人教版高中化学必修二教学资料,复习补习资料(巩固练习):34【提高】海水资源的开发利用

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名称 人教版高中化学必修二教学资料,复习补习资料(巩固练习):34【提高】海水资源的开发利用
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2019-12-18 16:07:13

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海水资源的开发利用

【学习目标】
1、了解海水资源及其开发利用的主要方法;   2、掌握从海水中提取溴和碘的化学反应原理和实验方法;   3、认识开发利用海水资源所带来的环境问题和预防措施。
【巩固练习】
一、选择题(每题有1-2个选项符合题意)
1.下列说法中不正确的是( )。
A.海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库
B.海水中金的储存量约为陆地的170倍,但它的富集程度却很低
C.从海水中可以提取铀和重水等核原料
D.海水中的溴、氟等元素均为微量元素,但仍有提取的价值
2.(2019 山东师范大学附中期中考)海水是一个巨大的化学资源库,下列有关海水综合利用的说法正确的是( )。
A.海水中含有溴元素,只需经过化学变化就可以得到高纯度的溴
B.海水淡化涉及到了化学变化
C.从海水中可以得到NaCl,除了食用外,还可以用于工业制氯气
D.海水中含有丰富的钠、镁、碘、金
3.许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是( )。   A.氯、溴、碘    B.钠、镁、铝    C.烧碱、氢气    D.食盐、淡水
4.溴、碘主要存在于海水中,有“海洋元素”的美称。海水中的碘富集在海藻中,我国海带产量居世界第一,除供食用外,大量用于制碘。提取碘的途径如下所示:      
下列有关叙述正确的是( )。?   A.碘元素在海水中也有大量游离态存在   B.在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2   C.操作A是结晶   D.B是提纯操作,常用蒸馏
5.海水中提取溴的反应原理是5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O,下列反应的原理与上述反应最相似的是( )。
A.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
B.2FeCl3+H2S===2FeCl2+S+2HCl
C.2H2S+SO2===3S+2H2O
D.AlCl3+3NaAlO2+6H2O===4Al(OH)3+3NaCl
6.(2019 信阳模拟)从海水(含氯化镁)中提取镁的步骤有:①将含碳酸钙的贝壳制成石灰乳;②在海水中加入石灰乳,沉淀、过滤、洗涤;③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥;④电解无水氯化镁可得到金属镁。下列有关说法不正确的是( )。
A.此法的优点之一是原料来源丰富
B.步骤①、②、③的目的是从海水中提取MgCl2
C.以上反应中包含了全部的四种基本反应类型
D.④的反应属于分解反应
7.向NaBr和KI混合溶液中通入足量氯气后,将溶液蒸干并灼烧,最后得到的物质是( )。
A.NaBr和KI B.NaBr和KCl
C.NaCl和KCl D.NaCl、KCl和I2
8.从海藻灰中提取碘的方法是:往海藻灰浸取液中通入氯气后用升华方法将置换出来的碘提纯。但向浸取液中通入氯气时会生成少量性质类似于Cl2的ICl和IBr。为了消除这两种杂质,使其中的碘完全游离出来,需要加入适量的( )。
A.NaCl B.KI C.NaBr D.Cl2
9.(2019 上海市六校联考)下列有关海水综合利用的说法正确的是( )。
A.电解饱和食盐水可制得金属钠
B.海水提溴涉及到氧化还原反应
C.海带提碘只涉及物理变化
D.海水提镁不涉及复分解反应
10.从海水中提取下列物质,可以不涉及化学变化的是( )。   A.镁       B.氯化钠   C.溴        D.钾
11.下列各组元素中既包括海水中的常量元素,又包括海水中的微量元素的是( )。
A.Cl、Na、C、F    B.S、Ca、U、I    C.B、F、H、Sr    D.Cl、Na、Li
12.水资源非常重要,联合国确定2003年为国际淡水年。下列关于水的说法中错误的是( )。
A.蒸馏法是海水淡化的方法之一
B.淡水的密度小于海水的密度
C.融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少
