1、达标作业 15海水资源的开发利用环境保护和绿色化学 基础题1海洋是一个巨大的宝藏，期待着人们的开发和利用。下列物质不经过化学变化就能从海水中获得的是()A单质溴 B单质镁C烧碱 D食盐解析：通入氯气将溴离子氧化为溴单质，是化学变化，故A错误；通过电解熔融的氯化镁得到镁，是化学变化，故B错误；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，是化学变化，故C错误；把海水经太阳曝晒，蒸发水分后即得食盐，不需要化学变化就能够从海水中获得，故D正确。答案：D2二氧化碳捕获和封存技术(CCS)是当今化学的前沿技术，下面通过化学反应捕获CO2的反应中，原子利用率达到100%的是()A
2、2Na2O22CO2=2Na2CO3O2BNa2CO3CO2H2O=2NaHCO3CCa(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClOD2MgCO22MgOC解析：B项中生成物只有一种，无副产物生成，原子利用率达100%。答案：B3化学已经渗透到人类生活的各个方面，下列说法正确的是()A绿色化学的核心是对环境污染进行综合治理B烟、云、雾在阳光照射下可观察到丁达尔现象C“温室效应”“酸雨”的形成都与氮氧化合物有关D高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”解析：绿色化学的核心指利用化学原理从源头上消除和减少工业生产对环境的污染，A项错；“温室效应”的形成与CO2有关，C项错；制
3、作光导纤维的原料是SiO2，D项错。答案：B4从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法，不正确的是()A实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌B在含I的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应C在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色D在碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”解析：灼烧干海带应在坩埚中进行，而不应在蒸发皿中灼烧海带。答案：A5“绿色化学”又称环境无公害化学。下列叙述符合“绿色化学”原则的是()A绿色化学的核心是利用化学原理对工业生产造成的环境污染进行治理B大量用纯液态有机物代替水作溶剂C研制新型杀虫剂，使它只对目标昆虫有毒杀作用
4、而对其他昆虫无害D工业上用废铜制取胆矾CuSO45H2O：2CuO22H2SO4(稀)8H2O2CuSO45H2O解析：“绿色化学”要求从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，不产生废弃物，原子利用率为100%，A项错；纯液态有机溶剂一般有毒，代替水作溶剂，会加剧环境污染，B项错。答案：D6下表中解决相对应的环境问题所采取的措施不科学的是()环境问题措施A臭氧空洞限制氟氯烃类物质的生产量和消耗量B酸雨改变能源结构，减少二氧化硫和氮氧化物的排放量C白色污染回收利用废旧塑料，开发可降解塑料D水体富营养化禁止使用含磷洗衣粉及施用氮肥解析：氟氯烃是造成臭氧空洞的主要原因；减少二氧化硫、氮氧化物的排放有
5、利于控制酸雨的产生；对废旧塑料回收利用及开发可降解塑料制品均有利于减少白色污染；禁止施用氮肥不符合农业现状，故D项不科学。答案：D7NaCl是海水中含量最多的盐，除食用外，它还是海洋化学工业原料，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全部 B只有C只有 D只有解析：海水中得到NaCl以后，以NaCl为原料电解饱和食盐水可制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。化学方程式：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2，2NaCl(熔融)2NaCl2，2NaOHCO2=Na2CO3H2O，Cl2H22HCl。答案：A8目前海水提溴的最主要方
6、法之一是空气吹出法，其流程图如下：下列推断不合理的是()A热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质BSO2吸收溴的反应方程式为SO22H2OBr2=H2SO42HBrC流程中循环利用的物质有SO2、Br2、Cl2等D没有采用直接蒸馏含溴海水得到单质主要是为了节能解析：溴易挥发，所以用热空气将溴吹出，A项正确；SO2与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，B项正确；流程中SO2被氧化为H2SO4，不可能被循环使用，C项错误；“空气吹出”“SO2吸收”“氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程，与直接蒸馏含Br2的海水相比效率更高，消耗能源少，成本低，D项正确。答案：C9工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程
7、较为合理的是()A制取镁：海水Mg(OH)2MgOMgB冶炼铝：铝土矿NaAlO2无水AlCl3AlC制溴：浓缩海水Br2HBr(aq)Br2D制碘：海带海带灰I2(aq)I2解析：A项制取Mg应电解MgCl2；B项制取Al应电解Al2O3；D项热裂汽油与I2反应，应用CCl4或苯萃取。答案：C10“绿色化学”实验已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是()实验室中收集氨气采用图甲所示装置实验室中做氯气与钠反应实验时采用图乙所示装置实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应A BC D解析：因为氨气的密度比空气小，实验室用向下
