1、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
2、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:过滤加过量的NaOH溶液加适量盐酸加过量Na2CO3溶液加过量BaCl2溶液,正确的操作顺序是( )A B C D5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( )ABCDAABBCCDD7从海带中提取碘单质,工艺流程如下图。下列关于海
3、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1.3109亿吨,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
4、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:加入过量的Na2CO3溶液;加入过量的BaCl2溶液;加入过量的NaOH溶液;调节溶液的pH等于7;溶解;过滤;蒸发。正确的操作顺序是 (填写序号字母)。a. b. c. d.(3)操作步骤调节溶液pH时,应加入 ,写出一个有关的化学方程式是 。(4)操作溶解;过滤;蒸发都用到一种玻璃仪器是 ,简述以上过滤操作中如何洗涤沉淀。 。10海洋是一个巨大
5、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)步骤中除去粗盐中杂质(Mg2、SO、Ca2),加入的药品顺序正确的是 。ANaOH溶液Na2CO3溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸BBaCl2溶液NaOH溶液Na2CO3溶液过滤后加盐酸CNaOH溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液过滤后加盐酸DBaCl2溶液Na2CO3溶液NaOH溶液过滤后加盐酸(2)步骤中已获得Br2,步骤中又用SO2的水溶液将Br2吸收,其目的是 。(3)写出步骤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 DCO2(5)由海水提溴过程中的反应可
6、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:一定条件下,将Cl2通入海水淡化后的浓缩海水中,生成Br2利用热空气将Br2吹出,并用吸收剂SO2溶液吸收再用Cl2将步骤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)Br
7、2可用热空气吹出,其原因是 。(3)写出步骤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流程的反应说明的非金属性弱于ClB经和所得溶液中,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3:1D若在流程和中要得到等量的I2,则需消耗的n(Cl2):n(KClO3)5:2课时2 海水资源的开发利用1B【详解】A海洋约占地球表面积的71%,是一个远
8、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5107t,1t海水中含量为410-6g,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。2B3A【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
9、接利用海水进行循环冷却等,D项错误。故答案选:A。4C【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。5D【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
10、。【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。6C【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。7C【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
11、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。8A【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
12、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
13、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,故选d;(3)步骤中,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=2N
14、aCl+CO2+H2O;(4)这三个操作中都需要的玻璃仪器是玻璃棒;在操作中,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。10BCD 提高溴的富集程度 Br2SO22H2O=4H+2BrSO4 2 B ClBrSO2 TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO 【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
15、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
16、-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;ANaOH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;BBaCl2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;CNaOH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;DBaCl2溶液Na2CO3溶液NaOH溶液过滤后加盐酸,符合除杂和提纯
17、的要求,故正确;故答案为:BCD;(2)步骤中已获得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+2H2OH2SO4+2HBr,离子方程式为Br2SO22H2O=4H+2BrSO42-,故答案为:Br2SO22H2O=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
18、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ClBrSO2,故答案为:ClBrSO2;(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+2H2O4H+2Br- c 12.D