1、第2课时 海水资源的开发利用1从海水中提取的溴约占世界溴年产量的,从海水中提取溴的主要步骤可表示为()A氧化吸收吹出B氧化吹出吸收C吹出氧化吸收D吹出吸收氧化解析:从海水中提取溴,先用氧化剂将溴离子氧化为溴单质,再用热空气吹出后用碱液吸收。答案:B2海洋约占地球表面积的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:为降低成本,一般用贝壳(CaCO3)分解的CaO溶于水中,生成石灰乳沉淀Mg2,A正确。用
2、Cl2氧化Br得到Br2,B正确,MgO熔点高,冶炼Mg能耗高,用MgCl2能耗低,C错。答案:C3某同学设计从海带中提取碘的实验过程如下,该实验的合理操作顺序是()滴加稀硫酸和双氧水在海带中加入少量酒精,点燃使其燃烧为灰烬,在灰烬中加水搅拌加四氯化碳并振荡过滤分液A BC D解析:从海带中提取I2的流程为:海带(加少量酒精)海带灰含I的水溶液I2的水溶液I2的有机溶液,故正确步骤为,故选C。答案:C4为研究海水提溴工艺,甲、乙两同学分别设计了如下实验流程:甲:乙:(1)甲、乙两同学的方案中更符合实际的是_(填“甲”或“乙”)(2)甲同学步骤的离子方程式为_。(3)某同学在蒸馏分离操作时,采用
3、如图所示的装置:改正图中两处明显的错误:_。实验时A中除加入少量自来水外,还需加入少量_,其作用是_。解析:(1)乙同学的方案,海水中溴的富集程度低,若直接蒸馏,要消耗大量的能量,故不符合实际。(2)Br2与SO2的溶液反应生成HBr和H2SO4,HBr和H2SO4都是强酸。(3)温度计用来测定溴蒸气的温度,故温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处;为了提高冷凝效果,冷却水应下口进,上口出;为了防止暴沸,应在蒸馏烧瓶里加几块碎瓷片。答案:(1)甲(2)SO2Br22H2O=4HSO2Br(3)温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处;冷却水应下口进,上口出碎瓷片防暴沸(时间:40分钟)A级基础巩固1
4、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解析:氢氧化钠一般由电解饱和食盐水制得,不用金属钠制备,成本太高。答案:C2海水提溴过程中将Br氧化成Br2,可向其中加入氧化剂,合适的是()A酸性KMnO4溶液 B氯水CFeCl3溶液 D碘水解析:Fe3和I2的氧化性都不如Br2的强,C、D不正确;酸性KMnO4溶液能氧化Br,但KMnO4价格比较贵,不适合工业生产。答案:B3被称为“国防金属”的镁,60%来自海洋,已知
5、部分含镁化合物的熔点如下表所示,因此,从海水中提取镁的正确方法是()物质氧化镁氯化镁熔点/2 852714A. 海水Mg(OH)2MgB海水MgCl2溶液MgCl2(熔融)MgC海水Mg(OH)2MgOMgD海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg解析:因为海水中镁的含量很少,所以第一步需要富集;由信息可知氧化镁的熔点比氯化镁的熔点高,所以应电解熔融的MgCl2制取Mg。答案:D4海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等,海水的综合利用如图所示。下列有关说法正确的是()A大量的氮、磷废水排入海洋,易引发赤潮B工段中加入盐酸溶解得到MgCl2溶液,再直接蒸发得到MgCl26
6、H2OC在工段中溴元素均被氧化D工段中除去粗盐中的SO、Ca2、Mg2、Fe3等杂质,加入的药品顺序为Na2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸解析:废水中含有大量的氮、磷等元素,排入海洋,能引起赤潮,A选项正确; MgCl2溶液直接蒸发得不到MgCl26H2O,得到的是Mg(OH)2,B选项错误;工段中反应为Br2SO22H2O=H2SO42HBr,溴元素被还原,C选项错误;粗盐提纯的过程中要注意两点,一是Na2CO3溶液在BaCl2溶液后加入,二是盐酸最后加入,D选项错误。答案:A5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:灼烧海带应使用坩埚,A选项错误;过
7、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:DB级能力提升6镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下: (1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂可以选用_,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂的量应_。(2)加入试剂后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_。(3)试剂选用_,写出反应的离子方程式:_。(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后产生镁和氯气,该反应的化学方程式为_。解析:(1)工业上常加入廉价的石灰乳使海水中的MgSO4转化为Mg(OH)2;为使MgS
