3.3 海洋化学资源的综合利用（含答案）

第三单元　海洋化学资源的综合利用
1 镁被誉为“国防金属”。金属镁的下列性质不属于物理性质的是(　　)
A. 良好的可塑性
B. 良好的延展性
C. 良好的导电性、传热性
D. 反应中易失去电子
2 工业上制取镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却，下列可作冷却剂的是(　　)
A. CO2 B. 空气 C. H2O D. H2
3 下列说法正确的是(　　)
A. 从海水中提取溴单质的过程中涉及氧化还原反应
B. 从海带中提取碘单质的过程中只涉及复分解反应
C. 从海水中提取镁单质的过程中涉及置换反应
D. 从海水中蒸发制氯化钠的过程中涉及化学反应
4 [淮安期末]关于海水资源的综合利用，下列说法不正确的是(　　)
A. 海水中含量最高的盐是NaCl
B. 电解饱和食盐水可以制得金属钠
C. 从海水中提取的镁可用于制造火箭、飞机
D. 食用含碘丰富的海产品可防治甲状腺肿大
5 [2024常州期末]下列工业制备流程中涉及的物质转化关系错误的是(　　)
A. 制漂白粉：Cl2漂白粉
B. 海水提镁：MgCl2（熔融）Mg
C. 侯氏制碱：饱和食盐水NaHCO3
D. 生产盐酸：H2HCl
6 [2025无锡期末]以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的步骤如下：
步骤Ⅰ：将电石渣与水混合，搅拌，形成浆料。
步骤Ⅱ：75 ℃时向浆料中通入Cl2，充分反应，过滤。
步骤Ⅲ：向滤液中加入稍过量的KCl固体，蒸发浓缩，冷却至25 ℃结晶得KClO3。
下列说法正确的是(　　)
A. 通Cl2时，CaCO3不发生反应
B. 通入Cl2的速率越快，Cl2的利用率越高
C. 步骤Ⅱ中Cl2和Ca(OH)2反应的方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
D. 25 ℃时，KClO3的溶解度小于Ca(ClO3)2
[徐州期末]阅读下列材料，完成7～8题。
浩瀚的海洋是一个巨大的宝库，从海水中除了可以提取食盐外，还可以从海水提取食盐后的母液（也称苦卤水，含Br－、Mg2+等）中提取溴、镁等。
7 工业上一种利用苦卤水制备无水氯化镁的工艺流程如下：
下列说法不正确的是(　　)
A. 物质X常选用生石灰
B. 工业上常用电解MgCl2溶液制备金属镁
C. “氯化”过程中发生的反应为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO
D. “煅烧”后的产物中加稀盐酸，再利用结晶法可获得MgCl2·6H2O
8 在实验室中，可利用苦卤水提取Br2，其过程包括过滤、氧化、正十二烷萃取及蒸馏等步骤。使用的装置如图所示。已知：
物质 Br2 CCl4 正十二烷
密度/(g/cm3) 3.119 1.595 0.753
沸点/℃ 58.76 76.8 215～217
甲 乙 丙 丁
下列说法正确的是(　　)
A. 用甲装置过滤时，需用玻璃棒不断搅拌漏斗中的溶液
B. 用乙装置将含Br－溶液中的Br－氧化成Br2
C. 丙装置中用正十二烷而不用CCl4的原因为正十二烷的密度小
D. 用丁装置进行蒸馏时，先收集到正十二烷馏分
9 [苏州期末]以海水为原料制备氯化钠和溴的流程如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A. 粗盐通过溶解、过滤、蒸发结晶可获得纯净氯化钠
B. 过程②可以在碱性条件下进行
C. Na2CO3溶液与Br2反应的离子方程式：Br2＋CO===Br－＋BrO＋CO2↑
D. 溶液Ⅰ中Br2的浓度小于溶液Ⅱ
10 [2025南京期中]海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。如图为从海带中提取碘的工业生产过程，下列有关说法正确的是(　　)
A. 工业上不直接从海水中提取碘是因为海水中碘的总储量很少
B. 干海带浸泡液中的碘离子可用淀粉溶液检验
C. 操作(1) 时，需要用到玻璃仪器有玻璃棒、蒸发皿、酒精灯
D. 从海带中提碘的过程中利用了氧化还原反应原理
11 [2025赣榆期中]海洋是一个巨大的化学资源宝库，综合利用的部分流程如下：
(1) 粗盐中常含Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子，可依次加入NaOH溶液、　　　　　、　　　　　、稀盐酸来进行提纯。
