【分层作业】人教A版(2019)高中化学必修2同步练习--8.1.2海水资源的开发利用(含解析)

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名称 【分层作业】人教A版(2019)高中化学必修2同步练习--8.1.2海水资源的开发利用(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-06-19 11:25:02

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8.1.2海水资源的开发利用
1.“关注海洋健康,守护蔚蓝星球”,我们每个公民义不容辞。下列有关说法不正确的是
A.可通过蒸馏法、电渗析法、离子交换法从海水中获得淡水
B.地球上99%的溴元素存在于海洋中,故溴称为“海洋元素”
C.从海水中提取的NaCl可进一步用于生产NaOH
D.海水只能提供物质资源,不能提供能量资源
2.化学在人类社会的可持续发展中发挥着重要作用,下列说法不正确的是
A.工业上常用加热分解的方法冶炼不活泼金属
B.海水淡化的方法有蒸馏法、渗析法和离子交换法
C.“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物
D.不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构
3.空气吹出法是工业规模海水提溴的常用方法,流程如下:
下列说法不正确的是
A.步骤①发生的主要反应为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
B.步骤②③的目的是富集溴元素
C.物质X为HBrO
D.空气吹出法用到了溴易发挥的性质
4.下列以海洋资源为基础的生产过程中,未涉及氧化还原反应的是
A.氯碱工业 B.海水晒盐 C.海水提溴 D.海带提碘
5.海水综合利用的工艺流程如图所示(粗盐中的可溶性杂质有MgCl2、CaCl2、Na2SO4),下列说法不正确的是
A.过程①加入的药品顺序为Na2CO3溶液→BaCl2溶液→NaOH溶液→过滤后加盐酸
B.过程②中所加的试剂是盐酸
C.过程④的离子方程式:SO2+Br2+2H2O=SO+2Br-+4H+
D.在过程③或⑤反应中每氧化0.2molBr-需消耗标况下2.24LCl2
6.碘及其化合物广泛用于医药、染料等方面,I2的一种制备方法如下图:
下列说法正确的是
A.“转化”步骤反应的离子方程式:3AgI+Fe=3Ag+Fe2++3I-
B.为提高I2的产率,氯气的用量越多越好
C.所得沉淀与硝酸反应后的某种生成物可以循环使用
D.流程中过滤时玻璃仪器只需烧杯和漏斗
7.海水提溴的流程如图所示。下列说法错误的是
A.步骤②利用了溴的挥发性
B.步骤④可以用双氧水代替Cl2
C.步骤⑤用到的玻璃仪器只有漏斗和烧杯
D.使用该法处理1m3海水最终得到18gBr2,若提取率为30%,则原海水中Br-的浓度为60mg·L-1
8.海水化学资源开发利用中的提碘、提溴的部分过程如图所示。下列说法正确的是
A.I中操作①用到的玻璃仪器只有烧杯、玻璃棒、胶头滴管
B.I中操作②的苯可用酒精代替
C.Ⅱ中SO2与Br2反应的化学方程式为:
D.Ⅱ中还原性:
9.除去粗盐中的杂质和,过程如下:
下列有关说法中,不正确的是
A.试剂①②③依次加入过量的溶液
B.溶解、过滤都用到玻璃棒,其作用搅拌,加速溶解:引流
C.除去的主要反应:
D.向滤液中加入盐酸是为了除去过量的氢氧化钠和碳酸钠
10.海洋是资源的宝库,下列从海洋中提取物质的第一步操作一定错误的是
A.淡水——蒸馏 B.食盐——蒸发 C.溴——浓缩 D.碘——萃取
11.海洋中部分化学资源的利用,如图所示,下列说法正确的是
A.步骤①、②利用了Cl2的氧化性,热空气吹出是利用了溴不易溶于水的性质
B.工业上,X常用SO2气体作吸收剂,Y常选用苛性钠作沉淀剂
C.工业上常用电解MgCl2溶液冶炼金属镁
D.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+CO
12.实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
