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8.1海洋化学资源
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.科学家设计合成了多孔石墨烯膜用于海水淡化,当海水流过石墨烯膜时,钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过,独立的水分子却能通过。这种海水淡化的方法属于
A.过滤 B.吸附 C.沉淀 D.消毒
2.水是人类宝贵的资源。下列有关水的说法错误的是
A.工业污水经过净化处理后再排放 B.天然水中的色素和异味可用活性炭除去
C.公园绿植采用喷灌和滴灌可以节约用水 D.海水经过沉淀、过滤处理后可得到淡水
3.水是宝贵的自然资源,爱护水资源是全体公民的责任和担当。为了更好地保护和利用水资源,下列有关水的说法正确的是
A.海水经滤纸过滤后可得到淡水
B.用活性炭吸附可除去水中的所有杂质
C.将水和植物油混合后可以形成溶液
D.农业和园林灌溉将大水漫灌改为滴灌、喷灌,可节约用水
4.关于海洋资源说法不正确的是
A.海水含丰富矿物质
B.海水经砂石过滤可获得淡水
C.海水蒸发可得粗盐
D.利用潮汐能可发电
5.下列物质的化学式与其名称或俗称对应正确的是
A. 熟石灰 B. 消石灰 C. 氢氧化铁 D. 纯碱
6.海水含有丰富的化学资源,关于海水的下列说法中正确的是
A.海水晒盐是化学变化 B.海水占全球总储水量的比例非常小
C.蒸馏可以从海水中获得淡水 D.相同条件下海水的导电能力比纯水弱
7.我国科学家用石墨烯膜实现海水淡化,其原理如题图所示。下列说法错误的是
A.水分子可通过石墨烯膜
B.膜两侧溶液的溶质质量分数相等
C.该过程属于物理变化
D.该方法能耗低,应用前景广阔
8.实验室用的蒸馏水是净化程度较高的水,可以通过蒸馏自来水制取。如图是制取蒸馏水的简易装置,下列分析正确的是
A.烧瓶中的水属于纯净物 B.用酒精灯内焰加热
C.烧杯中水的作用是冷却降温 D.试管中得到的水属于硬水
9.从海水中提取金属镁,主要有以下步骤:①电解氯化镁;②加石灰乳;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是
A.②④⑤③① B.③②④①⑤ C.②③④⑤① D.②④③⑤①
10.海水淡化常用太阳能蒸馏方法,下列有关海水淡化的说法正确的是
A.海水淡化过程中,水分子本身发生了改变
B.海水淡化的原理与实验室过滤的操作相同
C.海水暴晒一段时间后,剩余海水中食盐的质量分数会变大
D.海水淡化获得的淡水属于溶液
二、非选择题
11.酸、碱、盐是初中重点学习的三类物质,某学习小组做了以下实验,回答下列问题:
(1)如图1所示,向试管中加入NaOH溶液,发生反应的化学方程式为 。
(2)利用如图2所示装置,进行稀盐酸和NaOH溶液中和反应的实验探究。用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图所示。可知Y溶液是 。
(3)将图2中c点对应溶液倒入图1试管中,证明酸和碱发生了化学反应的现象是 。
12.海洋是人类的宝库,又是地球上最大的储水库,如何合理开发利用海洋资源,是当今世界一个重要的话题。
(1)海水属于___________(填写字母)。
A.软水 B.硬水
(2)海水中含有大量的阳离子是 (用化学符号表示);
(3)海水的淡化,是将海水转化为可饮用的淡水,淡化海水是沿海缺少淡水地区补充淡水资源的途径之一,海水淡化前,先将海水进行预处理,如图所示。
第2个处理池中利用活性炭的 (填写序号);
①可燃性 ②还原性 ③吸附性 ④非金属性
(4)下图是海水淡化两个方案,方案一利用太阳光照射使水蒸发再收集得到淡水;方案二对海水加压,使水通过淡化膜而得到淡水。
方案一:水变成水蒸气,发生变化的有 (填写序号);
①水分子微粒大小 ②水分子之间距离 ③水分子质量 ④水分子本身结构
方案二:工作一段时间,海水池底部常会出现固体,这种固体的主要成分是 (用化学式表示)。
13.蒸馏法淡化海水中如何使冷凝效果更好:
(1)① ② ③ 。
(2)如何检验冷凝水是否为淡水:(氯离子的检验) 。化学方程式: 。
(3)海水淡化的主要方法有: 、 。