D.0℃以上,温度越高,水的密度越小
13.某课外小组将海带灼烧后的灰烬浸泡后过滤,得到澄清的滤液。他们设计了如下几个方案,你认为能证明海带灼烧后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
14.(2019 云南玉溪期末考)从海水中提镁,正确的方法是( )。   
二、非选择题
1.随着现代科学的不断发展,生产和生活所需淡水日益增多,甚至超过人类所能支配的淡水量,使地球上淡水资源发生危机,这就把海水淡化问题提到了科学家的面前。磺化媒(代表式NaR)是一种钠型离子交换树脂,它能使海水中的Ca2+、Mg2+交换除去。   现代海水的淡化方法:使海水按顺序通过两种离子交换树脂,其流程如图所示。                      (1)最早用于海水淡化的方法是蒸馏法,其原理是________________。   (2)现有氢型阳离子交换树脂(HR)和羟型阴离子交换树脂(ROH),则离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂(填其代表式)为:A柱________________,B柱________________。   (3)说明按上述顺序装柱的理由是________________。
2.从海水中可提取多种化工原料,下面是工业上对海水的几项综合利用示意图:       试回答下列问题:   (1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42—等杂质离子,精制时所用试剂为:A.盐酸,B.BaCl2溶液,C.NaOH溶液,D.Na2CO3请问加入试剂的顺序为:________________。   (2)写出电解饱和食盐水的离子方程式:________________。   (3)电解熔融MgCl2制备单质镁的化学方程式为:________________。
3.利用海水可以提取溴和镁,提取过程如下:      (1)提取溴的过程中,经过2次Br-→Br2转化的目的是  ?,吸收塔中发生反应的离子方程式是       ?,蒸馏塔中发生反应的离子方程式是        ?。   (2)从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是  ?、  ?、过滤、洗涤、干燥。由无水氯化镁得到镁的化学方程式是    ?。   (3)据上述流程,将10 m3海水中溴元素(海水中Br-离子含量为64 mg·L-1)转化为工业溴,整个流程中至少需要标准状况下Cl2的体积为  ?L(忽略Cl2溶解)。
4.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,主要以碘化物形式存在。有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质,他们将海带灼烧成灰,用水浸泡一段时间(碘化物充分溶解在水中),得到海带灰悬浊液,然后按以下实验流程提取单质碘: (已知:2I-+Cl2=2Cl-+I2) (1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①________,③ ________。
(2)过程②中充入适量Cl2的目的是______________________________________。
(3)操作③中所用的有机试剂可以是______________________________________(只填一种)。
(4)操作过程③可以分解为如下几步: A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中; B.把50mL碘水和15mL有机溶剂(你所选的)加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞; C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液; D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正; E.旋开活塞,用烧杯接收溶液; F.从分液漏斗上口倒出上层液体; G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准; H.静置、分层. (a)过程③正确操作步骤的顺序是:(填编号字母) ________→________→________→A→H→________→E→F。
(b)上述G步操作的目的是:______________________________________。
【答案与解析】
一、选择题
1.D
【解析】海水中的溴、氟是常量元素。?