下列说法错误的是
A.还原操作将I2还原为I-的目的是使CCl4中的碘进入水层
B.操作X中振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下
C.操作X时,CCl4由分液漏斗下口放出
D.回收碘时,通过过滤操作从碘的悬浊液中分离出碘单质
13.21世纪以来,国与国之间因对海洋权益的争夺引起的摩擦不断,在捍卫主权的同时,人们看重的是海洋这个巨大的资源宝藏。下列对于海水利用的认识不正确的是
A.海水中蕴藏着丰富的铁、锰、钴等金属元素,这些物质可以大量开发,以弥补资源的短缺
B.淡化海水的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法
C.晒盐浓缩后得到的苦卤中含有浓度较高的溴离子,向苦卤中通入氯气,可以得到溴单质
D.从海水中可以提取食盐、溴、钾盐、镁及其化合物、铀、重水等
14.海洋资源的利用具有非常广阔的前景。
I.利用空气吹出法从海水(弱碱性)中提取溴的流程如图。
已知:溴单质的沸点为58.5℃。
(1)溴元素在元素周期表中的位置是 _______。
(2)“吸收塔”中发生反应的离子方程式为 _______。
(3)“蒸馏塔”中温度应控制在 _______(填序号)。
A.40~50℃ B.70~80℃ C.100℃以上
(4)物质A _______(填化学式)可以循环利用,降低成本。
(5)探究“氧化”的适宜条件,测得不同条件下溶液中被氧化的Br-的百分含量如图:
注:表示加入氯元素与海水中溴元素物质的量之比。
①“氧化”的适宜条件为 _______。
②已知:海水中溴的浓度是64 mg/L ,经该方法处理后1m3海水最终得到 38.4g Br2,则溴的总提取率为_______。
③吸收后的空气进行循环利用。吹出时,Br2 吹出率与吸收塔中SO2流量的关系如图所示。SO2 流量过大,Br2 吹出率反而下降的原因是:___________。
Ⅱ.离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺。如图是使用离子交换树脂的“离子交换法”从海带中提取碘的主要流程。
已知:①I2 + I-I;
②强碱性阴离子树脂(用R-Cl表示,Cl-可被其它更易被吸附的阴离子替代)对多碘离子(I)有很强的交换吸附能力;
③步骤“交换吸附”发生的反应:R-Cl+I=R-I3+Cl-。
试回答下列问题:
(6)下列各步反应中,属于氧化还原反应的有:_______(填序号)
A.交换吸附 B.洗脱 C.酸化氧化 D.NaCl洗脱
(7)酸性条件下,原料被H2O2氧化时发生的反应有:①_______;②I2+I-I。
(8)实验室模拟步骤“酸化氧化”,一般选用氯水。工业上生产企业可以按照自己的实际情况,选择合适的氧化剂。若某企业在酸性条件下选择NaNO2为氧化剂,反应生成一种无色气体,遇空气立即变为红棕色,则添加氧化剂与NaI的质量比应不少于_______。
15.海洋是巨大的资源宝库,从海洋中获取的部分资源如图所示:
回答下列问题:
Ⅰ.微生物脱盐电池既可以实现海水的淡化,同时又能除去废水中的和,原理如图所示,中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。
(1)电极b为电池的___________极(填正或负)。
(2)X离子交换膜为___________离子交换膜(填阴或阳)。
Ⅱ.溴被称为“海洋元素”,空气吹出法从海水中提取溴单质的流程如下图所示:
(3)吹出塔中采用气——液逆流的方式(液体从塔顶喷淋,气体从塔底进入),其目的是___________。
(4)写出蒸馏塔中反应的离子方程式___________。
Ⅲ.从海带中提取碘单质的流程如下:
(5)上述流程中能循环使用的物质是___________(填化学式)。
(6)步骤⑤的具体实验操作为:
A.将分液漏斗放在铁架台的铁圈中,静置、分层;
B.将含水溶液和适量四氯化碳加入分液漏斗中,盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液;