8、O4完全转化为Mg(OH)2,应加入过量石灰乳。(2)加入石灰乳产生Mg(OH)2,通过过滤将Mg(OH)2分离出来。(3)用盐酸溶解Mg(OH)2,反应的离子方程式为Mg(OH)22H=Mg22H2O。(4)工业上电解熔融MgCl2来制取Mg,反应的化学方程式为MgCl2(熔融)MgCl2。 答案:(1)石灰乳过量(2)过滤(3)盐酸Mg(OH)22H=Mg22H2O(4)MgCl2(熔融)MgCl27某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。实验(一)碘含量的测定若20.00 mL 0.0100 molL1的AgNO3溶液与100.00 mL海带浸取原液恰好完全反应。(1)
9、仪器A的名称为_。(2)计算海带中碘的百分含量为_。实验(二)碘的制取另取海带浸取原液,甲、乙两种实验方案如下:已知:3I26NaOH=5NaINaIO33H2O;酸性条件下,I2在水溶液中的溶解度很小。(3)步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是_。(4)下列有关步骤Y的说法,正确的是_(填序号)。a应控制NaOH溶液的浓度和体积b将碘转化成离子进入水层c主要是除浸取原液中的有机杂质dNaOH溶液可由乙醇代替(5)实验(二)中操作Z的名称是_。(6)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是_。解析:(2)根据关系式:AgI计算500 mL含I的溶液中I的物质的量为50.010 0 molL10.02
10、 L0.001 mol,质量为0.001 mol127 gmol10.127 g,则海带中碘的百分含量为100%0.635%。(3)酸性条件下I2在水中的溶解度不大,易溶于CCl4等有机溶剂,溶液呈紫红色;CCl4不溶于水且密度比水大,萃取后分液漏斗内观察到的现象是液体分层,上层几乎无色,下层呈紫红色。(4)根据题给信息知,向含I2的CCl4溶液中加NaOH溶液,I2与NaOH溶液反应生成NaI和NaIO3,转化成离子进入水层,为保证I2全部反应和后续反应消耗硫酸溶液的体积,应控制NaOH溶液的浓度和体积,选ab。(5)由于酸性条件下,I2在水溶液中的溶解度很小,故实验(二)中操作Z是分离I2
11、固体和溶液的操作,名称是过滤。(6)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是碘易升华,导致碘的损失。答案:(1)坩埚(2)0.635%(3)液体分层,上层几乎无色,下层呈紫红色(4)ab(5)过滤(6)碘易升华,导致碘的损失8海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:(1)请列举海水淡化的两种方法:_、_。(2)步骤中已获得Br2,步骤中又将Br2还原为Br,其目的为_。(3)步骤用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为_。(4)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59 。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,了
12、解到如下装置简图,请你参与分析讨论:图中仪器B的名称:_。整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是_。实验装置气密性良好,要获得纯净的溴,关键的实验操作是_。C中液体的颜色为_。为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是_。解析:(1)海水淡化方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。(2)步骤中已获得Br2,步骤中又将Br2还原为Br,目的是低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源,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。(3)步骤用SO2水溶液吸收Br2,Br2具有氧化性,SO2具有还原性,二者发生氧化还原反
13、应,产生硫酸和HBr。根据原子守恒、电子守恒和电荷守恒,可得有关反应的离子方程式:SO2Br22H2O=4HSO2Br。(4)图中仪器B的名称是直形冷凝管。整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管。其原因是反应过程中有溴单质的产生,溴具有强腐蚀性,可以腐蚀橡胶。实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,实验的关键操作是要控制温度计b的温度,并收集59 时的馏分。C中液体是液溴,颜色为深红棕色;为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,发生反应:Cl22NaBr=2NaClBr2,然后利用溴单质溶于有机溶剂而在水中溶解度小的性质,进行萃取、分液的分离操作,就可以提纯溴单质。答案:(1)蒸馏法电渗析法(或离子交换法等其他答案合理即可)(2)富集溴元素(3)SO2Br22H2O=4HSO2Br(4)直形冷凝管溴具有强腐蚀性,可以腐蚀橡胶要控制温度计b的温度,并收集59 时的馏分深红棕色萃取、分液