专题3三单元海洋化学资源的综合利用同步练习（含解析）2022——2023学年上学期高一化学苏教版（2019）必修第一册

专题3三单元海洋化学资源的综合利用同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关海水综合利用的说法正确的是
A．利用电解的方法可以从海水中获取淡水
B．海水中含有钾元素，只需经过物理变化可以得到钾单质
C．海水蒸发制海盐的过程只发生了化学变化
D．从海水中可以得到NaCl， 电解熔融NaCl可制备Na
2．下列化工原理生产中错误的是
①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠　②可以用钠加入氯化镁的饱和溶液中制取金属镁　③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝　④工业上用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁
A．②③ B．①③
C．①②③ D．②③④
3．海水是一个巨大的化学资源宝库。下列有关海水综合利用的说法中，正确的是
A．从海水中可以获得NaCl，电解NaCl溶液可制备金属钠
B．从海水中提取碘的过程中利用了氧化还原反应原理
C．海水中含有镁元素，只需经过物理变化就可以得到镁单质
D．目前工业上可直接从海水中提取Br2
4．化学在自然资源的开发和利用中具有重要意义。下列说法不正确的是
A．利用化学知识和化学规律，人们可以更好地开发和利用资源
B．利用化学知识和化学规律，人们可以制取更多的物质，丰富物质世界
C．在开发和利用资源时，化学无法解决对环境造成的污染
D．在开发和利用资源的过程中，凸显了化学对社会可持续发展的贡献
5．碘在地壳中主要以的形式存在，在海水中主要以的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示(淀粉遇碘单质变蓝)。
下列说法中不正确的是
A．用淀粉试纸和食醋检验加碘盐时淀粉试纸会变蓝
B．足量能使湿润的、已变蓝的淀粉试纸褪色的原因可能是：
C．由图可知氧化性的强弱顺序为
D．途径II中若生成1，则反应中转移的电子数为10
6．既能由金属和氯气直接化合制得，又能由金属和稀盐酸发生置换反应制得的是
A．MgCl2 B．CuCl2 C．FeCl2 D．FeCl3
7．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．稀氨水：
B．稀盐酸：
C．稀溶液：
D．稀溶液：
8．海水资源的综合利用过程中，不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是
A．食盐、淡水 B．钠、镁 C．烧碱、氢气 D．溴、碘
9．海洋中蕴藏着巨大的化学资源，下列有关海水综合利用的说法正确的是
A．海水提镁时，向海水中加入氢氧化钙，然后过滤得到氢氧化镁，再灼烧得MgO，电解熔融的MgO就可以得单质Mg
B．利用海水制盐，制得的NaCl溶于水，然后电解可以生产金属钠、氯气等化工产品
C．海水提溴时，向海水中通入氯气，然后加入CCl4萃取、分液蒸馏就可以得到
D．海带提碘时，需先将海带在坩埚中灼烧，然后用水溶解，过滤，然后再进行其它操作
10．为从粗食盐水中除去等离子，以制得精盐水。某同学设计如下方案：
下列说法正确的是
A．A中主要有和，也可能有一些
B．②中加入过量溶液的主要目的是为了除去
C．D中只有这三种离子
D．③中发生的反应只有
11．实验室用海带提取碘的操作过程中，所选仪器正确的是
选项 操作 所选仪器
A 称取3.000g的干海带 托盘天平
B 灼烧干海带至完全变成灰烬 蒸发皿
C 过滤煮沸后的海带灰与水的混合液 漏斗
D 用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘 烧杯
A．A B．B C．C D．D
12．海洋中有丰富的矿产、能源、药物和水产资源等，下图为海水利用的部分过程。
下列有关说法正确的是
A．制取NaHCO3的反应是利用其溶解度小于NaCl
B．用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3
C．在第③、④、⑤步中，溴元素均被氧化
D．工业上通过电解饱和MgCl2溶液制取金属镁
13．下列关于萃取操作的说法正确的是
A．从溴水中提取溴，可加入四氯化碳或乙醇作萃取剂
B．萃取操作完成后，静置、分液，先将下层液体从下口放出，然后将上层液体从下口放出
C．用一种有机溶剂提取水溶液中的某物质，静置、分液后，水层应在上层
D．萃取时，所加入的溶剂应与原溶剂互不相溶，且与溶质相互间不反应
14．下列说法中正确的是
