
试剂X应为稀盐酸,氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水,氯化镁在通电的条件下反应生成镁和氯气;
(2)步骤⑤电解熔融状态的C得到金属镁的过程,是将电能转化为化学能;
(3)①由图可知,加入氢氧化钠溶液的质量为75g,生成沉淀的质量为8.7g,设加入氢氧化钠溶液的质量为25g时,生成沉淀的质量为x,可得: x=2.9g;
②见答案。