D.倒转分液漏斗振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞;
E.从分液漏斗上口倒出上层液体;
F.将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准分液漏斗口上的小孔;
G.旋开活塞,用烧杯接收下层液体;
上述实验操作的正确顺序为___________(填序号),“操作A”静置、分层后的现象为___________。
(7)根据下表中有机物的性质分析,能代替步骤⑤中的试剂是___________(填试剂名称)。
试剂 性质
丙酮 无色液体,可以与水任意比例互溶,易溶于丙酮
氯仿 无色液体,不溶于水,密度比水大,易溶于氯仿
己烯 无色液体,不溶于水,密度比水小,能与己烯发生化学反应
(8)从海洋中获取资源涉及多种实验操作,为完成下列各组实验,所选仪器准确、完整的是___________(填选项)。
选项 实验 仪器
A 模拟海水晒盐制取粗盐 铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿
B 将海带灼烧成海带灰 三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、玻璃棒
C 从含的悬浊液中获取粗碘 铁架台(带铁圈)、普通漏斗、烧杯、玻璃棒
D 提纯粗碘制取纯碘 铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、烧杯、圆底烧瓶(盛有冷水)
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8.1.2海水资源的开发利用
1.“关注海洋健康,守护蔚蓝星球”,我们每个公民义不容辞。下列有关说法不正确的是
A.可通过蒸馏法、电渗析法、离子交换法从海水中获得淡水
B.地球上99%的溴元素存在于海洋中,故溴称为“海洋元素”
C.从海水中提取的NaCl可进一步用于生产NaOH
D.海水只能提供物质资源,不能提供能量资源
【答案】D
【解析】A.海水中含有丰富的资源,从海水中得到淡水的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法,故A正确;
B.地球上99%的溴元素存在于海水中,所以人们也把溴称为“海洋元素”,故B正确;
C.从海水中能提取氯化钠,电解饱和氯化钠溶液可以制得氢氧化钠,故C正确;
D.海洋资源指的是与海水水体及海底、海面本身有着直接关系的物质和能量,海水既能提供物质资源,也能提供能量资源,如波浪、潮汐、潮流等会产生能量,故D错误;
故选D。
2.化学在人类社会的可持续发展中发挥着重要作用,下列说法不正确的是
A.工业上常用加热分解的方法冶炼不活泼金属
B.海水淡化的方法有蒸馏法、渗析法和离子交换法
C.“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物
D.不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构
【答案】B
【解析】A.制取不活泼的金属,如金属汞,银等,工业上一般加热金属氧化物使其分解成金属单质和氧气,A项正确;
B.海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法,B项错误;
C.绿色化学中最理想的原子经济性反应是反应物的原子全部转化为希望的产物,C项正确;
D.化肥需要合理使用,如果不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构,D项正确;
答案选B。
3.空气吹出法是工业规模海水提溴的常用方法,流程如下:
下列说法不正确的是
A.步骤①发生的主要反应为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
B.步骤②③的目的是富集溴元素
C.物质X为HBrO
D.空气吹出法用到了溴易发挥的性质
【答案】C
【解析】A.步骤①发生的主要反应为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,生成粗产品溴,选项A正确;