A．难溶于水的电解质一定是弱电解质
B．易溶于水的电解质一定是强电解质
C．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
D．强、弱电解质的本质区别是在水溶液中能否全部电离成离子
15．下列有关离子的检验方法及现象叙述正确的是
A．通入Cl2后，溶液变为黄色，加入淀粉溶液后变蓝，可确定有I-存在
B．加入盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，则原溶液中一定有大量CO
C．向溶液中先加入NaOH溶液，再加热，生成的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则原溶液中一定有大量NH
D．滴加BaCl2溶液生成白色沉淀，再滴加盐酸沉淀不溶解，则原溶液中一定含有SO
二、实验题
16．一位同学设计了一套用浓盐酸和高锰酸钾固体制取少量氯气并能比较氯气与碘单质氧化性强弱的微型装置，如图所示。
(1)下列溶液中，能吸收氯气的是______。
A．饱和食盐水 B．饱和Na2SO3溶液
C．饱和NaOH溶液 D．浓硫酸
(2)能说明氯气的氧化性强于碘单质的实验现象是__________。
(3)请用原子结构的知识解释氯气的氧化性强于碘单质的原因：__________。
17．I.回答下列问题
(1)粗食盐常含有少量K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为___________(只填化学式)。
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为___________。
Ⅱ．工业上用活性炭吸附海带提碘后废水中的I-制取I2，其流程如图：
(2)向废水中加入NaNO2并调节pH＜4，写出此反应的离子方程式：___________。
(3)写出该流程加入HCl调节pH发生的反应的离子方程式：___________。
(4)工业上虚线框内流程还可用下图操作代替，试评价图中替代流程的优点：___________(写出一条即可)。
三、工业流程题
18．从海水中提取溴的过程如图所示：
(1)用热空气能把溴从卤水中吹出的原因是___________。
(2)已知溴的沸点是58.5℃，步骤⑥的蒸馏过程中，溴出口温度为何要控制在80~90℃，温度过高或过低都不利于生产，请解释原因___________。
(3)为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“热空气吹出、再吸收、后用氯气再氧化”的原因是___________。
19．氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下，请完成相关填空。
依据上图，完成下列填空：
(1)在电解过程中，与电源负极相连的电极附近，溶液pH_____(选填“不变”“升高”或“下降”)。
(2)工业食盐含CaCl2、MgCl2等杂质。精制过程发生反应的化学方程式_____、_____。
(3)如果粗盐中含量较高，必须添加钡试剂除去，该钡试剂可以是_____。
a、Ba(OH)2 b、Ba(NO3)2 c、BaCl2
(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、，加入试剂的合理顺序为_______。
a、先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂
b、先加NaOH，后加钡试剂，再加稀盐酸，最后加Na2CO3
c、先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3，最后加稀盐酸
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过_____、冷却结晶、_____(填写操作名称)洗涤、烘干除去NaCl。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．D
【详解】A．通过蒸馏的方法从海水中获取淡水，电解水会分解为氢气和氧气，A错误；
B．钾是活泼的金属，需要通过电解法冶炼，为化学方法，B错误；
C．海水蒸发制海盐的过程没有新物质生成，只发生了物理变化，C错误；
D．海水晒盐可得到NaCl，电解熔融NaCl可得到Na，D正确；
故选D。
2．A
【详解】①工业上一般采用电解熔融氯化钠的方法冶炼金属钠，正确；②若将钠加入到氯化镁溶液中，发生反应：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl，所以不能冶炼金属镁，错误；③氯化铝属于共价化合物，因此不能用氯化铝作原料，通过电解的方法得到金属铝，错误；④由于MgO、MgCl2均为离子化合物，熔点：MgCl23．B
