1、4.1.2 海水资源的开发利用(时间：45 分钟 分值：100 分)一、选择题(本题包括 13 小题，每小题 5 分，共 65 分)1下列属于海水化学资源利用的是( )A海水淡化 B海水冷却循环C海水提溴 D海水发电解析：选 C。海水淡化、冷却循环、发电均是水资源的利用，海水提溴、碘、镁、钠等均是化学资源的利用。2海水资源的利用具有非常广阔的前景。下列关于海水资源利用的说法中不正确的是( )A电解法分解海水，制取洁净的热能资源氢气B采用太阳光照射法晒制工业用食盐C针对能量现状，大力开发潮汐能和波浪能D铀是海水中的微量元素，但核工业的铀主要从海水中提取解析：选 A。用电解法分解海水制取氢气 ，需
2、消耗大量的电能，经济效益差，发展前景不乐观。3水资源非常重要，下列关于水的说法，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D0 以上，温度越高，水的密度越小解析：选 D。海水中溶有 Na 、Mg 2 、Cl 及 SO 等离子，这些离子所组成的物质24的沸点比水的沸点高，可用蒸馏的方法将其分离，A 项正确。上述杂质的溶入使水溶液的密度增大，B 项正确。雪和雨水的成分相同 ，是水蒸发后凝结而成的，含矿物质很少，而深井中的水不断与硅酸盐矿物质接触，其中溶有许多矿物质，C 项正确。由于水在 4 时密度最大，在 04 ，温度升高，水的密度增
3、大，D 项错误。4从海水中提取镁，下列正确的途径是( )A海水 Mg(OH)2 Mg NaOH 电 解 B海水 MgCl2 Mg HCl 电 解 C海水 Mg(OH)2 MgCl2 Mg 石 灰 乳 盐 酸 电 解 D海水 MgCl2 Mg Cl2 电 解 解析：选 C。用石灰乳先将海水中的 Mg2 沉淀，然后再用盐酸溶解 Mg(OH)2得到MgCl2，最终电解熔融的 MgCl2制得 Mg。5海水提溴过程中将 Br 氧化成 Br2，可向其中加入氧化剂，合适的是( )A酸性 KMnO4 溶液 B氯水CFeCl 3 溶液 D碘水解析：选 B。Fe 3 和 I2的氧化性都不如 Br2的强，C.D 不
4、正确；酸性 KMnO4溶液能氧化 Br ，但不适合工业生产用，KMnO 4价格比较贵，A 不正确。6NaCl 是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以 NaCl 为原料的产品(或物质 )是( )烧碱 纯碱 金属钠 氯气 盐酸A BC D解析：选A。2NaCl 2H 2O 2NaOHH 2Cl 2，H 2Cl 2 2HCl，HCl 溶于= = = = =电 解 = = = = =点 燃 水为盐酸，2NaCl( 熔融)2NaCl 2，NaClCO 2NH 3H 2O=NaHCO3NH 4Cl，2NaHCO 3= = = = =电 解 Na2CO3(纯碱)CO 2H 2
5、O，故利用 NaCl 可以制 NaOH(烧碱) 、Na 2CO3(纯碱) 、= = = = = NA.Cl2.盐酸，故选 A。7海水提碘时，不小心将碘与食盐混合，欲将二者分离开，最好的方法是( )A溶解、过滤 B溶解、过滤、蒸发C溶解、加 AgNO3 溶液、过滤 D加热使碘升华解析：选 D。氯化钠很稳定， 熔、沸点较高，单质碘易升华，故可用升华法。8除去海水提溴得到的液溴中溶有的少量氯气，应该采用的方法是( )A加入适量的 KI 溶液B通入溴蒸气C加氢氧化钠溶液D加入适量的溴化钠溶液解析：选 D。A 项，Cl 2和 Br2均与 KI 反应且引入了 I2杂质；B 项，溴蒸气无法除去氯气；C 项，
6、氯气和液溴均能与氢氧化钠反应； D 项，发生反应：Cl 2 2NaBr= =2NaClBr 2，既除去了氯气，又不会引入新的杂质。9下列化学反应，在从海水中提取金属镁的过程中，不会涉及的是( )AMg 2 2OH =Mg(OH)2BMg(OH) 22HCl= =MgCl22H 2OCMg(OH) 2 MgOH 2O= = = = = DMgCl 2(熔融 ) MgCl 2= = = = =电 解 解析：选 C。A 项是把海水中的 Mg2 转化为 Mg(OH)2沉淀，B 项是把 Mg(OH)2转化为 MgCl2，D 项是电解熔融 MgCl2制得 Mg 和 Cl2，C 项中的反应未涉及。10某同学