B.海水中溴离子浓度较低,由上述分析可知,步骤②③的目的是富集溴元素,选项B正确;
C.物质X含硫酸和HBr,选项C错误;
D.溴易挥发,可空气吹出,选项D正确;
答案选C。
4.下列以海洋资源为基础的生产过程中,未涉及氧化还原反应的是
A.氯碱工业 B.海水晒盐 C.海水提溴 D.海带提碘
【答案】B
【解析】A.氯碱工业中电解食盐水生成氢气、氯气,H、Cl元素的化合价变化,为氧化还原反应,故不选A;
B.海水晒盐是从海水中蒸发结晶析出氯化钠,没有元素的化合价变化,则不涉及氧化还原反应,故选B;
C.海水提溴是用氯气将溴离子氧化为溴单质,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故不选C;
D.海带提碘是由KI变为I2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故不选D;
故选B。
5.海水综合利用的工艺流程如图所示(粗盐中的可溶性杂质有MgCl2、CaCl2、Na2SO4),下列说法不正确的是
A.过程①加入的药品顺序为Na2CO3溶液→BaCl2溶液→NaOH溶液→过滤后加盐酸
B.过程②中所加的试剂是盐酸
C.过程④的离子方程式:SO2+Br2+2H2O=SO+2Br-+4H+
D.在过程③或⑤反应中每氧化0.2molBr-需消耗标况下2.24LCl2
【答案】A
【解析】A.Ca2+用碳酸钠除去,Mg2+用氢氧化钠除去,SO2- 4用氯化钡除去,最后加入盐酸酸化。但用于过量的氯化钡要用碳酸钠来除,所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面,而氢氧化钠可以随意调整,A错误;
B.氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水,所以过程②中所加的试剂是盐酸,B正确;
C.过程④中二氧化硫和溴反应生成硫酸和氢溴酸,离子方程式:SO2+Br2+2H2O=SO2- 4+2Br-+4H+,C正确;
D.在过程③或⑤反应中均是溴离子被氧化为溴单质,根据电子转移守恒每氧化0.2molBr-需0.1mol氯气,标况下2.24LCl2,D正确;
故选A。
6.碘及其化合物广泛用于医药、染料等方面,I2的一种制备方法如下图:
下列说法正确的是
A.“转化”步骤反应的离子方程式:3AgI+Fe=3Ag+Fe2++3I-
B.为提高I2的产率,氯气的用量越多越好
C.所得沉淀与硝酸反应后的某种生成物可以循环使用
D.流程中过滤时玻璃仪器只需烧杯和漏斗
【答案】C
【解析】A.“转化”步骤反应的离子方程式:2AgI+Fe=2Ag+Fe2++2I-,故A错误;
B.氯气的用量过多碘单质会再次被氧化,造成产率降低,而且过多的氯气使用也会提高成本,故B错误;
C.所得沉淀银与硝酸反应后生成的硝酸盐可以循环使用,故C正确;
D.过滤时玻璃仪器需烧杯和漏斗、玻璃杯,故D错误;
故选:C。
7.海水提溴的流程如图所示。下列说法错误的是
A.步骤②利用了溴的挥发性
B.步骤④可以用双氧水代替Cl2
C.步骤⑤用到的玻璃仪器只有漏斗和烧杯
D.使用该法处理1m3海水最终得到18gBr2,若提取率为30%,则原海水中Br-的浓度为60mg·L-1
【答案】C
【解析】A.因溴易挥发,可用热空气吹出,所以步骤②利用了溴的挥发性,故A正确;
B.因双氧水氧化性强于溴,且双氧水还原产物为水,所以可用双氧水代替Cl2,故B正确;
C.步骤⑤为分离溴和水,先用苯或四氯化碳萃取分液的方法得到溴的有机溶液,再进行蒸馏,用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯、蒸馏烧瓶、冷凝管等,故C错误;
D.使用该法处理1m3海水最终得到18gBr2,若提取率为30%,则1m3海水中含有Br-的质量为=60g,原海水中Br-的浓度为=60mg·L-1,故D正确;
故选C;
8.海水化学资源开发利用中的提碘、提溴的部分过程如图所示。下列说法正确的是
A.I中操作①用到的玻璃仪器只有烧杯、玻璃棒、胶头滴管
B.I中操作②的苯可用酒精代替
C.Ⅱ中SO2与Br2反应的化学方程式为:
D.Ⅱ中还原性:
【答案】C
