云南省弥勒市第一中学2020-2021学年高一化学人教版（2019）必修第二册8.1.2海水资源的开发利用 同步练习（含解析）

课时2 海水资源的开发利用
一、单选题
1．下列关于海水知识不正确的是（ ）
A．海水资源的利用包括海水水资源利用和化学资源利用 B．海水既苦又涩，不能直接利用
C．海水中某些金属元素总储量很大，但富集程度却很低 D．海水淡化应同化工生产结合，同能源技术结合
2．下列有关海洋资源的综合利用说法错误的是（ ）
A．从海水中提取溴单质的工艺流程中包含了富集过程
B．海水的淡化方法主要有蒸馏法、离子交换法、过滤法等
C．海底的资源非常丰富，含有铁、锰、钴等多种金属结核矿
D．开发海洋资源不能破坏环境，应遵循绿色环保的思想
3．海洋又被称为绿色宝库，下列关于海洋的说法正确的是( )
A．海洋约占地球表面积的71% B．海水中元素仅为有限的十几种
C．蒸馏是海水淡化的唯一方法 D．海水因有腐蚀性而不能冷却循环使用
4．为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-和泥沙，将粗盐溶于水后进行下列五步操作：①过滤②加过量的NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液，正确的操作顺序是( )
A．①②⑤④③ B．①④⑤②③ C．②⑤④①③ D．⑤②④③①
5．实验室模拟由海水制备溶液，其流程如下：
海水粗盐精盐溶液
下列有关说法正确的是（ ）
A．步骤一用到的仪器有坩埚、三脚架和泥三角等
B．步骤二添加的目的是除去
C．步骤二的过滤操作是在加入盐酸之后
D．步骤三中制取的反应为
6．在验证海带中含有碘元素的实验操作过程中，下列操作不涉及的是( )



A B C D
A．A B．B C．C D．D
7．从海带中提取碘单质，工艺流程如下图。下列关于海带制碘的说法错误的是( )
干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液
A．实验室灼烧干海带在坩埚中进行
B．沸水浸泡的目的是使I-充分浸出
C．由滤液获得碘水，发生的离子方程式为
D．碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为萃取
8．海洋是非常巨大的资源宝库，下列有关海洋资源开发利用的说法，不正确的有( )
A．海洋约占地球表面积的71%，水储量达1.3×109亿吨，人类不存在缺水问题
B．海水资源的利用包括水资源的利用和化学资源的利用，二者可以综合进行
C．海水中除H2O外，还含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、F等多种元素的化学资源
D．由于与岩石、大气和生物相互作用，海水中溶解和悬浮有大量无机物和有机物
二、填空题
9．我国有丰富的海水资源，开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务，如图是海水综合利用的一个方面。
(1)步骤1中分离操作的名称是 ，发生反应的化学方程式是 。
(2)粗盐中含Ca2+、Mg2+、SO等杂质，需要提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有：①加入过量的Na2CO3溶液；②加入过量的BaCl2溶液；③加入过量的NaOH溶液；④调节溶液的pH等于7；⑤溶解；⑥过滤；⑦蒸发。正确的操作顺序是 (填写序号字母)。
a.⑥⑤②③①⑥④⑦ b.⑤①②③⑥④⑦ c.⑤②①③④⑥⑦ d.⑤③②①⑥④⑦
(3)操作步骤④调节溶液pH时，应加入 ，写出一个有关的化学方程式是 。
(4)操作⑤溶解；⑥过滤；⑦蒸发都用到一种玻璃仪器是 ，简述以上⑥过滤操作中如何洗涤沉淀。
。
10．海洋是一个巨大的化学资源宝库，下面是海水资源综合利用的部分流程图。
（1）步骤①中除去粗盐中杂质（Mg2＋、SO、Ca2＋），加入的药品顺序正确的是 。
A．NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸
C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸
D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤后加盐酸
（2）步骤⑤中已获得Br2，步骤⑥中又用SO2的水溶液将Br2吸收，其目的是 。
（3）写出步骤⑥中发生反应的离子方程式： 。
（4）把溴吹入到SO2的水溶液的气体X最可能用下面的 （填序号）。
A．乙烯 B．空气 C．氩气 D．CO2
（5）由海水提溴过程中的反应可得出Cl－、SO2、Br－还原性由弱到强的顺序是 。
（6）钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。常温下钛不与非金属、强酸反应，红热时，却可与常见的非金属单质反应。目前大规模生产钛的方法是：TiO2、炭粉混合，在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为 。
三、选做题
11．溴主要以Br-形式存在于海水中，工业上海水提Br2可与海水淡化工业相结合生产，其操作步骤为：
①一定条件下，将Cl2通入海水淡化后的浓缩海水中，生成Br2
②利用热空气将Br2吹出，并用吸收剂SO2溶液吸收
③再用Cl2将步骤②的混合物氧化得到产品溴
完成下列填空：
(1)海水淡化的方法有_________ 、 ________（填两种）。
