课件35张PPT。第四章
化学与自然资源的开发利用第一节
开发利用金属矿物和海水资源 第2课时
海水资源的开发利用 课
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限时：45分钟 总分：100分
一、选择题(每小题4分，共44分)
1．某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液。他们设计了如下几个方案，你认为能证明海带的灰烬中含有碘元素的是 ( )
A．取适量滤液，蒸干，观察是否有紫色固体生成
B．取适量滤液，加入苯，振荡，静置，苯层无色，证明不含碘元素
C．取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素
D．取适量滤液，加入酸化的H2O2，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素
2．从淡化海水中提取溴的流程如下图所示，下列有关说法错误的是( )
A．X为SO2气体，也可将SO2换成Na2SO3
B．设备Y为蒸馏塔
C．在提取溴的过程中一定有Br－被氧化
D．工业上，每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2的体积最多为44.8 L(标准状况)
3．下列说法正确的是( )
A．海洋约占地球表面积的71%，所以地球上不缺水，人类可以随意使用水资源，不必节约
B．海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法
C．海水淡化的各种方法中，蒸馏法的成本比较低
D．以上说法都正确
4．下列从海水中提取镁正确的方法是( )
(提示：熔点：MgO 2 850℃ MgCl2 714℃)
A．海水Mg(OH)2Mg
B．海水MgCl2溶液―→MgCl2晶体Mg
C．海水Mg(OH)2MgOMg
D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2晶体Mg
5.海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可按照以下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳 ②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物 ③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物 ④将所得的产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是( )
A．此法的优点之一是原料来源丰富
B．进行①、②、③步操作的目的是从海水中提取氯化镁
C．第④步电解时会产生氯气
D．以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应、复分解反应和置换反应
6．从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是( )
7．从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常溶有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是( )
A．加入适量的Na2CO3溶液
B．通入溴蒸气
C．加入适量的NaOH溶液
D．加入适量的NaBr溶液
8．从海水中提镁，最基本的方法是往海水里加碱，得到Mg(OH)2沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成MgCl2之后，经浓缩、干燥、电解，即可得到金属镁。下列对从海水中提镁的有关说法中，正确的是( )
A．整个过程中没有涉及置换反应
B．往海水里加碱是指直接加入NaOH
C．电解MgCl2溶液即可得到金属镁
D．电解时得到的镁蒸气应在CO2氛围中冷却
9．广东正在建设海洋强省。下列说法不正确的是( )
A．从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
B．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输
C．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的
D．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属
10．下列关于海水资源利用的认识，错误的是( )
A．海水中金、锶、碳、铜、铁等元素属于微量元素
B．海底多数金属结合矿含有铁、锰、钴等多种金属元素
C．通过蒸馏法、电渗析法、离子交换法等可以实现海水的淡化
D．海水提溴过程溴元素依次发生氧化反应、还原反应、氧化反应
11．某同学设计实验从海带中提取碘：①滴加稀硫酸和双氧水；②在海带中加入少量酒精，点燃使其燃烧为灰烬，在灰烬中加水搅拌；③加四氯化碳并振荡；④过滤；⑤分液。该实验的合理操作顺
答案
1．D 海带的灰烬中含有的碘元素，是以I－形式存在的，不是以单质形式存在，所以A、B、C均不正确。D中发生了氧化还原反应：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O，产生了I2，使淀粉溶液呈蓝色。
2．D 根据反应Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－知，工业上获得1 mol Br2，需要消耗Cl2的体积最多为22.4 L(标准状况)，D项错误。
3．B 地球表面咸水多，淡水少，许多国家面临着淡水资源的危机，故不可以随意浪费水资源，A错误；海水淡化中蒸馏法的成本较高，C错误。
4．D 首先是富集，海水加石灰乳生成Mg(OH)2沉淀、洗涤，洗涤后加盐酸生成MgCl2，因MgO熔点比MgCl2高，故电解MgO耗能多不经济，应电解MgCl2。
5．D 无论是贝壳还是海水，都是来源丰富的，利用它们来生产镁有明显的优势，A正确；我们知道海水中含大量Mg2＋，碱性的石灰乳加入其中可以使Mg2＋生成Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2沉淀再与盐酸反应即得MgCl2，B正确；MgCl2电解后生成镁和氯气，C正确；贝壳首先加热分解生成CaO，CaO与水化合生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与Mg2＋生成Mg(OH)2为复分解反应，Mg(OH)2与盐酸的反应也是复分解反应，MgCl2电解为分解反应，综上所述，无置换反应。故D错误。
6．D 物质的灼烧应该选用耐高温的坩埚，A错；过滤操作中，向漏斗中加液要用玻璃棒引流，B错；碘的苯溶液在上层，应由分液漏斗的上口倒出，C错；固液分离可以用蒸馏法分离，D对。
7．D Na2CO3溶液和NaOH溶液都能与溴反应，不能用于除杂。
8．A
9．D 海水中的碘元素以碘离子(I－)的形式存在，要从海水中提取碘单质(I2)必然会涉及元素化合价的升降，即一定涉及氧化还原反应，故A项正确；赤潮主要是由于生活污水和工农业生产的废水任意排放导致水中N、P元素含量升高引起水域的富营养化而造成的，故C项正确；B不是金属元素，故D项错误。
10．A
序是( )
A．①③⑤②④ B．②①③④⑤
C．②④①③⑤ D．③①②⑤④
二、填空题(共56分)
12．(12分)工业上海水资源合理开发利用的部分工艺流程如图所示：
(1)该工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备？________(填“能”或“不能”)，原因是________________________________________________。
(2)溴单质在四氯化碳中的溶解度比其在水中的大得多，四氯化碳与水不互溶，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是___________。
(3)写出①②③④反应的离子方程式。
13．(14分)海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下图所示：