【解析】A.I中操作①为过滤,缺少玻璃仪器漏斗,A错误;
B. 酒精与水互溶,不能做萃取剂,I中操作②的苯不可用酒精代替,B错误;
C. Ⅱ中,水参与下,SO2与Br2反应生成硫酸和氢溴酸,化学方程式为:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,C正确;
D.还原剂的还原性强于还原产物的还原性,Ⅱ中2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,Br-是还原剂、Cl-是还原产物,则还原性:Br->Cl-,又有反应:Br2+SO2+2H2O=2Br-+4H++SO2- 4,二氧化硫是还原剂、Br-是还原产物,则还原性:SO2>Br-,综上,还原性:SO2>Br->Cl-,D错误;
答案选C。
9.除去粗盐中的杂质和,过程如下:
下列有关说法中,不正确的是
A.试剂①②③依次加入过量的溶液
B.溶解、过滤都用到玻璃棒,其作用搅拌,加速溶解:引流
C.除去的主要反应:
D.向滤液中加入盐酸是为了除去过量的氢氧化钠和碳酸钠
【答案】A
【解析】A.碳酸钠一定在氯化钡之后,可除去过量的钡离子,则试剂①、②、③分别是NaOH、BaCl2、Na2CO3,或BaCl2、NaOH、Na2CO3,故A错误;
B.溶解、过滤都用到玻璃棒,其作用是:搅拌,加速溶解;引流,故B正确;
C.加Na2CO3除去CaCl2,则除去Ca2+的主要反应:Ca2++CO2- 3=CaCO3↓,故C正确;
D.加入的除杂试剂都是过量的,向滤液中加入盐酸是为了除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,故D正确;
故选A。
10.海洋是资源的宝库,下列从海洋中提取物质的第一步操作一定错误的是
A.淡水——蒸馏 B.食盐——蒸发 C.溴——浓缩 D.碘——萃取
【答案】D
【解析】A.海水获取淡水可以采用蒸馏方法,A正确;
B.从海水中活动获得食盐,可以直接将海水蒸发结晶得到粗盐,也可以先加入化学试剂将海水中的杂质转化为沉淀,过滤,除去杂质后再蒸发结晶得到纯度较高的精盐,B正确;
C.海水中溴元素以Br-存在,浓度较小,可以先把海水浓缩,再加入氧化剂把Br-氧化成溴,再进一步分离,C正确;
D.海水中碘元素以I-存在,需要氧化剂将I-氧化为碘单质,然后萃取分液,D错误;
故答案选D。
11.海洋中部分化学资源的利用,如图所示,下列说法正确的是
A.步骤①、②利用了Cl2的氧化性,热空气吹出是利用了溴不易溶于水的性质
B.工业上,X常用SO2气体作吸收剂,Y常选用苛性钠作沉淀剂
C.工业上常用电解MgCl2溶液冶炼金属镁
D.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+CO
【答案】D
【解析】A. 步骤①、②都是将溴离子氧化为溴单质,利用了Cl2的氧化性,热空气吹出利用了溴的挥发性,而溴是可以溶于水的,故A错误;
B. 二氧化硫具有强还原性,物质X用于将溴转化为溴离子,故X常选用SO2,Y用于将镁离子沉淀为氢氧化镁,常选用生石灰,选用苛性钠的经济效益低,故B错误;
C. 工业上常用电解熔融氯化镁制取Mg,故C错误;
D. 由图知,“氯化”过程中MgO、C和Cl2反应生成MgCl2和可燃性气体CO,发生的反应为
MgO+C+Cl2 MgCl2+CO,D正确;
故答案选D。
12.实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
下列说法错误的是
A.还原操作将I2还原为I-的目的是使CCl4中的碘进入水层
B.操作X中振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下
C.操作X时,CCl4由分液漏斗下口放出
D.回收碘时,通过过滤操作从碘的悬浊液中分离出碘单质
【答案】B
【解析】A.碘微溶于水,而碘离子易溶于水,为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子,A正确;
B.萃取振荡时,分液漏斗上口应倾斜向下,下口斜向上方,B错误;
C.CCl4密度比水大,应该从分液漏斗下口放出,C正确;
