1、开发利用金属矿物和海水资源第二课时习题一、选择题1某浓缩海水样品中主要含有Cl、Na、Mg2等离子，如果忽略其他离子的存在，则有关样品中各元素质量分数的大小关系可能正确的是 ()AHONaMg BOMgClNaCOHClNa DNaClOH答案：C解析：海水样品中含有Cl、Na、Mg2，还含有H2O，所以本题归结到Cl、Na、Mg、H、O五种元素质量分数的比较上来。从水分子的组成看，O元素的质量分数大于H，可由此排除A；Cl、Na、Mg2三种离子能以NaCl、MgCl2形式存在，可知这三种离子中Cl的质量分数最大，可由此排除B、D。2目前，从海水中提取的溴占世界溴年产量的1/3左右，常用的方法
2、之一是用氧化剂把Br氧化成单质溴，再通入热空气将溴蒸气吹出，这一反应中常用的氧化剂是 ()AO2 BCl2C浓硫酸 D浓硝酸答案：B解析：Cl2可把Br氧化成单质溴：2BrCl2=2ClBr2，而O2不能。浓硫酸、浓硝酸能把Br氧化成更高价态，且反应产生有害的气体产物(SO2、NO2等)，不宜选用。3某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液。他们设计了如下几个方案，你认为能证明海带的灰烬中含有碘元素的是 ()A取适量滤液，蒸干，观察是否有紫色固体生成B取适量滤液，加入苯，振荡，静置，苯层无色，证明不含碘元素C取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素D取适量滤液
3、，加入酸化的H2O2，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素答案：D解析：海带的灰烬中含有的碘元素，是以I形式存在的，不是以单质形式存在，所以A、B、C均不正确。D中发生了氧化还原反应：H2O22I2H=I22H2O，产生了I2，使淀粉溶液呈蓝色。4由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：在一定条件下脱水干燥；加熟石灰；加盐酸；过滤；浓缩结晶。其先后顺序正确的是()A BC D答案：D解析：海水中含有大量的MgCl2，熟石灰Ca(OH)2可与海水中的MgCl2反应生成沉淀：MgCl2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCl2，过滤得Mg(OH)2沉淀，加盐酸得MgCl2溶液，浓缩结晶成MgCl26H
4、2O，在一定条件下脱水干燥，得无水氯化镁。5从海水中提取的粗盐主要成分是NaCl，现要除去NaCl中少量的CaCl2、ZnCl2、Na2SO4杂质，下列选用的试剂及其使用顺序正确的是()ANa2CO3、BaCl2、HCl BBaCl2、Na2CO3、H2SO4CBaCl2、Na2CO3、HCl DBa(NO3)2、Na2CO3、HCl答案：C解析：一般除杂质的试剂，要尽量除去杂质，加入的试剂必须稍过量，加过量试剂时还应考虑下一步要除去过量未反应的试剂。本题加试剂顺序应是Ba2COHCl，加稍过量BaCl2可除去Na2SO4，稍后加入的Na2CO3在除去CaCl2的同时也除去了过量的BaCl2，
5、最后再用盐酸除去过量的Na2CO3，盐酸过量点不要紧，可通过加热挥发而除去。6从海水中提取溴的过程中，发生了如下反应：5NaBrNaBrO33H2SO4=3Na2SO43Br23H2O，与此反应在原理上最相似的是()A2HBrCl2=2HClBr2B3NaAlO2AlCl36H2O=4Al(OH)33NaClC2H2SSO2=3S2H2ODCl2H2O=HClHClO答案：C解析：题中发生了溴的自身氧化还原反应，1价的溴与5价的溴价态归中为0价。A不是元素的自身氧化还原反应，B是非氧化还原反应，可排除A、B。C、D为硫、氯元素的自身氧化还原反应，C项为2价的硫与4价的硫价态归中为0价，与题中反
6、应最相似。7下列有关工业生产的叙述不正确的是()A用海水淡化后的浓缩海水作原料提取溴B在太阳能资源相对充足的沿海地区建造海水淡化厂C利用“海水氯化钠金属钠氢氧化钠”的工艺流程生产烧碱D利用“海水氢氧化镁氯化镁金属镁”的工艺流程生产金属镁答案：C8从海水可获得的在常温下为液体的单质是()AMg BKCBr2 DI2答案：C解析：题中涉及的物质中只有Br2在常温下是液体。9下列关于海水资源利用的认识，错误的是()A海水中金、锶、碳、铜、铁等元素属于微量元素B海底多数金属结合矿含有铁、锰、钴等多种金属元素C通过蒸馏法、电渗析法、离子交换法等可以实现海水的淡化D海水提溴过程溴元素依次发生氧化反应、还原
7、反应、氧化反应答案：A10广东正在建设海洋强省。下列说法不正确的是()A从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应B往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输C赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的D海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属答案：D解析：海水中的碘元素以碘离子(I)的形式存在，要从海水中提取碘单质(I2)必然会涉及元素化合价的升降，即一定涉及氧化还原反应，故A项正确；赤潮主要是由于生活污水和工农业生产的废水任意排放导致水中N、P元素含量升高引起水域的富营养化而造成的，故C项正确；B不是金属，故D项错误。11如果实行
8、海水淡化来供给居民饮用水，下列方法中在原理上完全不可行的是()A加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化B利用太阳能使海水升温，通过蒸馏而使其淡化C将海水缓慢降温凝固以获取淡水D将海水通过离子交换树脂以除去各种离子答案：A解析：海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。选项A，加明矾，明矾的主要成分是KAl(SO4)212H2O，不能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化。12海洋是非常巨大的资源宝库，以下有关海洋资源开发和利用的说法，不正确的是()A海水中的元素种类很多，富集程度大B海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等C海水中除H2O外，还含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、F等
