20192020学年人教版化学必修二同步导练课时作业21海水资源的开发利用

课时作业21基础巩固1．下列各组物质，不需要经过化学变化就能够从海水中获得的是()A．氯、溴、碘B．钠、镁、铝C．烧碱、氢气D．食盐、淡水解析：海水经过蒸发可得到食盐和淡水。A、B选项中，海水中存在Cl－、Br－、I－、Na＋、Mg2＋、Al3＋，要获得它们的单质必须失去或得到电子才能实现。C中，需要电解饱和食盐水获取。答案：D2．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．海水中金的储存量很大，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，但仍有提取的价值解析：海水中金元素的储量为5×107t，但1t海水中的含量仅为4×10－6g，所以说它的富集程度很低，海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，另外还可从海水中提取铀和重水等核原料，故A、B、C正确；海水中的Br、F等元素为常量元素，D错误。答案：D3．(2019年衡水模拟)水资源是发展国民经济不可缺少的重要自然资源。在世界许多地方，对水的需求已经超过水资源所能负荷的程度，同时有许多地区也存在水资源利用不平衡。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D．0℃以上，温度越高，水的密度越小解析：海水中溶有Na＋、Mg2＋、Cl－和SO2－4等，这些离子所组成的物质的沸点比水的沸点高，可用蒸馏法将其分离，A正确；上述杂质的溶入使水溶液的密度增大，B正确；雪和雨水成分相同，是水蒸发形成的水蒸气凝结而成的，含矿物质很少，而深井中的水不断地与硅酸盐矿物质接触，其中溶有许多矿物质，C正确；由于水在4℃时密度最大，故D错误。答案：D4．(2019年瑞安四校联考)化学与社会、生活密切相关，下列有关说法错误的是()A．明矾中铝离子水解产生的胶体具有很强的吸附作用而常用于净水B．地球上99%以上的溴蕴藏在大海中，因此溴被称为“海洋元素”C．目前加碘盐中添加的含碘物质是KI，可用氯水和淀粉溶液鉴定食盐是否加碘D．为减少污染、提高燃烧效率，可将煤气化或液化获得清洁燃料解析：碘盐中添加的含碘物质为KIO3，C项错误。答案：C5．海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可按照如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉淀、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；④将所得的产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是()A．此法的优点之一是原料来源丰富B．进行①、②、③步操作的目的是从海水中提取氯化镁C．第④步电解时会产生氯气D．以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应、复分解反应和置换反应解析：该制取过程中没有置换反应。答案：D6．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：A项，Cl2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，氯气和液溴均能与氢氧化钠反应；D项，发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，既除去了氯气，又不会引入新的杂质。答案：D7．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：灼烧海带应用坩埚，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出，C选项错误。答案：D8．下面是某加碘食盐包装袋上的部分图表文字。由此根据你得到的信息做出正确的推测是()氯化钠≥98.0%(以NaCl计)碘酸钾(KIO3)(35±15)mg/kg(以I计)A.此食盐是纯净物B．“加碘食盐”中的“碘”是指碘单质C．1kg此食盐中含碘酸钾(35±15)mgD．“菜未烧熟不宜加入加碘盐”的原因可能是碘酸钾受热不稳定解析：食盐中含有氯化钠、碘酸钾等，所以是混合物；加碘食盐中的碘是指碘酸钾；1kg此食盐中含碘元素(35±15)mg；“菜未烧熟不宜加入加碘盐”的原因可能是碘酸钾受热不稳定，D项正确。答案：D9．一位遇上海难的水手，随着木筏在海上漂流。他用完了淡水，感到异常口渴，但他不喝海水，因为他知道喝海水会致命。理由是()A．海水有苦涩味，根本喝不下去B．海水中含有多种盐，能使肠胃腐烂致人死亡C．海水中有许多微生物，有些微生物能致人死亡D．海水会造成水分从血液和组织内脱离出来，进入肠胃中，使人脱水死亡解析：海水是由氯化钠等多种成分组成的混合物，人体内氯化钠的含量约0.9%，海水中盐的含量要高很多。因此，饮用海水后，会因渗透压的不同导致脱水死亡。答案：D10．(2019年浙江金华市十校模拟)某化学学习小组设计了如下从海带灼烧后的海带灰中提取碘单质的流程：(1)溶解海带灰时要加热煮沸2～3min的目的是____________，操作a的名称为________。(2)向酸化的溶液Ⅰ中加入H2O2的目的为________。(3)已知I2与40%的NaOH溶液反应生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶5，写出对应的化学方程式________________________________________________________________________。(4)最后过滤得到的I2需要进行洗涤和干燥，下列洗涤剂中最应该选用的是________(填选项字母)。A．水B．乙醇C．冷水D．乙醇的水溶液解析：(1)溶解海带灰时要加热煮沸2～3min，加热可以加快溶解速率使I－全部溶解。操作a是分离碘单质的水溶液，加入苯，I2在苯中的溶解度大于水，使碘单质进入苯层，分液得到含碘单质的有机层，操作a是分液。(2)向酸化的溶液Ⅰ中加入H2O2目的是将I－氧化为I2。(3)碘单质与NaOH溶液反应，I2既是氧化剂又是还原剂，碘的化合价降到－1价，根据题中信息反应生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶5，设碘升高的化合价为x，根据电子守恒可得1×(x－0)＝5×[0－(－1)]，解得x＝＋5，配平反应的化学方程式为3I2＋6NaOH===NaIO3＋5NaI＋3H2O。