D.过滤用于分离不溶于水的固体和溶液,故回收碘时,通过过滤操作从碘的悬浊液中分离出碘单质,D正确;
故选B。
13.21世纪以来,国与国之间因对海洋权益的争夺引起的摩擦不断,在捍卫主权的同时,人们看重的是海洋这个巨大的资源宝藏。下列对于海水利用的认识不正确的是
A.海水中蕴藏着丰富的铁、锰、钴等金属元素,这些物质可以大量开发,以弥补资源的短缺
B.淡化海水的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法
C.晒盐浓缩后得到的苦卤中含有浓度较高的溴离子,向苦卤中通入氯气,可以得到溴单质
D.从海水中可以提取食盐、溴、钾盐、镁及其化合物、铀、重水等
【答案】A
【解析】A.海底的资源非常丰富,蕴藏着丰富的铁、锰、钴等金属元素,在考虑资源、成本、环境等因素的条件下,提倡合理开发这些物质,以弥补资源的短缺,故A错误;
B.海水为盐和水的混合物,可以利用蒸馏法、电渗析法、离子交换法等方法实现海水的淡化,故B正确;
C.晒盐浓缩后得到的苦卤中含有浓度较高的溴离子,向苦卤中通入氯气,氯气可以与苦卤中的溴离子发生置换反应得到溴单质,故C正确;
D.海水资源的利用主要是指从海水中可以提取食盐、溴、钾盐、镁及其化合物、铀、重水、卤水等,故D正确;
故选A。
14.海洋资源的利用具有非常广阔的前景。
I.利用空气吹出法从海水(弱碱性)中提取溴的流程如图。
已知:溴单质的沸点为58.5℃。
(1)溴元素在元素周期表中的位置是 _______。
(2)“吸收塔”中发生反应的离子方程式为 _______。
(3)“蒸馏塔”中温度应控制在 _______(填序号)。
A.40~50℃ B.70~80℃ C.100℃以上
(4)物质A _______(填化学式)可以循环利用,降低成本。
(5)探究“氧化”的适宜条件,测得不同条件下溶液中被氧化的Br-的百分含量如图:
注:表示加入氯元素与海水中溴元素物质的量之比。
①“氧化”的适宜条件为 _______。
②已知:海水中溴的浓度是64 mg/L ,经该方法处理后1m3海水最终得到 38.4g Br2,则溴的总提取率为_______。
③吸收后的空气进行循环利用。吹出时,Br2 吹出率与吸收塔中SO2流量的关系如图所示。SO2 流量过大,Br2 吹出率反而下降的原因是:___________。
Ⅱ.离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺。如图是使用离子交换树脂的“离子交换法”从海带中提取碘的主要流程。
已知:①I2 + I-I;
②强碱性阴离子树脂(用R-Cl表示,Cl-可被其它更易被吸附的阴离子替代)对多碘离子(I)有很强的交换吸附能力;
③步骤“交换吸附”发生的反应:R-Cl+I=R-I3+Cl-。
试回答下列问题:
(6)下列各步反应中,属于氧化还原反应的有:_______(填序号)
A.交换吸附 B.洗脱 C.酸化氧化 D.NaCl洗脱
(7)酸性条件下,原料被H2O2氧化时发生的反应有:①_______;②I2+I-I。
(8)实验室模拟步骤“酸化氧化”,一般选用氯水。工业上生产企业可以按照自己的实际情况,选择合适的氧化剂。若某企业在酸性条件下选择NaNO2为氧化剂,反应生成一种无色气体,遇空气立即变为红棕色,则添加氧化剂与NaI的质量比应不少于_______。
【答案】(1)第四周期ⅦA族
(2)Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+ SO2- 4
(3)B
(4)HCl、H2SO4
(5) pH=3、=1.1 60% 过量的SO2随“吸收Br2后的空气”进入“吹出步骤”,与溴反应,使溴的吹出率下降
(6)BC
(7)2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
(8)23∶50
【解析】(1)氯和溴在同一主族,则溴元素在元素周期表中的位置是第四周期第VIIA族;故答案为:第四周期第VIIA族。