【详解】A．海水晒盐得到NaCl，Na为活泼金属，则电解熔融NaCl可制备Na同时产生氯气，A错误；
B．从海水中提取碘的过程中碘离子发生氧化反应生成碘单质，利用了氧化还原反应原理，B正确；
C．海水中镁以离子形成存在，经过化学反应可以获得氯化镁，然后电解熔融氯化镁可冶炼Mg，一定发生化学变化，C错误；
D．虽然海水中溴的总含量很大，但是海水中溴的浓度很低，不能直接由海水提取溴，D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．利用化学知识和化学规律，人们可以更好地开发和利用资源为人类服务，A正确；
B．利用化学知识和化学规律，人们可以制取更多的物质，丰富物质世界为人类提供便利，B正确；
C．在开发和利用资源的过程中，应该利用化学原理防止对环境造成污染，而不是无能为力，C错误；
D．在开发和利用资源的过程中，凸显了化学对社会可持续发展的贡献，D正确；
故选C。
5．C
【详解】A．加碘盐中含有KIO3，+5I +6H+=3I2+3H2O，I2使淀粉变蓝，所以用KI 淀粉试纸和食醋可以检验加碘盐中是否含有碘，故A正确；
B．根据图示转化Ⅲ可知氧化性Cl2>，已变蓝的淀粉 KI试纸褪色的原因可能是氯气将碘氧化为HIO3，反应方程式为5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl，故B正确；
C．由途径I可知氧化性Cl2>I2，由途径Ⅱ可知氧化性I2NaIO3，故氧化性的强弱顺序为Cl2>>I2，故C错误；
D．根据转化关系2～I2～10e 可知，生成1molI2反应中转移的电子数为10NA，故D正确。
故选C。
6．A
【详解】A． Mg与氯气、稀盐酸均能反应生成MgCl2，故A符合；
B． Cu与氯气反应生成CuCl2，与稀盐酸不反应，故B不符合；
C． Fe与氯气点燃生成FeCl3，与稀盐酸反应生成FeCl2，故C不符合；
D． Fe与氯气点燃生成FeCl3，与稀盐酸反应生成FeCl2，故D不符合；
故选A。
7．A
【详解】A．稀氨水中，之间不发生反应，能大量共存，A项正确；
B．稀盐酸中的能与反应而不能大量共存，B项错误；
C．具有强氧化性，能与发生氧化还原反应而不能大量共存，C项错误；
D．稀溶液中的与反应均生成沉淀而不能大量共存，D项错误；
故选A。
8．A
【详解】A．蒸发分离食盐，蒸馏得到淡水，为物理变化，故A选；
B．电解法冶炼Na、Mg单质，为化学变化，故B不选；
C．电解饱和食盐水可制备烧碱、氢气，属于化学变化，故C不选；
D．需要加氧化剂氧化溴离子、碘离子，发生化学变化，故D不选；
故选A。
9．D
【详解】A．熔融MgO时需要耗费大量的能量，生产成本较大，因此通常将氢氧化镁转化为氯化镁，再电解氯化镁制取单质镁，A错误；
B．电解氯化钠的水溶液无法得到金属钠和氯气等化工产品，B错误；
C．氯气和溴离子反应生成溴，溴易挥发，二氧化硫和溴发生氧化还原反应生成HBr，氯气与HBr反应生成溴，最后通过萃取、分液、蒸馏得到溴单质，C错误；
D．海带提碘时，需先将海带再坩埚中灼烧，然后用水溶解，过滤得到含碘离子的溶液，再进行其他操作，D正确；
故答案选D。
10．A
【分析】粗食盐水中含有Ca2+、Mg2+、等离子，①加入过量的Ba(OH)2溶液，形成Mg(OH)2和BaSO4沉淀，还有少量Ca(OH)2沉淀，可完全除去Mg2+、，②再加过量的碳酸钠溶液，除去剩余的Ca2+和过量的Ba2+，③加入适量的盐酸除去过量的OH-和，最终得到精盐水，据此分析解答。
【详解】A．根据上述分析可知加入过量Ba(OH)2溶液，得到的沉淀X中主要含有Mg(OH)2和BaSO4沉淀，还会有少量Ca(OH)2沉淀，故A正确；
B．②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是为了除去Ca2+及过量的Ba2+，故B错误；
C．经分析，加入过量Na2CO3溶液后，溶液中应有OH-、四种离子 ，故C错误；
D．③中发生的反应包括：H++OH-=H2O及2H++=CO2↑+H2O，故D错误；
答案选A。
11．C
【详解】A．托盘天平只能精确到0.1g，因此只能称取3.0g固体，A错误；
B．灼烧固体用坩埚，不能用蒸发皿，B错误；
C．过滤固液混合物用漏斗，C正确；
D．四氯化碳与水互不相溶，可用分液漏斗进行分液，不能使用烧杯分离，D错误；
故选C。
12．A
【详解】A．NaHCO3溶解度比Na2CO3小，故可通入氨气和二氧化碳生成碳酸氢钠使其过饱和析出，A选项正确；