14.海水淡化可以有效地缓解淡水危机。
(1)“蒸馏法淡化海水”的实验中(如图),加热一段时间后,小试管内收集到很少液体,试管口有大量白雾。该小组同学建议对该装置进行改进,你认为改进的措施为: 。如果改用冷凝管,则冷凝管中的水流方向应是 (填“上进下出”或“下进上出”),向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液的目的是 ,利用的化学原理是(化学方程式) 。
“蒸馏法淡化海水”的思路是想办法将水从混合物中分离出来。请列举一种与上述原理相同的混合物分离的例子: 。
(2)反渗透法淡化海水是利用海水中各成分的 不同分离出淡水。
15.海洋中蕴藏着丰富的化学资源。
(1)海洋中富含80多种 (填“单质”或“原子”或“元素”)。
(2)海水中,水的质量分数为。保持水化学性质的最小微粒是 (填化学符号)。
(3)硫酸镁会让海水呈现苦味,标出硫酸镁中硫元素的化合价 。
(4)“膜分离技术”可实现海水淡化,其原理是让水分子通过淡化膜进入淡水池,该淡化技术相比蒸馏法的优点有 (写一条即可)。
16.实验室用的蒸馏水可以通过蒸馏自来水来制取。操作方法是在如图所示蒸馏烧瓶中加入一定体积的自来水,再加入几粒沸石(或碎瓷片)。
在确定各连接部位严密不漏气后,加热蒸馏烧瓶,注意不要使液体沸腾得太剧烈。弃去开始馏出的部分液体,收集到约蒸馏水后,停止加热。请回答下列问题。
(1)写出仪器、的名称: 、 。
(2)实验时冷凝管进、出水的方向应该是进出,不能进出的理由是 。
(3)细心观察发现:该装置明显少了一种支撑冷凝管的仪器,该仪器是________(填字母)。
A.三脚架 B.铁架台 C.泥三角 D.漏斗架
(4)实验中加入的沸石(或碎瓷片) (填“是”或“不是”)催化剂。
17.海水中含有丰富的化学资源,利用海水中的镁盐可制取金属镁。通常将石灰乳加入海水或卤水中,沉淀出氢氧化镁,氢氧化镁再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。
(1)①海水中原本就有氯化镁,为什么要先加石灰乳生成氢氧化镁沉淀,再加盐酸得到氯化镁,原因是 。
②电解熔融状态的氯化镁制取金属镁,是将电能转化为 能,反应的化学方程式为 。
(2)测定某氯化镁溶液中MgCl2的质量分数。小明同学取100g某氯化镁溶液于一只洁净的烧杯中,然后逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液至过量,烧杯内溶液的质量与加入NaOH溶液的/g质量关系如图所示。试回答:
①当滴入NaOH溶液46g时(即图中A点),烧杯中溶液里的溶质是 (填化学式)。
②当滴入10%的NaOH溶液80g时(即B点)恰好完全反应,试通过计算,求该氯化镁溶液的溶质质量分数(计算结果精确至0.1%) 。
《8.1海洋化学资源》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D D B C C B C D C
1.A
【详解】当海水流过石墨烯膜时,钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过,独立的水分子却能通过,能除去海水的盐,实现了氯化钠和水的分离,过滤通过孔洞的大小分离物质,故这种海水淡化的方法类似于过滤操作;
故选:A。
2.D
【详解】A、工业污水经过净化处理后再排放,可以减少污染,保护水资源,不符合题意;
B、活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,不符合题意;
C、公园绿植采用喷灌和滴灌可以节约用水,保护水资源,不符合题意;
D、海水经过沉淀、过滤处理后,只能除去难溶性杂质,不能除去可溶性杂质,不能得到淡水,符合题意。
故选D。
3.D
【详解】A、过滤是分离不溶性固体和液体的方法,使用滤纸只能去除海水中的泥沙等不溶性杂质,但无法去除溶解的盐分(如氯化钠)。不能得到淡水,不符合题意;
B、活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,不能除去水中的所有杂质,不符合题意;
C、植物油难溶于水,只能以小液滴的形式悬浮于液体里,形成乳浊液,不符合题意;