(2)“吸收塔”中是溴单质和二氧化硫、水反应生成硫酸和氢溴酸,则发生反应的离子方程式为 Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+ SO2- 4;故答案为:Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+ SO2- 4。
(3)根据溴单质的沸点为58.5℃,则“蒸馏塔”中温度应控制在70~80℃,温度太高有水蒸气等副产物,温度太低,溴无法蒸出;故答案为:B。
(4)物质A回到氧化中,主要是抑制生成的溴与水反应,则A物质为HCl、H2SO4,可以循环利用,降低成本;故答案为:HCl、H2SO4。
(5)①根据图中曲线,酸性越强,对设备有较强的腐蚀性,超过1.2后,比值越大,后面的氧化程度增加不大,因此“氧化”的适宜条件为pH=3、=1.1;故答案为:pH=3、=1.1。
②已知:海水中溴的浓度是64 mg/L ,1m3海水中含有溴的质量为64 mg/L×1000L=64000mg=64g,经该方法处理后1m3海水最终得到38.4g Br2,则溴的总提取率为;故答案为:60%。
③吸收后的空气进行循环利用。吹出时,Br2 吹出率与吸收塔中SO2流量的关系如图所示。SO2 流量过大,Br2 吹出率反而下降的原因是:过量的二氧化硫随“吸收溴单质后的空气”进入“吹出”步骤,与溴反应,使得溴吹出率下降;故答案为:过量的SO2随“吸收Br2后的空气”进入“吹出步骤”,与溴反应,使溴的吹出率下降。
(6)A. 交换吸附R-Cl+I- 3=R-I3+Cl-,化合价未发生改变,是非氧化还原反应,故A不符合题意;B. R-I3洗脱时,生成了碘化钠、碘酸钠,化合价发生改变,是氧化还原反应,故B符合题意;C. 酸化氧化过程,碘离子变为单质碘,化合价发生变化,是氧化还原反应,故C符合题意;D. NaCl洗脱是R-I变为NaI,化合价未变,是非氧化还原反应,故D不符合题意;综上所述,答案为:BC。
(7)酸性条件下,原料被H2O2氧化时是碘离子被酸性双氧水氧化为单质碘,其发生的反应有:①2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O;②I2+I- I- 3;故答案为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O。
(8)根据题意 添加NaNO2为氧化剂,发生的离子方程式为2I-+2NO- 2+4H+=I2+2NO↑+2H2O,则添加氧化
15.海洋是巨大的资源宝库,从海洋中获取的部分资源如图所示:
回答下列问题:
Ⅰ.微生物脱盐电池既可以实现海水的淡化,同时又能除去废水中的和,原理如图所示,中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。
(1)电极b为电池的___________极(填正或负)。
(2)X离子交换膜为___________离子交换膜(填阴或阳)。
Ⅱ.溴被称为“海洋元素”,空气吹出法从海水中提取溴单质的流程如下图所示:
(3)吹出塔中采用气——液逆流的方式(液体从塔顶喷淋,气体从塔底进入),其目的是___________。
(4)写出蒸馏塔中反应的离子方程式___________。
Ⅲ.从海带中提取碘单质的流程如下:
(5)上述流程中能循环使用的物质是___________(填化学式)。
(6)步骤⑤的具体实验操作为:
A.将分液漏斗放在铁架台的铁圈中,静置、分层;
B.将含水溶液和适量四氯化碳加入分液漏斗中,盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液;
D.倒转分液漏斗振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞;
E.从分液漏斗上口倒出上层液体;
F.将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准分液漏斗口上的小孔;
G.旋开活塞,用烧杯接收下层液体;
上述实验操作的正确顺序为___________(填序号),“操作A”静置、分层后的现象为___________。
(7)根据下表中有机物的性质分析,能代替步骤⑤中的试剂是___________(填试剂名称)。
试剂 性质
丙酮 无色液体,可以与水任意比例互溶,易溶于丙酮