2.C
【解析】A.海水中含有溴元素,经过化学变化将溴离子氧化成溴单质后,还需要通过物理变化分离出溴,如:萃取、分液、蒸馏等操作,故A错误;
B.通过蒸馏操作实现海水的淡化过程中,发生的是物理变化,没有涉及化学变化,故B错误;
C.从海水中得到氯化钠后,既可以使用,还可通过饱和食盐水的方法获得氢氧化钠和氯气,故C正确;
D.海水中含有丰富的钠、镁、碘等元素,但是不含有丰富的金,故D错误。
3.D
【解析】不发生化学变化的只有D项。实验提取利用蒸发,淡水获得利用蒸馏,两者均为物理变化。Na、Mg、Al、Cl2、Br2、I2、烧碱、H2的获取,需用到置换或电解等化学方法。
4.B
【解析】碘在海水中只以化合态(I-)存在,没有游离态,A错误。操作A是萃取,操作B是分液,然后才是蒸馏等操作来得到单质碘,A、C、D都是错误的。
5.C
6. C
【解析】A项,用海水制镁的优点是原料来源丰富,故A正确;B项,过步骤①②③能将海水中的氯化镁提纯富集,故B正确;C项,酸钙制取石灰乳的过程中涉及到分解反应和化合反应,石灰乳与氯化镁的反应以及氢氧化镁与盐酸的反应是复分解反应,电解氯化镁是分解反应,不涉及到置换反应,故C错误;D项,电解无水氯化镁时生成镁和氯气,属于分解反应,故D正确。
7.C
【解析】氯气是强氧化剂,发生反应2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2,2KI+Cl2=2KCl+I2,Br2挥发,I2升华,最后只剩KCl、NaCl。
8.B
【解析】根据题意,ICl和IBr都具有氧化性,可以利用还原剂将其中的I(+1价)还原出来,反应的化学方程式为:
ICl+KI===KCl+I2,IBr+KI===KBr+I2。
9.B
【解析】A项,钠易与水反应,电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气,应该通过电解熔融的氯化钠的方法冶炼钠,故A错误;B项,海水提溴是先氧化溴离子为溴单质,再用还原剂还原溴单质为溴离子,然后用氧化剂氧化溴离子为溴单质,涉及到了氧化还原反应,故B正确;C项,海带提碘,是将碘离子氧化生成碘单质,发生的是化学变化,故C错误;D项,海水提镁,涉及生成氢氧化镁、氢氧化镁与盐酸反应,生成氯化镁电解可生成镁,涉及到了复分解反应,故D错误。
10.B
【解析】从海水中获取镁和钾,需把镁、钾元素还原;从海水中提取溴,需把溴离子氧化;从海水中提取氯化钠,只需蒸发、结晶、过滤即可。
11.BD
【解析】海水中的常量元素包括H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等13种元素,其他元素为微量元素。
12.D
【解析】A对;B对,淡水的密度小于海水的密度,因为海水中含NaCl等;C对,雪水是软水,而深井水中的水是硬水,一般含Ca2+、Mg2+等;D错,因为水在4℃时密度最大。故答案为D。
13.D
【解析】海带灼烧后的灰烬中含有碘元素,是以I-形式存在,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,生成了I2,遇淀粉溶液呈蓝色。
14.D
【解析】Mg(OH)2热稳定性差,受热易分解,因此不能直接用于熔融电解冶炼单质镁;MgO的熔点远高于MgCl2,因此从节约能源与经济成本的角度考虑,实际工业生产中采取电解熔融MgCl2的方法来制取单质镁。故本题选D。
二、非选择题
1.(1)蒸馏原理,即利用加热海水时,盐不挥发而留在残余物中,水蒸气经冷凝而得淡水 
(2)HR  ROH  (3)若在A中装ROH,则海水先通过ROH,溶液中就会有较多的OH-与海水中的Mn+生成M(OH)n沉淀,造成堵塞现象,而在A中装HR,在B中装ROH,海水通过A中生成的H+与B中生成的OH-中和,生成水而呈中性
【解析】(1)蒸馏的原理是海水中的盐不挥发,水蒸气经冷凝而得淡水。
(2)应让A中装HR,B中装ROH,这样在A中2HR+Ca2+=CaR2+2H+,2HR+Mg2+= MgR2+2H+,而在B处将A中生成的H+中和,从而使水呈中性。
2.(1)BCDA或CBDA          
(2)2Cl-+2H2OCl2↑ +H2?↑+2OH-  (3)HCl  防止MgCl2水解     
(4)MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
3. ①对溴元素进行富集 SO2+Br2+2H2O=4H++2Br—+SO42—  Cl2?+ 2Br-?= 2Cl-?+ Br2   ②加热浓缩、冷却结晶  MgCl2(熔融)?Mg + Cl2↑   ③179.2 
4.(1)过滤 萃取、分液
(2)把溶液中的I-转化成I2
(3)苯(或四氯化碳)
(4)C B D G 保持分液漏斗内外压力平衡,使液体易于流下