(1)请列举海水淡化的一种方法____________。
(2)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、________。
(3)步骤Ⅰ中已经获得Br2，步骤Ⅱ中又将获得的Br2还原为Br－，其目的是____________________________________________。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，该反应的离子方程式为_______________________________________。
由此反应可知，除保护环境外，在工业生产中还应解决的问题是__________________________________________________________。
14.(8分)海藻中含有丰富的碘元素(以I－形式存在)。实验室中提取碘的流程如下：
―→
(1)实验操作③的名称是________，所用主要仪器名称为________。
(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是________(填序号)。
A．酒精(沸点78℃)
B．四氯化碳(沸点77℃)
C．甘油(沸点290℃)
D．苯(沸点80℃)
(3)在操作②中，溶液中生成少量ICl(ICl的性质类似于氯气)，为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量(填序号)________溶液，反应的离子方程式__________________________。
A．KIO3 B．HClO
C．KI D．Br2
(4)利用碘的有机溶液得到单质I2的方法是
______________________________________________________。
15．(10分)目前世界上60%的镁是从海水中提取的。海水提镁的主要流程如下：
请回答下列问题：
(1)从离子反应的角度思考，在海水中加入石灰乳的作用是________，写出在沉淀池中发生反应的离子方程式：_____________。
(2)石灰乳是生石灰与水形成的化合物，从充分利用海洋化学资源，提高经济效益的角度考虑，生产生石灰的主要原料来源于海洋中的________。
(3)操作A是________，操作B是________。
(4)加入的足量试剂a是________(填化学式)。
(5)无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，该反应的化学方程式为________，从考虑成本和废物循环利用的角度，副产物氯气可以用于________。
16．(12分)目前世界上60%的镁是从海水中提取的。已知海水提取镁的主要步骤如下：
(1)关于加入试剂①作沉淀剂，有以下几种不同方法，请完成下列问题。
方法
是否正确
简述理由
方法1：直接往海水中加入沉淀剂
不正确
(一)
方法2：高温加热蒸发海水后，再加入沉淀剂
(二)
(三)
你认为最合理的其他方法是： (四)
(一)__________________________________________________；
(二)___________________________________________________；
(三)___________________________________________________；
(四)___________________________________________________。
(2)框图中加入的试剂①应该是________(填化学式)；加入的试剂②是________(填化学式)；工业上由无水MgCl2制取镁的化学方程式为_____________________________________________________。
答案
11.C 设计原理是使海带中的I－变成碘单质，再用萃取分液的方法分离。反应原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。
12．(1)不能 若先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4和Ca(OH)2沉淀，使产品不纯
(2)四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大、经济效益低、环境污染严重
(3)①2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑
②Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
③Ca2＋＋SO===CaSO4↓
④Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
解析：(1)CaSO4和Mg(OH)2的制备顺序与加入的试剂顺序有关，要求每次加入试剂后只能得到一种物质，如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4和Ca(OH)2沉淀，产品不纯。
(2)属于对试剂使用的评价问题，四氯化碳与水相比，无论是从价格上还是环境污染问题上，都超过水。
13．(1)蒸馏法(或电渗析法、离子交换法)
(2)Cl2 NaOH
(3)富集Br2，提高Br2的浓度
(4)SO2＋2H2O＋Br2===4H＋＋2Br－＋SO 强酸和溴对设备的腐蚀
解析：电解NaCl溶液的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。步骤Ⅰ中Br2的浓度很小，需要用SO2反复吸收，最终用Cl2处理，则可获得大量的工业溴。溴具有强氧化性，可以氧化SO2生成H2SO4，H2SO4为强酸，因此要注意强酸和溴对设备的腐蚀问题。
14．(1)萃取、分液 分液漏斗 (2)BD (3)C ICl＋I－===I2＋Cl－ (4)蒸馏法
解析：从碘水中提取碘单质应加入有机萃取剂如苯、四氯化碳，酒精和甘油均溶于水，不能作萃取剂，然后在分液漏斗中分液即得到碘的有机溶液，再从碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂，采用水浴加热蒸馏，其中在操作②中，为使少量的ICl中的碘全部游离出来，应加入还原剂，故只有C项符合，发生的化学反应为ICl＋KI===I2＋KCl。
15．(1)沉淀Mg2＋[或使Mg2＋形成Mg(OH)2沉淀]
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
(2)贝壳(或牡蛎壳等)
(3)过滤 加热浓缩(或蒸发结晶) (4)HCl
(5)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 制盐酸，循环使用
解析：(1)石灰乳中的Ca(OH)2与海水中的镁盐发生复分解反应生成Mg(OH)2沉淀。
(2)海滩上贝壳的主要成分是CaCO3，可用于制取生石灰。
(3)从沉淀池中得到Mg(OH)2固体，应利用过滤操作，加热浓缩MgCl2溶液，可使其结晶出MgCl2晶体。
(4)溶解Mg(OH)2应用足量盐酸。
(5)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，Cl2可用于生产盐酸，循环利用。
16．(1)(一)海水中镁离子浓度小，沉淀剂用量大，不经济
(二)不正确
(三)能源消耗大，不经济
(四)海滩晒盐后得到的苦卤水中，加入沉淀剂
(2)Ca(OH)2 HCl MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
解析：本题考查的是从海水中提取镁的流程。试剂①应是石灰乳，发生的反应是MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2；试剂②应是盐酸，反应是Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，然后浓缩、结晶、脱水得无水MgCl2，再电解熔融的MgCl2便可制得Mg：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。