7、设计实验从海带中提取碘：滴加稀硫酸和双氧水；在海带中加入少量酒精，点燃使其燃烧为灰烬，在灰烬中加水搅拌；加四氯化碳并振荡；过滤；分液。该实验的合理操作顺序是( )A BC D解析：选 C。设计原理是使海带中的 I 变成碘单质，再用萃取分液的方法分离。反应原理：2H 2I H 2O2=I22H 2O。11海水中含有的氯化镁是镁的重要来源之一，从海水中提取镁，可按如下步骤进行：把贝壳制成石灰乳；在引入的海水中加入石灰乳，沉降，过滤，洗涤沉淀物；将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物；将产物熔融后电解，关于提取镁，下列说法中不正确的是( )A此方法的优点之一是原料的来源丰富B进行步骤的目的是从海水
8、中提取 MgCl2C第步通电时会产生氯气D涉及的反应有化合反应、复分解反应和置换反应解析：选 D。海水提镁的反应有CaCO3 CaOCO 2，CaO H 2O=Ca(OH)2，MgCl 2Ca(OH)= = = = =高 温 2=CaCl2Mg(OH) 2，Mg(OH) 22HCl= =MgCl22H 2O，MgCl 2 MgCl 2。= = = = =电 解 上述反应中无置换反应。12从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是( )解析：选 D。灼烧海带应使用坩埚 ，A 选项错误；过滤时应用玻璃棒引流 ，B 选项错误；苯的密度比水的小，萃取了 I2的苯层在上层，应从分液漏斗上口倒
9、出，C 选项错误。13从淡化的海水中提取溴的流程如下：淡 化 的海 水 通 入 Cl2 低 浓 度 Br2 通 入 空 气 吹 出 Br2 用 X吸 收 含 Br 等的 溶 液 通 入 Cl2 Br2的浓 溶 液 液 溴下列有关说法不正确的是( )AX 试剂可用饱和 Na2SO3 溶液B步骤的离子方程式：2Br Cl 2=2Cl Br 2C工业上每获得 1 mol Br2，需要消耗 Cl2 44.8 LD步骤包含萃取、分液和蒸馏解析：选 C。X 试剂具有还原性，能把 Br2还原为 Br ，X 试剂可用饱和 Na2SO3溶液，A 正确；Cl 2的氧化性比 Br2的强，能把 Br 从溶液中置换出来
10、，B 正确；未指明 Cl2所处的状态，故无法确定 Cl2的体积 ，C 错误；从浓溴水中提取 Br2需要萃取、分液、蒸馏操作，D 正确。二、非选择题(本题包括 4 小题，共 35 分)14(8 分) 镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料，目前世界上 60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下：(1)为了使 MgSO4 转化为 Mg(OH)2，试剂可以选用_，要使MgSO4 完全转化为沉淀，加入试剂的量应_。(2)加入试剂后，能够分离得到 Mg(OH)2 沉淀的方法是_。(3)试剂选用_，写出反应的离子方程式：_。(4)无水 MgCl2 在熔融状态下，通电后产生镁和氯气，该反应的化学方程式为_。解析
11、：(1)工业上常加入廉价的石灰乳使海水中的 MgSO4转化为 Mg(OH)2；为使MgSO4完全转化为 Mg(OH)2，应加入过量石灰乳。(2)加入石灰乳产生 Mg(OH)2，通过过滤将 Mg(OH)2分离出来。(3)用盐酸溶解 Mg(OH)2，反应的离子方程式为 Mg(OH)22H =Mg2 2H 2O。(4)工业上电解熔融 MgCl2来制取 Mg，反应的化学方程式为 MgCl2(熔融) MgCl 2。= = = = =电 解 答案：(1)石灰乳 过量 (2)过滤(3)盐酸 Mg(OH) 22H =Mg2 2H 2O(4)MgCl2(熔融) MgCl 2= = = = =电 解 15(8 分
12、) 海水中溴元素以 Br 形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：(1)步骤反应的离子方程式是_，步骤反应的化学方程式是_。(2)从理论上考虑，下列物质也能吸收 Br2 的是_。ANaOH BFeCl 2 CNa 2SO3 D H 2O(3)步骤蒸馏的过程中，温度应控制在 8090 。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：_。(4)步骤中氧化剂是_，若反应中生成 2 mol HBr，则消耗_mol SO2。(5)根据上述反应判断 SO2.Cl2.Br2 三种物质氧化性由强到弱的顺序是_。解析：由流程图和反应原理可写出离子方程式和化学方程式分别为2Br Cl 2=Br22Cl