(2) 下列方法可用于海水淡化的是　　　　（填字母）。
a. 蒸馏法　b. 萃取法　c. 过滤法
(3) 用母液（含Na＋、K＋、Mg2+、Cl－、Br－）提取溴，其生产流程如下：
已知：Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性，具有强腐蚀性。
①吸收塔中有BrO生成，则吸收塔中反应的离子方程式为________________
_____________________________________。
②母液中通入Cl2已获含溴的溶液，还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的溶液的原因是________________________________________________。
③向蒸馏塔中通入水蒸气加热，控制在90 ℃左右进行蒸馏的原因是______
______________________________________________________________________。
(4) 实验室中从海带中提取碘的流程如图：
①步骤Ⅱ是I－溶液的获取，实验操作步骤是　　　　　　。
②步骤Ⅲ是氧化：向含I－的溶液中加入过量的H2O2和稀硫酸，该反应的离子方程式为　　　　。
③步骤Ⅳ是萃取和分液：可选用CCl4作为萃取剂的原因是________________
______________________________________________________________________。
④步骤Ⅴ是蒸馏：蒸馏操作前蒸馏烧瓶内需要放几片碎瓷片的目的是_______
_________________________。
12 [2025苏州期末]以海水和海带为原料可制取碘化镁。
Ⅰ. 海带制碘
实验室用海带制备碘单质的流程如下：
(1) 为使海带灰中的碘元素充分转移至水中，可采取的措施有___________
________________________________。
(2) 含I－溶液中通入氯气可获得I2。说明　　　　性：Cl2　　　　（填“>”或“＝”或“<”）I2。
(3) 实验室进行有机溶剂萃取水中碘的实验，须使用的玻璃仪器有　　　　、烧杯。
Ⅱ. 制碳酸镁
向除去Ca2+的浓缩海水中通2分钟CO2至酸性，然后在通CO2的同时加入NaOH溶液，可得到MgCO3沉淀，过滤洗涤干燥后得到MgCO3。过程中海水pH随时间变化如图所示。
(4) 写出生成MgCO3的离子方程式：___________________________________。
(5) 先通2分钟CO2的目的是防止制得的MgCO3中混有　　　　（填化学式）。
(6) 待Mg2+完全沉淀后，结束时若先停止加入NaOH，海水中MgCO3的产率会减小的原因是________________________________________________________
______________________________________________________________________。
Ⅲ. 制碘化镁
以单质I2、MgCO3和N2H4为原料，反应可得到MgI2溶液，同时产生CO2和N2。
(7) 该反应中N2H4作　　　　。
(8) 为提高I2和N2H4的利用率，须控制n(I2)∶n(N2H4)约为　　　　。
13 [2025盐城东台期中]碘（紫黑色固体，微溶于水）及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题。
(1) I2的一种制备方法如下图所示。
①加入铁粉进行转化反应的离子方程式为______________________________。
②通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为___________
________________；若反应物用量比＝1.5时，氧化产物为　　　　；当>1.5，单质碘的收率会降低，原因是_________________________________。
(2) 以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2，上述制备I2的总反应的离子方程式为___________________________________________________。