9、多种元素的化学资源D由于与岩石、大气和生物相互作用，海水中溶解和悬浮着大量无机物和有机物答案：A解析：海水中的元素种类很多，但很多元素的富集程度却很低。二、非选择题13某化学课外小组以海带为原料制取少量碘水，现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步：A把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；B把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；C检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；D倒转分液漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞把分液漏斗放正；E旋开活塞，用烧杯接收溶液；F从分液漏斗上口倒出上层水溶液；G将分液漏斗上口的玻璃塞打
10、开并使塞上凹槽对准漏斗口上的小孔；H静置、分层。就此实验，完成下列填空。(1)正确的操作顺序为()()()AG () EF。(2)上述E步骤的操作中应注意_。上述G步骤操作的目的是_。(3)选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是_ _。(4)酒精不能作为萃取碘水中碘的萃取剂，原因是()A酒精易挥发 B酒精密度小C酒精有毒 D酒精与水互溶答案：(1)CBDH(2)使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，及时关闭活塞，不要让上层液体流出使漏斗内外空气相通，以保证进行E操作时漏斗里液体能够流出(3)CCl4与水不互溶，而碘单质在CCl4中的溶解度比在水中的大很多(4)D解析：(1)题中给出了八个步骤，后五个步骤的顺
11、序也已给出了其中四个：AG()EF，考虑到静置、分层后才能分液，操作顺序应为AGHEF。然后将B、C、D三个步骤排序，萃取操作开始步骤应为查漏装液振荡，即CBD。(2)E操作时要注意使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，及时关闭活塞，防止上层液体流入烧杯中，为保证分液漏斗内液体顺利滴下，在进行分液操作时应注意漏斗内部应与外界大气相连通，所以要打开分液漏斗上部的塞子并使塞子的凹痕与小孔相对。(3)萃取剂的选择应是两种溶剂不互溶，而且要提取的物质在萃取剂中的溶解度应大于在原溶剂中的溶解度，而CCl4具备了上述特点。(4)由于酒精与水互溶，故不能用作萃取剂。14海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：
12、(1)若在空气中加热MgCl26H2O生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式_；用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的氯化氢气流中加热MgCl26H2O时，能得到无水氯化镁，其原因是_。(2)Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。_。(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中，溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作都用到了玻璃棒，分别说明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)MgCl26H2OMg(OH)ClHCl5H2O；MgCl26H2OMgO2HCl5H2O或Mg(OH)ClMgOHCl在干燥的HCl气流中，
13、抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl26H2O受热产生的水分，故能得到无水MgCl2(2)加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀，用水洗涤(3)搅拌，加速溶解使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅。15在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采取下面的工艺流程生产单质碘。试回答下列问题：(1)乙、丁中溶质的化学式为_、_。(2)第步操作中的主要反应的离子方程式是_(填序号)。AFe2Ag=Fe22AgBFe3Ag=Fe33AgCFe2AgI=Fe22Ag2IDFe3AgI=Fe33Ag3I(3)第步骤操作中用稀硫酸浸洗的目的是_。(4)第步操作的反应
14、原理：3Ag4HNO3=3AgNO3NO2H2O，其中，HNO3的作用是()A氧化性 B还原性C酸性 D催化剂(5)第步操作可供提纯I2的两种方法是_和_(不要求写具体步骤)。(6)检验得到I2的方法是_。答案：(1)FeI2FeCl3(2)C(3)用稀硫酸除去银中过量铁屑(4)AC(5)升华法溶剂萃取法(6)取少量加入淀粉溶液，若变蓝，说明得到了单质碘，若不变蓝，则没有得到单质碘解析：根据框图可知，向含I的卤水加入AgNO3溶液，则甲为AgI，加入过量铁屑，置换出AgI中的银，则乙为FeI2，单质银中过量铁屑可用稀硫酸除去；FeI2中通入过量Cl2得到I2和FeCl3，则丁为FeCl3；第步
15、操作的反应中硝酸部分价态降低，说明硝酸起氧化剂和酸性作用；利用碘单质的特性，可以用升华或萃取的方法提取出碘；一般用淀粉能否变蓝检验是否得到单质碘。16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：请回答下列问题：(1)从离子反应的角度思考，在海水中加入石灰乳的作用是_，写出在沉淀池中发生反应的离子方程式：_。(2)石灰乳是生石灰与水形成的化合物，从充分利用海洋化学资源，提高经济效益的角度考虑，生产生石灰的主要原料来源于海洋中的_。(3)操作A是_，操作B是_。(4)加入的足量试剂a是_(填化学式)。(5)无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，该反应的化学方程式为
16、_ _，从考虑成本和废物循环利用的角度，副产物氯气可以用于_。答案：(1)沉淀Mg2或使Mg2形成Mg(OH)2沉淀Mg22OH=Mg(OH)2(2)贝壳(或牡蛎壳等)(3)过滤加热浓缩(或蒸发结晶)(4)HCl(5)MgCl2(熔融)MgCl2制盐酸，循环使用解析：(1)石灰乳中的Ca(OH)2与海水中的镁盐发生复分解反应生成Mg(OH)2沉淀。(2)海滩上贝壳的主要成分是CaCO3，可用于制取生石灰。(3)从沉淀池中得到Mg(OH)2固体，应利用过滤操作，加热浓缩MgCl2溶液，可使其结晶析出MgCl2晶体。(4)溶解Mg(OH)2应用足量盐酸。(5)MgCl2(熔融)MgCl2，Cl2可用于生产盐酸，循环利用。