(4)洗涤I2时，洗涤液不能和碘单质反应，也不能溶解碘单质。A项水能溶解碘单质，不能选用；B项碘单质易溶于乙醇，不能用乙醇洗涤碘单质；C项碘单质在冷水中溶解度不大，可以用来洗涤碘单质；D项碘单质易溶于乙醇的水溶液，不能用来洗涤，故选C。答案：(1)加快I－溶解，使海带灰中I－尽可能全部溶解分液(2)将I－氧化为I2(3)3I2＋6NaOH===NaIO3＋5NaI＋3H2O(4)C能力提升11．若将海水淡化作饮用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是()A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化B．利用太阳能使海水蒸馏淡化C．将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子解析：明矾净水是利用Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体的吸附作用而除去水中的一些杂质，并不能除去海水中的阴、阳离子而使海水淡化，A原理上不可行；利用太阳能使海水蒸馏淡化，是有研究价值的一种淡化途径，B原理上可行；海水缓慢凝固后可结成冰，在这个过程中可以除去海水中的离子而淡化，C原理上可行；将海水通过离子交换树脂使海水淡化是一种已被应用的海水淡化方法，D原理上可行。答案：A12．根据如图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是()已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。A．过程①的提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生2种单质B．在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2C．在过程④、⑥反应中每氧化0.2molBr－需消耗2.24LCl2D．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题解析：A项，过程①涉及Mg2＋、CO2－3、SO2－4的沉淀，属于化学过程，错误；B项，由已知条件知直接灼烧MgCl2·6H2O得不到无水MgCl2，错误；C项，未指明温度和压强，错误。答案：D13．海水淡化可采用膜分离技术。如图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中其他各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化分析正确的是()A．溶质质量增加B．溶剂质量减少C．溶液质量不变D．溶质质量分数减少解析：加压后右侧海水中的水分进入左侧，溶质质量不变，溶剂质量减少，溶质质量分数增大。答案：B14．(能力挑战题)目前世界上60%的镁是从海水中提取的。海水提镁的主要流程如下：提示：①MgCl2晶体的化学式为MgCl2·6H2O。②MgO的熔点为2852℃，无水MgCl2的熔点为714℃。(1)操作①的名称是________，操作②的名称________、________、过滤。(2)试剂a的名称是________________。(3)用氯化镁电解生产金属镁的化学方程式为__________________。解析：(1)从沉淀池中把难溶性的固体Mg(OH)2与可溶性液体物质分离的操作是过滤。因此操作①的名称是过滤。从MgCl2溶液分离得到固体溶质应是蒸发浓缩、冷却(或降温)结晶。(2)溶解固体Mg(OH)2使之转化为MgCl2溶液需要加入的试剂a是HCl溶液。(3)在工业上一般是用电解熔融的氯化镁的方法来生产金属镁，反应的化学方程式为MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑。答案：(1)过滤蒸发浓缩冷却(或降温)结晶(2)盐酸(3)MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑探究拓展15．某校化学兴趣小组设计如下实验从浓缩的海水中提取溴。装置示意图和实验步骤如下(已知Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性)：实验步骤：①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束；②关闭活塞a、c，打开活塞b、d，向A中鼓入足量热空气；③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO2；④关闭活塞b，打开活塞a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl2；⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。回答下列问题：(1)实验室中用KMnO4和浓盐酸制备氯气的化学方程式为________________________________________________________________________________________________。(2)步骤②中鼓入热空气的作用为________________________________________________________________________。(3)步骤③B中发生的主要反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)此实验中尾气可用________(填字母序号)吸收处理。a．水b．浓硫酸c．NaOH溶液d．饱和NaCl溶液e．饱和Na2CO3溶液解析：(1)实验室中用KMnO4和浓盐酸制备氯气时不需加热。(2)步骤②鼓入热空气的作用为将A中生成的Br2吹入B中。(3)步骤③B中发生的主要反应是Br2被SO2还原为Br－，离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO2－4。(4)尾气中含可能没有反应完的Cl2、SO2，还有HBr，可用碱性溶液吸收。答案：(1)2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O(2)使A中生成的Br2随热空气进入B中(3)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO2－4(4)ce