(2)Br2可用热空气吹出，其原因是 。
(3)写出步骤②所发生的离子反应方程式 。
(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2，可向工业Br2中 。
a．通入HBr b．加入Na2CO3溶液 c．加入NaBr溶液 d．加入Na2SO3溶液
12．用高分子吸附树脂提取卤水中的碘（主要以I－形式存在）的工艺流程如图，说法错误的是
A．流程②的反应说明Ⅰ的非金属性弱于Cl
B．经①和④所得溶液中，I－的浓度后者大于前者
C．氯元素的相对原子质量是35.5，则存在的35Cl、37Cl所占的百分比约为3：1
D．若在流程②和⑤中要得到等量的I2，则需消耗的n（Cl2）：n（KClO3）＝5：2
课时2 海水资源的开发利用
1．B
【详解】
A．海洋约占地球表面积的71%，是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海水水资源的利用和海水化学资源的利用具有非常广阔的前景，故A正确；
B．海水可直接利用如用潮水发电，从海水中可直接提取食盐NaCl，提取镁，提取溴等物质，故B错误；
C．海水中金元素储量5×107t，1t海水中含量为4×10-6g，富集程度低，故C正确；
D．海水淡化应考虑生产可行，经济效益高，资源充分利用，海水淡化应同化工生产结合，同能源技术结合，故D正确；
故选：B。
2．B
3．A
【详解】
A. 海洋约占地球表面积的71%，故A正确；
B.海水中的元素总计含有80多种，B项错误；
C.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，C项错误；
D.海水水资源的利用，主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等，D项错误。
故答案选：A。
4．C
【详解】
为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-和泥沙，加过量BaCl2溶液生成硫酸钡沉淀，除去SO42-；加过量的NaOH溶液生成氢氧化镁沉淀，除去Mg2+；加过量Na2CO3溶液生成碳酸钙、碳酸钡沉淀，除去Ca2+和过量的Ba2+；过滤后，加适量盐酸，除去OH-、CO32-，蒸发可得精盐，故选C。
【点睛】
本题主要考查了在粗盐提纯中的除杂操作，在解此类题时，首先要了解需要除去的是哪些离子，然后选择适当的试剂进行除杂，在除杂质时，要注意加入试剂的量的控制以及加入试剂的顺序。
5．D
【分析】
步骤一为蒸发过程，步骤为除杂过程，步骤三为电解过程。
【详解】
A．步骤一应用蒸发原理，蒸发用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等，不需要坩埚、三脚架和泥三角，A错误；
B．步骤二添加的目的是除去，不能用除杂，B错误；
C．步骤二除杂生成的沉淀能与盐酸反应，故过滤后再加盐酸， C错误；
D．步骤三为电解溶液制备溶液，反应为，D正确；
答案选D。
6．C
【详解】
验证海带中含有碘元素，先把海带灼烧成灰，然后浸泡、过滤，得到含碘离子的溶液，然后在溶液中加稀硫酸酸化的过氧化氢溶液，再加几滴淀粉溶液检验单质碘，不涉及的操作为蒸发，选C。
7．C
【分析】
干海带灼烧得到海带灰，海带灰加沸水浸泡过滤得到含有碘离子的滤液，加入酸化的过氧化氢溶液氧化碘离子生成碘单质，加入四氯化碳萃取分液得到碘的四氯化碳溶液。
【详解】
A．固体灼烧应在坩埚中进行，A正确；
B．沸水浸泡海带灰的目的是加快I-的溶解，并使之充分浸出，B正确；
C．因为是酸性环境，由滤液获得碘水，正确的离子方程式为，C错误；
D．碘易溶于四氯化碳等有机溶剂且与水不互溶，碘水中加入CCl4发生萃取，得到I2的CCl4溶液，D正确；
故选C。
8．A
【详解】
A．地球上的水量虽大，可供我们人类直接利用的水并不多．但是淡水资源非常紧张，海洋中的水，由于成份复杂，含盐量高，无法直接使用，人类面临的有限的淡水资源日益减少，我国至少有一半以上的省份处于严重缺水状态，我国是世界上13个严重缺水的国家之一，故A错误；
B. 海洋约占地球表面积的71%，是一个远未完全版开发的巨大化学资源宝库，海水水资源的利用和海水化学资源的利用具有非常广阔的前景，故B正确；
C. 在海水中迄今已发现的化学元素达80多种，含量较高的元素除组成水的氢、氧元素外，还有氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、氟等，故C正确；
D. 与岩石、大气和生物相互作用，海水中溶解和悬浮有大量无机物和有机物，则海水中主要的化学元素总计80多种，故D正确；
故选A。
9．过滤 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2 d 稀盐酸 HCl+NaOH=NaCl+H2O（或Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O） 玻璃棒 加少量蒸馏水，没过沉淀，静置，重复二至三次
【详解】
(1)经过步骤1从母液中分离出Mg(OH)2沉淀，则步骤1为过滤；石灰乳的主要成分是Ca(OH)2，则发生反应的化学方程式为MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2；
(2)提纯粗盐的过程中，需要先溶解配置成溶液，加入过量的NaOH溶液，以除去Mg2+；再加入过量的BaCl2溶液，以除去；再加入过量的Na2CO3溶液，以除去Ca2+和Ba2+（来自于过量的BaCl2溶液）；过滤后，调节pH至7，以除去OH-、；最后蒸发滤液；综上所述，正确的操作编号顺序为⑤③②①⑥④⑦，故选d；