B．NaHCO3和Na2CO3都会和石灰水生成沉淀，澄清的石灰水可鉴别CO2，不能鉴别NaHCO3和Na2CO3，它们的鉴别可与稀盐酸反应或加热，故B错误；
C．第③、⑤步骤中溴元素均被氧化，但④步骤溴单质和二氧化硫反应生成溴离子被还原，故C错误；
D．工业上通过电解熔融MgCl2制取金属镁而不是氯化镁溶液，故D错误；
故选A。
13．D
【详解】A．乙醇与水互溶，不能作萃取剂，故A错误；
B．萃取操作完成后，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，故B错误；
C．萃取操作完成后，水层的位置取决于水和有机溶剂的密度的相对大小，若有机溶剂的密度小于水的密度，则水层应该在下层，反之则水在上层，故C错误；
D．萃取时，所加入的溶剂应与原溶剂互不相溶，且与溶质相互间不反应，故D正确；
故选D。
14．D
【详解】A．强弱电解质和电解质是否易溶于水无关，强电解质与电解质是否完全电离有关，硫酸钡难溶于水，但溶于水的部分或熔融状态下能完全电离，能导电，是强电解质，故A错误；
B．乙酸易溶于水，但它在水中部分电离，CH3COOH CH3COO-+H+，是弱电解质，故B错误；
C．溶液导电能力取决于溶液中离子浓度的大小，与电解质强弱无关，强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强，故C错误；
D．强电解质是指在水溶液中，或熔融状态下能完全电离的化合物，所以，强电解质在水溶液里全部电离成离子，故D正确。
故选：D。
15．A
【详解】A．氯气能将I-氧化为碘单质，淀粉溶液遇碘变蓝，碘水是黄色的，故A正确；
B．加入盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，气体可能是CO2或SO2，则原溶液中可能含有大量的CO或SO或HCO等，故B错误；
C．生成的气体应使湿润的红色石蕊试纸变蓝，才可以证明原溶液中一定有大量NH，故C错误；
D．滴加BaCl2溶液生成白色沉淀，再滴加盐酸沉淀不溶解，原溶液中可能存在Ag+或SO，故D错误；
答案A。
16．(1)BC
(2)氯气使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色
(3)氯的原子结构示意图为，碘的原子结构示意图为，二者的最外层电子数相同，表明性质相似，但碘的原子核外电子层数比氯原子多2层，则碘原子核对外层电子的吸引力比氯弱，非金属性碘比氯弱，所以氯气的氧化性强于碘单质
【分析】浓盐酸滴入高锰酸钾固体中，发生反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，生成的Cl2将KI氧化为I2，I2与淀粉作用；剩余氯气被吸收剂吸收。
【详解】（1）A．氯气难溶于水，不能用饱和食盐水吸收氯气，A不符合题意；
B．由反应Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl可知，饱和Na2SO3溶液能吸收氯气，B符合题意；
C．由反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O可知，饱和NaOH溶液能吸收氯气，C符合题意；
D．浓硫酸与氯气不反应，可用于干燥氯气，D不符合题意；
故选BC。答案为：BC；
（2）氯气与碘化钾发生反应：2KI+Cl2=2KCl+I2，生成的I2使淀粉变蓝色，则可说明氯气的氧化性强于碘单质，实验现象是：试纸变蓝色。答案为：氯气使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色；
（3）氯与碘为同主族元素，碘在氯的下方，非金属性氯比碘强，则氯气的氧化性强于碘单质的原因：氯的原子结构示意图为，碘的原子结构示意图为，二者的最外层电子数相同，表明性质相似，但碘的原子核外电子层数比氯原子多2层，则碘原子半径大，碘原子核对外层电子的吸引力比氯弱，非金属性碘比氯弱，所以氯气的氧化性强于碘单质。答案为：氯的原子结构示意图为，碘的原子结构示意图为，二者的最外层电子数相同，表明性质相似，但碘的原子核外电子层数比氯原子多2层，则碘原子核对外层电子的吸引力比氯弱，非金属性碘比氯弱，所以氯气的氧化性强于碘单质。
【点睛】同主族元素，从上到下，原子半径依次增大，原子核对外层电子的吸引力依次减弱，非金属性依次减弱。
17．(1) ①BaCl2、NaOH、Na2CO3 75%乙醇
(2)2NO＋4H＋＋2I-=2NO↑＋I2＋2H2O
(3)H＋＋OH-=H2O、IO＋5I-＋6H＋=3I2＋3H2O
(4)减少了化学药品的投入量，使成本大大降低(或生产环节减少；或药品对设备无腐蚀性等)