13、 ，SO 2Br 22H 2O=2HBrH 2SO4；从理论上考虑，NaOH 具有强碱性，能吸收 Br2，Fe 2 、SO 具有强还原性也能吸收 Br2。步骤中若温度过高，大23量水蒸气随溴排出，液溴中水的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低。步骤中发生的反应为 Br2SO 22H 2O=H2SO42HBr，该反应中氧化剂为 Br2，还原剂为SO2，反应中每生成 2 mol HBr，则消耗 1 mol SO2，最后再向含 HBr 的溶液中通入适量 Cl2蒸馏得到 Br2。经过上述过程中的反应知氧化性由强到弱的顺序为 Cl2Br2SO2。答案：(1)2Br Cl 2=Br2 2Cl SO
14、 2Br 22H 2O=H2SO42HBr (2)ABC (3)若温度过高，大量水蒸气随溴排出，液溴中水的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低 (4)Br 2 1 (5)Cl 2Br2SO216(9 分) 海藻中含有丰富的碘元素(以 I 形式存在)。实验室中提取碘的流程如下：海 藻 灼 烧 海 藻 灰 浸 泡 悬 浊 液 含 I 的 溶 液 适 量 Cl2含 I2溶 液 碘 的 有 机 溶 液 晶 体 碘(1)实验操作的名称是_，所用主要仪器名称为_ 。(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是_( 填字母)。A酒精(沸点 78 )B四氯化碳(沸点 77 )C甘油(沸点 290 )D苯
15、(沸点 80 )(3)在操作中，溶液中生成少量 ICl(ICl 的性质类似于氯气)，为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量_( 填字母) 溶液，反应的离子方程式为_。AKIO 3 BHClOCKI DBr 2(4)利用碘的有机溶液得到单质 I2 的方法是_。解析：从含碘溶液中提取碘单质应加入有机萃取剂如苯、四氯化碳(酒精和甘油均溶于水，不能作萃取剂)，然后在分液漏斗中分液即得到碘的有机溶液，再从碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂，采用水浴加热蒸馏，其中在操作中，为使少量的 ICl 中的碘全部游离出来，应加入还原剂，故只有 C 项符合，发生的化学反应为 IClKI =I2KCl。答案：(1)萃取
16、分液 分液漏斗 (2)BD(3)C IClI =I2Cl (4)蒸馏法17(10 分) 地球上海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的 99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为 65 mg/L。其工业提取方法有如下几种。(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入富含溴离子的海水中，把溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。该方法涉及的反应有_(写出离子方程式) ；3Br 23CO =BrO 5Br 3CO 2；23 3BrO 5Br 6H =3Br23H 2O。 3其中反应中氧化剂是_，还原剂是_。(2)空气吹出 SO2 吸收法。该方法基本同 (1
17、)，只是将溴吹出后是用 SO2 来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式：_。(3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和有机溶剂中溶解度不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是_。下列可以用于海水中溴的萃取的溶剂是_(填序号)。乙醇 四氯化碳 硝酸解析：工业上提取溴的原理：将氯气通入富含溴离子的海水中，把溴置换出来，然后被某些溶液吸收，再提纯即可得到。溴与二氧化硫反应的化学方程式：Br2SO 22H 2O=2HBrH 2SO4。方法(3)是利用物理方法 ，用有机溶剂萃取，因为溴易溶于有机溶剂，作为海水中萃取溴的溶剂只能是四氯化碳。答案：(1)Cl 22Br =2Cl Br 2 Br 2 Br 2(2)Br2SO 22H 2O=2HBrH 2SO4(3)分液漏斗
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