D、农业和园林灌溉将大水漫灌改为滴灌、喷灌,可节约用水,保护水资源,符合题意。
故选D。
4.B
【详解】A、海水含有丰富的矿物质,如氯化钠、氯化镁等物质,A选项正确;
B、砂石过滤只能去除海水中的不溶性杂质(如泥沙),无法去除溶解的盐分,因此无法直接获得淡水,B选项错误;
C、海水中含有大量的氯化钠,蒸发后水分减少,盐分结晶析出形成粗盐,C选项正确;
D、潮汐能是海水涨落产生的动能,可转化为电能,D选项正确。
故选:B。
5.C
【详解】A. 石灰石、大理石的主要成分,的俗称是熟石灰、消石灰,此选项错误;
B. 的俗称是生石灰,此选项错误;
C. 的名称是氢氧化铁,此选项正确;
D. 的俗称是火碱、烧碱、苛性钠,的俗称是纯碱、苏打,此选项错误;
故选C。
6.C
【详解】A. 海水晒盐过程中无新物质生成,发生的是物理变化,此选项错误;
B. 海水占全球总储水量的96.53%,比例非常大,此选项错误;
C. 蒸馏可以从海水中获得淡水,此选项正确;
D. 纯水几乎不导电,海水中溶解了大量的氯化钠等物质,增强了海水的导电性,所以相同条件下海水的导电能力比纯水强,此选项错误。
故选C。
7.B
【详解】A、由图可知,水分子可通过石墨烯膜形成淡水,选项正确;
B、水分子通过石墨烯膜后,海水中的水减少,溶液的溶质质量分数增大,水分子通过石墨烯膜形成淡水,淡水中溶质质量分数为零,选项错误;
C、该过程是分离混合物的过程,没有生成新物质,属于物理变化,选项正确;
D、该淡化海水的方法能耗低,应用前景广阔,选项正确,故选B。
8.C
【详解】A、烧瓶中的水是自来水,自来水是由水、可溶性杂质等混合而成,属于混合物,不符合题意;
B、用酒精灯外焰加热,因为外焰温度最高,不符合题意;
C、烧杯中水的作用是冷却降温,使水蒸气冷凝,得到蒸馏水,符合题意;
D、试管中得到的水是蒸馏水,蒸馏水不含可溶性钙、镁化合物,属于软水,不符合题意。
故选C。
9.D
【详解】提取镁的流程是在海水或卤水中加入石灰乳,过滤出氢氧化镁后,再加入盐酸反应生成氯化镁,浓缩结晶的到氯化镁固体,最后通电电解熔融状态的氯化镁得到金属镁;故先后顺序正确的是②④③⑤①,D正确。
故选D。
10.C
【详解】A、海水淡化常用太阳能蒸馏方法,海水淡化过程中,只有水的状态发生了变化,没有新物质生成,属于物理变化,水分子本身没有发生改变,故选项错误;
B、海水淡化的原理是蒸馏,实验室过滤操作的原理是根据物质颗粒大小不同将物质分离,原理不同,故选项错误;
C、海水暴晒一段时间后,其中的水分减少,即溶剂减少,溶质氯化钠(食盐)保持不变,则剩余海水中食盐的质量分数会变大,故选项正确;
D、海水淡化常用太阳能蒸馏方法,获得的淡水中只含有水一种物质,不属于溶液,故选项错误;
故选:C。
11.(1)
(2)NaOH溶液
(3)白色固体逐渐溶解
【详解】(1)氢氧化钠和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,化学方程式为:
(2)根据图2曲线可知,开始时溶液的pH>7,此时烧杯中溶液显碱性,则Y溶液为NaOH溶液。
(3)氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,c点对应溶液的pH<7,此时烧杯中溶液显酸性,说明稀盐酸过量,试管中的氢氧化镁与烧杯中的稀盐酸混合后,反应生成氯化镁和水,可观察到白色固体逐渐溶解,据此可知酸和碱发生了化学反应。
12.(1)B
(2)Na+
(3)③
(4) ② NaCl
【详解】(1)海水中含有较多的钙离子、镁离子,属于硬水。
故选B;
(2)海水中含有大量的氯化钠,氯化钠由钠离子和氯离子构成,钠离子属于阳离子,离子的表示方法:在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负号在后,带一个电荷时,1通常省略,多个离子,就是在元素符号前面加上相应的数字;故填:Na+;
(3)第2个处理池中活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,故填:③;
(4)方案一:水变成水蒸气,水分子之间的间隔变大,水分子的大小、质量和本身结构不变。
故选②;