(3)步骤④中，调节溶液pH应加入稀盐酸，发生反应的化学方程式有：HCl+NaOH=NaCl+H2O，Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O；
(4)这三个操作中都需要的玻璃仪器是玻璃棒；在操作⑥中，洗涤沉淀的操作是加少量蒸馏水，没过沉淀，静置，重复二至三次。
10．BCD 提高溴的富集程度 Br2＋SO2＋2H2O=4H++2Br－＋SO4 2 － B Cl－【分析】
海水分离得到粗盐、淡水和母液卤水，粗盐提纯得到精盐，母液中加入氢氧化钙沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到沉淀在盐酸中溶解得到氯化镁溶液，浓缩结晶、得到氯化镁晶体，氯化氢气流中脱水得到氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁和氯气；得到的NaBr溶液中通入氯气氧化溴离子生成溴单质，用热空气吹出溴单质和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和溴化氢，吸收液中通入氯气氧化溴离子生成单质溴，蒸馏冷却分离得到纯溴，据此分析解答。
(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-，通过加氯化钡除SO42-离子，加碳酸钠除Ca2+离子，加NaOH除去Mg2+离子，同时碳酸钠可以除去过量的钡离子，过滤后，加入盐酸调节pH除去过量的碳酸根离子和氢氧根离子，据此分析解答；
(5)根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物分析判断；
(6) TiO2、炭粉混合在高温下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体，根据质量守恒定律，该气体为一氧化碳，据此分析解答。
【详解】
(1) 除去粗盐中杂质(Mg2＋、SO42-、Ca2＋)，通过加氯化钡除SO42-离子，然后再加碳酸钠除Ca2+离子，同时碳酸钠可以除去过量的钡离子，如果加反了，过量的钡离子就没法除去，加NaOH除去Mg2+离子顺序不受限制，因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了，将三种离子除完，过滤后加盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子；A．NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸，加入的氯化钡溶液中钡离子不能除去，故A错误；B．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，符合除杂和提纯的要求，故B正确；C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，符合除杂和提纯的要求，故C正确；D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤后加盐酸，符合除杂和提纯的要求，故正确；故答案为：BCD；
(2)步骤⑤中已获得Br2，低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源，步骤⑥中又将Br2还原为Br-，目的是转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质，用于富集溴元素，故答案为：提高溴的富集程度；
(3)步骤⑥中二氧化硫与溴单质发生氧化还原反应，反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O═H2SO4+2HBr，离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O=4H++2Br－＋SO42-，故答案为：Br2＋SO2＋2H2O=4H++2Br-＋SO42-；
(4)把溴吹出的气体X，廉价且不和溴反应，吹出的溴单质用碳酸钠溶液吸收，二氧化碳能够与碳酸钠溶液反应，乙烯和溴发生加成反应，氩气生产成本高，所以工业上最适宜选用空气，故答案为：B；
(5)苦卤中通入Cl2置换出Br2，吹出后用SO2吸收转化为Br-，反复多次，以达到富集溴的目的。由海水提溴过程中的反应中还原剂的还原性大于还原产物，2Br-+Cl2=Br2+2Cl-；反应中还原剂Br-的还原性大于还原产物Cl-；Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，反应中还原剂SO2的还原性大于还原产物Br-；可得出Cl-、SO2、Br-还原性由弱到强的顺序是Cl－(6) TiO2、炭粉混合在高温下通入氯气制得TiCl4和一氧化碳，该反应的化学方程式为：TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO，故答案为：TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO。
【点睛】
本题的易错点为(1)，要注意为了将杂质完全除去，加入的试剂是过量的，过量的试剂要能够在后续操作中除去。
11．蒸馏法 电渗析法或离子交换法 溴单质易挥发 SO2+Br2+2H2O═4H+++2Br- c
12.D