(3) KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2，若生成1 mol I2，消耗的KI至少为　　　　mol。I2在KI溶液中可发生反应I2＋I－ I。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是_____________________________________________。
第三单元　海洋化学资源的综合利用
1. D
2. D　Mg具有强还原性，可与CO2、O2、H2O(g)、N2反应。
3. A　从海水中提取溴单质，通常是用氯气氧化溴离子生成溴单质，然后鼓入热空气或水蒸气，使溴从溶液中挥发出来，冷凝后得到粗溴，涉及氧化还原反应，A正确；从海带中提取碘单质，主要反应过程是I－I2，涉及氧化还原反应，不涉及复分解反应，B错误；从海水中提取镁单质，通常将熟石灰加入海水沉淀池中，沉淀出氢氧化镁，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁，电解熔融状态的氯化镁，就能制得金属镁，没有涉及置换反应，C错误；海水蒸发制氯化钠的过程是利用氯化钠的溶解度随温度变化不大，蒸发水得到氯化钠晶体，是物理变化，D错误。
4. B　电解饱和食盐水称为“氯碱工业”，能得到NaOH、H2和Cl2，B错误。
5. C　因为氨气在水中的溶解度大，所以向饱和食盐水中先通氨气再通CO2，C错误。
6. D　Cl2溶于水发生反应Cl2＋H2O HCl＋HClO，由于酸性HCl＞H2CO3＞HClO，故生成的HCl会与CaCO3发生反应2HCl＋CaCO3===CaCl2 ＋CO2↑＋H2O，A错误；通入Cl2的速率过快，Cl2与石灰乳接触不充分，来不及反应就从装置中逸出，会导致Cl2的利用率降低，B错误；加热时，Cl2与Ca(OH)2发生歧化反应产生CaCl2、Ca(ClO3)2、H2O，C错误；25 ℃时，优先析出KClO3，说明KClO3的溶解度比Ca(ClO3)2小，D正确。
7. B　生石灰溶于水反应生成Ca(OH)2，可用于沉镁，A正确；电解MgCl2溶液得不到金属镁，B错误；反应物为MgO、Cl2和C，生成物为MgCl2和CO，C正确；获得结晶水合物可采用蒸发浓缩、降温结晶，D正确。
8. B　过滤时，不能用玻璃棒搅拌，防止损坏滤纸，A错误；乙装置中Cl2将Br－氧化为Br2，B正确；正十二烷的沸点与Br2相差较大，蒸出Br2时减少正十二烷挥发，C错误；Br2的沸点低，先蒸馏出来，D错误。
9. D　粗盐经溶解过滤结晶后除去不溶性杂质，但还含有Ca2+等杂质离子，A错误；过程②若在碱性条件下进行，则Cl2及生成的Br2均与碱反应，B错误；Na2CO3与Br2反应，Br2歧化生成Br－、BrO，离子方程式未配平，C错误。
10. D　海水中的碘化物的浓度很低，应浓缩后再提取，A错误；淀粉遇到碘单质变蓝，所以不能用淀粉检验碘离子，B错误；操作(1)分离出溶液和有机沉淀物，是过滤操作，过滤操作需要用到玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯，C错误；从海带中提碘的过程中，碘离子转化为碘单质的反应属于氧化还原反应，D正确。
11. (1) BaCl2溶液　Na2CO3溶液　(2) a
(3) ①3Br2＋3CO===5Br－＋BrO＋3CO2↑　②富集溴，提高溴的浓度　③温度过低，难以将Br2蒸发出来，温度过高又会将大量的水蒸馏出来　(4) ①加水溶解、过滤　②2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O　③CCl4与I2不反应，与H2O不互溶，且I2在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度　④防暴沸
12. (1) 搅拌、升温或延长反应时间　(2) 氧化 ＞　(3) 分液漏斗　(4) CO2＋2OH－＋Mg2+===MgCO3↓＋H2O　(5) Mg(OH)2　(6) CO2与 MgCO3和H2O反应生成Mg(HCO3)2　(7) 还原剂　(8) 2∶1
13. (1) ①2AgI＋Fe===2Ag＋ Fe2+＋2I－
②FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2　I2、FeCl3　I2被过量的Cl2进一步氧化　
(2) 2IO＋5HSO===I2＋5SO＋3H＋＋H2O　(3) 4　防止单质碘析出