8、排空气法收集氨气，氨气溶于水呈弱碱性，可以使滴有酚酞的水溶液变红，符合“绿色化学”；氯气有毒，与钠反应后，多余的氯气被碱液吸收，符合“绿色化学”；铜与稀硝酸反应生成的一氧化氮有毒，一氧化氮可以用气球收集，符合“绿色化学”；浓盐酸和浓氨水都易挥发，不符合“绿色化学”。答案：C11海洋约占地球表现积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法错误的是()A试剂1可以选用石灰乳B从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2BrCl2=2ClBr2C工业上，电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗D可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO解析：煅烧贝壳得到CaO，将CaO溶于水得到石灰乳，石灰乳和镁离子反应
9、生成氢氧化镁沉淀，试剂1廉价且原料来源广泛，故A正确；氯气能将溴离子氧化为溴单质，从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2BrCl2=2ClBr2，然后采用萃取的方法从溶液中获取溴，故B正确；氧化镁熔点很高，氯化镁熔点较氧化镁低，电解氧化镁冶炼镁增加成本，所以工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，故C错误；氯化钡和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸钡，且氯离子不是杂质离子，故D正确。答案：C12.化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是()A改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放B开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用C研发
10、可降解高分子材料，减少“白色污染”D过度开采矿物资源，促进地方经济发展解析：本题考查化学与可持续发展的联系，意在考查考生对常见的资源利用和环境污染及环境保护问题的识记能力。矿物资源为不可再生能源，不可过度开采，故D错误。答案：D13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：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；关闭活塞a、c，打开活塞b、d，向A中鼓入足量热空气；进行步骤的同时，向B中通入足量SO2；关闭活塞b，打开活塞a，再通入A向B中缓慢通入足量Cl2；将B中所得
11、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_。(2)步骤中鼓入热空气的作用为_。(3)步骤B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cNaOH溶液 d饱和NaCl溶液e饱和Na2CO3溶液(5)步骤中，用D装置进行蒸馏，收集液溴，将装置图中缺少的必要仪器补画出来。(6)若直接连接A与C，进行步骤和，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBrO3等，该反应的化学方程式为_。(7)与B装置相比，采用C装置的优点为_。解析：(1)实验室中用K
12、MnO4和浓盐酸制备氯气时不需加热。(2)步骤鼓入热空气的作用为将A中生成的Br2吹入B中。(3)步骤B中发生的主要反应是Br2被SO2还原为Br，离子方程式为Br2SO22H2O=4H2BrSO。(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。(5)蒸馏时需要用温度计控制温度；为了使液体受热均匀，可采取水浴加热。(6)Br2与Na2CO3溶液反应生成NaBrO3，则根据氧化还原反应规律知还生成NaBr。(7)与B装置相比，采用C装置的优点为产生的污染少，操作简单。答案：(1)2KMnO416HCl(浓)=2MnCl22KCl5Cl28H2O(2)使A中生成的Br2
13、随热空气进入B中(3)Br2SO22H2O=4H2BrSO(4)ce(5)如图所示(注：必画，不作要求，中液面与蒸馏烧瓶内液面的相对高度不作要求)(6)3Br23Na2CO3=5NaBrNaBrO33CO2(或3Br26Na2CO33H2O=5NaBrNaBrO36NaHCO3)(7)操作简单、污染小能力题14当今世界各国充分认识到海洋资源的重要性，海水的综合利用是当今的热点话题之一。(1)利用海水脱硫可以有效地解决煤燃烧过程中排放的SO2造成的一系列环境问题。其工艺流程如图所示：天然海水吸收含硫的烟气后，需要用氧气进行氧化处理，其反应的化学方程式是_，氧化后的海水需要加入NaOH，与之混合后
14、才能排放。该操作的主要目的是_。(2)利用氯碱工业产品来处理含SO2的烟气的流程如图所示：“吸收装置”中发生反应的离子方程式是_。上述流程中循环利用的物质是_。(3)从海水中提纯粗盐后的母液中含有K、Na和Mg2等阳离子。对母液进行一系列的加工可制得金属镁：从离子反应的角度思考，在母液中加入石灰乳所起的作用是_；电解熔融的无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境中冷却后即为固体镁。下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂是_(填字母)。AAr BCO2C空气 DO2E水蒸气解析：(1)氧气将H2SO3氧化为硫酸，该反应为2H2SO3O2=2H2SO4，氧化后的“海水”需中和稀释生成的酸(H)后才能排放，即NaOH与硫酸发生中和反应。(2)氯碱工业产品之一为NaOH，用NaOH吸收SO2，其离子方程式为SO2OH=HSO；回收装置中NaHSO3溶液与HCl反应生成NaCl溶液，NaCl溶液又是氯碱工业的原料，故循环利用的物质是NaCl溶液。(3)石灰乳能将镁离子转化为沉淀，则在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg2；用作镁蒸气的冷却剂，应不与Mg反应，只有A符合，而Mg与二氧化碳、氧气、水蒸气等均可反应。答案：(1)2H2SO3O2=2H2SO4NaOH与硫酸发生中和反应(2)SO2OH=HSONaCl(3)沉淀Mg2A