氯仿 无色液体,不溶于水,密度比水大,易溶于氯仿
己烯 无色液体,不溶于水,密度比水小,能与己烯发生化学反应
(8)从海洋中获取资源涉及多种实验操作,为完成下列各组实验,所选仪器准确、完整的是___________(填选项)。
选项 实验 仪器
A 模拟海水晒盐制取粗盐 铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿
B 将海带灼烧成海带灰 三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、玻璃棒
C 从含的悬浊液中获取粗碘 铁架台(带铁圈)、普通漏斗、烧杯、玻璃棒
D 提纯粗碘制取纯碘 铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、烧杯、圆底烧瓶(盛有冷水)
【答案】(1)正极
(2)阴
(3)增大气体和液体的接触面积,使气体被充分吸收
(4)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
(5)CCl4
(6)C→B→D→A→F→G→E 上层接近无色,下层为紫红色
(7)氯仿
(8)D
【解析】(1)在电极b上,发生反应:2NO- 2+6e-+8H+=N2+4H2O,发生还原反应,所以b为原电池的正极;
(2)a为原电池的负极,发生反应:CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2+8H+,Cl-通过X离子交换膜,移向负极区,所以X为阴离子交换膜;
(3)采用气——液逆流的方式可以增大气体和液体的接触面积,使气体被充分吸收;
(4)在蒸馏塔中,Cl2和HBr反应,置换出Br2单质,发生反应的离子式为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,加热,生成的Br2蒸出;
(5)在流程中,CCl4作为萃取剂,步骤⑥中,加入NaOH溶液后,得到含有I-和IO- 3的溶液,通过分液得到CCl4,可以继续循环使用作萃取剂;
(6)步骤⑤是向溶液中加入CCl4,萃取溶液中的I2单质,再经过分液操作,具体实验操作为:检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液→将含I2水溶液和适量四氯化碳加入分液漏斗中,盖好玻璃塞→倒转分液漏斗振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞→将分液漏斗放在铁架台的铁圈中,静置、分层→将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准分液漏斗口上的小孔→旋开活塞,用烧杯接收下层液体→从分液漏斗上口倒出上层液体;所以操作先后顺序为:C→B→D→A→F→G→E;因为CCl4与水不溶且密度比水大,I2难溶于水,易溶于CCl4,所以静置分层,下层为I2的CCl4溶液,显紫色,上层为水层,无色;
(7)丙酮易溶于水,不能用于萃取I2的水溶液中的I2单质;氯仿与水不溶,不与水反应,且I2在氯仿中的溶解度大于在水中的溶解度,所以可用氯仿代替CCl4;I2能与己烯发生化学反应,不能用己烯萃取I2的水溶液中的I2单质;
(8)A.模拟海水晒盐制取粗盐,为蒸发操作,所用的仪器有:蒸发皿、酒精灯、带铁圈的铁架台、玻璃棒,A不完整;
B.将海带灼烧成海带灰,需要的仪器有:三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、玻璃棒、泥三角,B不完整;
C.从含I2的悬浊液中获取粗碘,操作为过滤,用到的仪器有:铁架台(带铁圈)、普通漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸,C不完整;
D.提纯粗碘制取纯碘,利用加热升华,使用的仪器有:铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、烧杯、圆底烧瓶(盛有冷水),D完整;
故选D。
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