2020版高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 第一节 第2课时 海水资源的开发利用作业（含解

海水资源的开发利用1．海水资源的利用包括海水的淡化，以下方法中，不能淡化海水的是()A．蒸馏法B．过滤法C．电渗析法D．离子交换法答案：B2．下列海洋资源中，属于可再生资源的是()A．海洋潮汐能B．海底多金属结核矿C．海滨砂矿D．海水化学资源答案：A3．下列物质不需经过化学变化就能从海水中获得的是()A．烧碱B．食盐C．单质镁D．单质溴答案：B4．科学家发现海洋是一个名副其实的“聚宝盆”，下列对海洋资源开发利用的说法不正确的是()A．海底如“土豆”般的金属结核矿含有铁、镁、钴等多种元素，可用铝热法冶炼并分离得到各种金属单质B．海水淡化工厂可与化工生产结合，如淡化后的浓海水，可用于提溴、镁、钠等C．海水中的金、铀等元素储量高、浓度低，提炼时，须先富集D．海水提镁过程中，所需的石灰乳，可用贝壳煅烧后加水得到，体现了就地取材、降低成本的生产理念答案：A5．下列说法正确的是()A．将明矾加入海水中静置过滤是海水淡化的方法之一B．海水晒盐的过程发生复分解反应C．海水中提取镁的过程不涉及氧化还原反应D．从海水中提取铀等微量元素是海水资源综合利用的研究方向之一答案：D6．海水是巨大的资源宝库，下列说法正确的是()A．碘元素又称“海洋元素”B．镁是海水中含量最多的金属元素C．从海水中提取食盐和碘的过程都是物理变化D．氯碱工业和纯碱工业的原料都有食盐答案：D7．海带中含有碘元素，某校研究性学习小组设计了如下实验步骤来提取碘：①通足量氯气；②将海带烧成灰，向灰中加水搅拌；③加CCl4振荡；④过滤；⑤用分液漏斗分液。合理的操作顺序为()A．①→③→⑤→②→④B．②→①→③→④→⑤C．②→④→①→③→⑤D．③→①→②→⑤→④解析：按操作顺序分析：先将海带烧成灰，向灰中加水搅拌；再过滤，取滤液通入足量氯气，然后加入CCl4振荡，最后用分液漏斗分液，即合理的操作顺序为②→④→①→③→⑤。答案：C8．海洋中蕴藏着巨大的化学资源，下列有关海水综合利用的说法正确的是()A．蒸发海水可以生产单质碘B．蒸馏海水可以得到淡水C．电解海水可以得到单质镁D．电解海水可以制得金属钠解析：海水中的碘元素以碘离子的形式存在，可以先加氧化剂将碘离子氧化为碘单质，再萃取蒸馏得到碘单质即可，故A错误；利用蒸馏法使水变为水蒸气，通过冷凝得到蒸馏水，能使海水淡化，故B正确；电解熔融的氯化镁可以获得金属镁，电解海水得不到金属镁，故C错误；电解熔融的氯化钠可以获得金属钠，电解海水得不到金属钠，故D错误。答案：B9．海水提碘后，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：氯化钠很稳定，单质碘易升华，故可用升华法。答案：D10．鉴别Cl－、Br－、I－三种离子，宜选用的试剂是()A．溴水和淀粉溶液B．AgNO3溶液和稀硝酸C．CCl4溶液D．氯水和碘化钾淀粉溶液解析：A项只能检验出碘离子；B项Cl－、Br－、I－三种离子分别与AgNO3溶液反应产生白色沉淀、淡黄色沉淀、黄色沉淀，可用于三种离子的检验；C项不能鉴别；D项只能检验碘离子。答案：B11．下列物质无法从海水中获得的是()A．硫酸B．氯化镁C．溴D．氢氧化钠解析：海水经蒸发水分后即得食盐，硫酸不能够从海水中获得，故A符合；母液加入石灰乳可使镁离子转化为氢氧化镁沉淀，过滤后加入盐酸溶解，蒸发浓缩，冷却结晶得到氯化镁晶体，故B不符合；母液中通入氯气将溴离子氧化为溴单质，故C不符合；把从海水中获得的氯化钠配制成饱和食盐水，然后电解，即得烧碱、氢气和氯气，故D不符合。答案：A12．海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：请填写下列空白：(1)步骤⑤所用的主要仪器是________________________________________________________________________。(2)步骤③的实验操作名称是________________________________________________________________________；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是________。(3)步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)①～⑥操作中，使用玻璃棒的是________(填序号)。(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的简单方法：________________________________________________________________________。解析：(1)分液的主要仪器为分液漏斗。(2)物质的分离方法是：固液分离用过滤，液液不互溶用分液，液液互溶用蒸馏。(4)能使用玻璃棒的是②浸泡(溶解)，③过滤。(5)利用淀粉遇I2变蓝检验。答案：(1)分液漏斗(2)过滤蒸馏(3)苯与水互不相溶，碘在苯中溶解度比水中的大(4)②③(5)取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色(如果变蓝，说明有单质碘)13．海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如图所示：(1)海水提取镁要用到海滩上的贝壳。贝壳的作用是________，贝壳所经历的变化的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)写出由MgCl2得到金属Mg的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)除去Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2的步骤为________________________________________________________________________。(4)实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。溶解时：_______________________________________________________________________；过滤时：_______________________________________________________________________；蒸发时：_______________________________________________________________________。答案：(1)其成分是CaCO3，能转化为Ca(OH)2，可以提供反应所需的碱CaCO3=====高温CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2(2)MgCl2(熔融)=====通电Mg＋Cl2↑(3)加入MgCl2溶液至过量，过滤(4)搅拌，加速粗盐的溶解引流搅拌，使液体受热均匀，防止液滴飞溅14．全球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，海水中溴的含量为65mg·L－1。其工业提取方法有：(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，把溴置换出来，再用热空气将溴吹出，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①________________________________(写化学方程式)；②3Br2＋3CO2－3===BrO－3＋5Br－＋3CO2↑；③BrO－3＋5Br－＋6H＋===3Br2＋3H2O。其中反应②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)，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溶剂中溶解度的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)。①乙醇②四氯化碳③硝酸解析：工业上提取溴的原理：将氯气通入到富含溴离子的海水中，把溴置换出来，然后被某些溶液吸收，再转化提纯即可得到。联想SO2与Cl2反应可写出溴与二氧化硫反应的化学方程式：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，方法(3)是利用物理方法，用有机溶剂溶解，因为溴易溶于有机溶剂，作为海水中萃取溴的溶剂只能是②四氯化碳。答案：(1)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2Br2Br2(2)Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(3)分液漏斗②15．工业上海水资源合理开发利用的部分工艺流程如图所示：(1)本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备？______，原因是_____________________________________________________________。(2)溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中的大得多，四氯化碳与水不互溶，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是________________________________________________________________________。(3)写出②③④反应的离子方程式。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)CaSO4和Mg(OH)2的制备顺序与加入的试剂顺序有关，要求每次加入试剂后只能得到一种物质，如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4和Ca(OH)2沉淀，产品不纯。(2)属于对试剂使用的评价问题，四氯化碳与水相比，无论是从价格上还是环境污染上，都超过水。答案：(1)否如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4和Ca(OH)2沉淀，产品不纯(2)四氯化碳萃取法工艺复杂，设备投资大、经济效益低、环境污染严重(3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－、Ca2＋＋SO2－4===CaSO4↓、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