【分析】I：欲除去溶液Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO，每一步为了除尽杂质，所需试剂应该过量，则碳酸钠应该在氯化钡试剂之后，这样碳酸钠可以除去过量的氯化钡，故滴加试剂顺序依次为BaCl2、NaOH、Na2CO3，过滤除去沉淀分离出滤液加入盐酸调节pH，得到氯化钠溶液，蒸发浓缩冷却结晶分离出氯化钠晶体，使用75%乙醇洗涤除去钾离子烘干得到氯化钠。
Ⅱ：废水加入亚硝酸钠调节pH，发生氧化还原反应生成碘单质，使用活性炭吸附后分离出来，然后加入浓热氢氧化钠进行洗脱，得到溶液加入氯化氢气体反应生成碘单质，使用热空气吹出得到碘。
【详解】（1）①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO，钙离子和碳酸根离子生成碳酸钙沉淀，镁离子、铁离子和氢氧根离子生成氢氧化镁和氢氧化铁沉淀，钡离子和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，由于每一步为了除尽杂质，所需试剂应该过量，则碳酸钠应该在氯化钡试剂之后，这样碳酸钠可以除去过量的氯化钡，故选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为BaCl2、NaOH、Na2CO3（或NaOH、BaCl2、Na2CO3合理即可）；
②根据所提供的试剂，洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为75%乙醇，75%乙醇可以溶解氯化钾，且具有易挥发性便于氯化钠晶体烘干；
（2）由流程可知，向废水中加入NaNO2并调节pH＜4，反应生成一氧化氮，则反应为碘离子和亚硝酸根离子生成碘和一氧化氮，离子方程式：2I-+ 2NO+4H+=I2+2NO↑+2H2O；
（3）洗脱过程中加入浓热的氢氧化钠，氢氧化钠和碘反应生成碘化钾和碘酸钾，再加入HCl调节pH发生反应为氯化氢和氢氧化钠生成氯化钠和水，OH-+H+= H2O、碘离子和碘酸根离子、氢离子生成碘单质，5I-+ IO+6H+=3I2+3H2O；
（4）工业上虚线框内流程为分离提纯碘单质的过程，替代流程直接使用干燥高温分离出碘单质，优点为减少了化学药品的使用降低成本、不使用酸和碱减少对设备的腐蚀等。
18．(1)溴易挥发
(2)温度过高，大量水蒸气排出，温度太低，溴不能完全蒸出
(3)第一次氧化后溴浓度低，直接蒸成本高
【分析】（1）
溴是深红棕色液体，易挥发，难溶于水，用热空气能把溴从卤水中吹出的原因是溴易挥发；
（2）
溴易挥发而水会蒸发，温度过高或过低都不利于生产，原因是温度过高，大量水蒸气排出，温度太低，溴不能完全蒸出
（3）
第一次氧化后溴浓度低，直接蒸成本高，因此要经过“热空气吹出、再吸收、后用氯气再氧化”。
19．(1)升高
(2) Ca2++CO= CaCO3 ↓ Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓
(3)ac
(4)c
(5) 蒸发浓缩 过滤
【分析】粗盐加水溶解过滤除去不溶物，加入氢氧化钠和碳酸钠除去Ca2+、Mg2+、，电解氯化钠溶液生成氯气和氢气，最后通过加热蒸发浓缩结晶，冷却， 过滤除去氯化钠，据此分析解题。
【详解】（1）电解饱和食盐水的生成氢气和氯气和氢氧化钠，与正极相连为阳极，生成氯气，电极反应为2Cl--2e-= Cl2↑；与电源负极相连的为阴极，生成氢气和氢氧化钠，溶液的pH 升高。
（2）钙离子和镁离子等杂质与碳酸钠，氢氧化钠反应转化为沉淀，离子方程式为Ca2++CO= CaCO3 ↓、Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓。
（3）加入钡离子除去硫酸根离子，注意不引入新的杂质，选硝酸钡会引入杂质离子硝酸根离子，所以不能选用；由于氢氧根离子最后被盐酸中和生成水，因此使用氢氧化钡和氯化钡都不会引入新杂质离子，可以选用，选ac。
（4）硫酸根离子、钙离子、镁离子等分别于氯化钡溶、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液反应生成沉淀，可再通过过滤除去，碳酸钠溶液能除去过量的氯化钡溶液，盐酸能除去过量的碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液，所以应先加入氯化钡溶液再加入碳酸钠溶液，最后加入盐酸，所以加入试剂的顺序为：c。
（5）氢氧化钠的溶解度随温度升高而增大，但是氯化钠的溶解度受温度的影响不大，所以氢氧化钠和氯化钠分离的方法为：通过加热蒸发浓缩结晶，冷却， 过滤除去氯化钠。
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