方案二:工作一段时间,海水池底部常会出现固体,海水中含氯化钠较多,故这种固体的主要成分是NaCl。
13.(1) 将小试管放在盛有冷水的烧杯中 增加导管的长度 在导管上包裹上湿冷的毛巾
(2) 向冷凝水中滴加硝酸银溶液,若无明显现象,说明是淡水;若产生白色沉淀,说明不是淡水
(3) 膜法(反渗透法) 热法(多级闪急蒸馏法)
【详解】(1)蒸馏法淡化海水中如何使冷凝效果更好:①将小试管放在盛有冷水的烧杯中;②增加导管的长度;③在导管上包裹上湿冷的毛巾;④改用冷凝管等方法。
(2)氯离子的检验用硝酸银溶液,氯化钠能硝酸银反应生成氯化银白色沉淀、硝酸钠,检验冷凝水是否为淡水的方法是:向冷凝水中滴加硝酸银溶液,若无明显现象,说明是淡水;若产生白色沉淀,说明不是淡水;
该反应化学方程式为:;
(3)海水淡化的主要方法有:膜法(反渗透法)、热法(多级闪急蒸馏法、低温多效蒸馏法)等。
14.(1) 增加导管的长度(答案合理即可) “下进上出” 检验冷凝水是否为淡水 分离液态空气法
(2)颗粒大小(答案合理即可)
【详解】(1)改进的措施有:增加导管的长度;用冷凝管;将小试管放在盛有冷水的烧杯中;
在导管上包裹上湿冷的毛巾等等; 冷凝管下面进水能保证管中充满水,简单来说这样的冷却效果比较好,也使冷凝管上下温差不会过大,所以“下进上出”;
向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液的目的是检验冷凝水是否为淡水;硝酸银与氯化钠反应生成氯化银和硝酸钠,该反应的化学方程式为 ;
“蒸馏法淡化海水”是利用物质沸点不同进行分离,分离液态空气法也是利用空气中氧气、氮气等沸点不同进行分离。
故填:增加导管的长度(答案合理即可);“下进上出”;检验冷凝水是否为淡水;;分离液态空气法。
(2)反渗透法淡化海水是利用水分子与其它微粒的颗粒大小不同进行分离。故填:颗粒大小(答案合理即可)。
15.(1)元素
(2)H2O
(3)
(4)节约能源
【详解】(1)物质是由元素组成的,海洋中资源丰富,富含80多种元素;
(2)由分子构成的物质中,分子是保持其化学性质的最小粒子,水是由水分子构成的,故保持水化学性质的最小微粒是水分子,故填:H2O;
(3)硫酸镁(MgSO4)中硫元素化合价为+2价,化合价的表示方法:标在相应元素的正上方表示,正负号在前,数字在后,故硫酸镁中硫元素的化合价为:;
(4)“膜分离技术”通过物理过滤实现淡化,相比蒸馏法能耗更低或无需加热。故填:节约能源。
16.(1) 酒精灯 锥形瓶
(2)冷凝效果不好
(3)B
(4)不是
【详解】(1)由图可知,仪器A的名称是:酒精灯;仪器B的名称是:锥形瓶;
(2)实验时冷凝管进、出水的方向应该是 b 进 a 出,这样可使水蒸气与冷水充分接触,冷凝效果好,不能 a 进 b出的理由是:冷凝效果不好;
(3)该装置明显少了一种支撑冷凝管的仪器,可用铁架台支撑冷凝管。
故选B;
(4)实验中加入的沸石(或碎瓷片)的作用是防止暴沸,不是催化剂。
17.(1) 富集提纯氯化镁 化学 MgCl2Mg+Cl2↑
(2) MgCl2、NaCl 解:由图可知,当滴入氢氧化钠溶液质量为80g时,恰好完全反应,
设该氯化镁溶液的溶质质量为x。
x=9.5g
则该氯化镁溶液的溶质质量分数为=9.5%,
答:该氯化镁溶液的溶质质量分数为9.5%。
【详解】(1)①海水中原本就有氯化镁,但是氯化镁含量低,且含有杂质,故先加石灰乳生成氢氧化镁沉淀,再加盐酸得到氯化镁,原因是:富集提纯氯化镁;
②电解熔融状态氯化镁制取金属镁,是将电能转化为化学能;
根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Mg、Cl,生成物中含Mg,故生成物中还应含Cl,故还生成了氯气,故该反应为氯化镁在通电的条件下反应生成镁和氯气,该反应的化学方程式为:MgCl2Mg+Cl2↑;
(2)①氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,由图像看出,加入NaOH溶液46g时(即图中A点),烧杯中的氯化镁没有完全反应,此时,烧杯中溶液中的溶质是氯化镁和氯化钠,化学式为:MgCl2、NaCl;
②见答案。
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