1、课时作业24 海水资源的开发利用时间：45 分钟一、选择题1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A2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
2、剂是 ()AO2BCl2C浓硫酸D浓硝酸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，加入酸化的 H2O2，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素D解析：海带的灰烬中含
3、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海水是巨大的资源宝库，下列关于海水综合利用的说法错误的是()BA海水制淡水主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等B海水制盐、发展氯碱工业都是发生物理变化C海水提溴过程中先通入 Cl2将溴离子氧化为溴单质D工业上用电解熔融 MgCl2的方法制取金属镁解析：海水制淡水主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，故 A 正确；氯碱工业主要反应是电解饱和食盐水，发生化学变化，故 B 错误；海水中溴以离子形式存在，则提溴过程中先通入 Cl2将
4、溴离子氧化为溴单质，故 C 正确；Mg 为活泼金属单质，工业上用电解熔融 MgCl2的方法制取金属镁，故 D 正确。5从淡化海水中提取溴的流程如图所示，下列有关说法错误的是()DAX 为 SO2气体，也可将 SO2换成 Na2SO3B设备 Y 为蒸馏塔C在提取溴的过程中一定有 Br被氧化D工业上，每获得 1 mol Br2，需要消耗 Cl2的体积最多为44.8 L(标准状况)6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
5、镁可减少能耗D可用 BaCl2 溶液除去粗盐中的 SO24C解析：石灰乳能与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，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，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。7海水提镁的主要流程如下：下列说法正确的是()试剂 M 是盐酸流程中的反应全部都是非氧化还原反应操作 b 只是过滤用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制 Mg(OH)2电解熔融
6、 MgCl2比电解熔融的 MgO 制金属镁更节约能量AB仅C仅D仅D解析：将 Mg(OH)2 转化为 MgCl2，用盐酸，故正确；分析流程中，电解氯化镁生成镁和氯气的反应是氧化还原反应，流程中的反应不全部都是非氧化还原反应，故错误；操作 b 是浓缩蒸发、冷却结晶、过滤洗涤得到氯化镁晶体的过程，故错误；用海水晒盐后的饱和溶液中主要是氯化镁，加石灰乳可以制Mg(OH)2，故正确；氧化镁熔点高，熔融消耗能量高、效益低，电解熔融 MgCl2 比电解熔融 MgO 制金属镁更节约能量，故正确。8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、
7、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、还原反应、氧化反应A9从淡化海水中提取溴的流程如下：下列有关说法不正确的是()AX 试剂可用 Na2SO3饱和溶液B步骤的离子反应：2BrCl2=2ClBr2C工业上每获得 1 mol Br2，需要消耗标准状况下 Cl2为 44.8 LD步骤包含萃取、分液和蒸馏C解析：A 项，X 试剂应选用还原性物质，可用 Na2SO3饱和溶液；B 项步骤的离子反应：2BrCl2=2ClBr2；C 项工业上每获得 1 mol Br2，需要消耗 Cl2大于 44.8 L，因为反应过程中有损耗，所以 C
8、 错误；D 项步骤是将 Br2的浓溶液中的溴提取出来，因此过程包含萃取、分液和蒸馏。10如果实行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。11以 CaCO3、海水等为原料，可以制备一系列物质，如图所示。下列说法正确的是()CACl2、漂白粉和 SO2均可以漂白有色物质，
9、且漂白的原理相同B氯碱工业就是指工业上电解饱和食盐水的方法制取NaOH、Cl2、H2的过程C工段必须在干燥的 HCl 气流中加热才能制取无水 MgCl2D工段中溴元素被氧化解析：Cl2、漂白粉的漂白原理是应用 HClO 的强氧化性，属于氧化漂白，不可逆，SO2 的漂白原理是 SO2 与有色物质发生化合反应，过程可逆，故 A 错误；电解饱和 NaCl 溶液的方法来制取 NaOH、Cl2 和 H2，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业，故 B 错误；工段的反应中，溴元素化合价降低被还原，故 D 错误。二、非选择题12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
10、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
11、。CBDH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)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D解析：(1)题中给出了八个步骤，后五个步骤的顺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，
12、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。13福建有广阔的海岸线，建设海峡两岸经济区，海水的综合利用大有可为。海水中溴含量约为 65 mgL1，从海水中提取溴的工艺流程如下：(1)以上步骤中已获得游离态的溴，步骤又将之转变成化合态的溴，其目的是。富集(或浓缩)溴元素(2)步骤通入热空气吹出 Br2，利用了溴的。A氧化性 B还原性C挥发性
13、 D腐蚀性(3)步骤中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：3 Br2 3 CO23=1 BrO3 5 Br 3 CO2(4)上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：。CSO2Br22H2O=2HBrH2SO4(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是。A乙醇B四氯化碳C烧碱溶液D苯BD解析：(1)由于海水中 Br的含量低，步骤中获得游离态的溴后，步骤中又将其转化为化合态的溴，其目的是富集溴元素。(2)步骤中用热空气吹出 Br2，主要是利用了溴的挥发性。(3)利用得失电子守恒、电荷守
14、恒和质量守恒配平该离子方程式。(4)溴 与 SO2 的 水 溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式 为 SO2 Br2 2H2O=H2SO42HBr。(5)乙醇能与水互溶，不能用作萃取剂。14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、。FeI2FeCl3(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)第步操作的反应原理：3Ag4HNO3=3AgNO3
15、NO2H2O，其中，HNO3的作用是()A氧化性B还原性C酸性D催化剂CAC用稀硫酸除去银中过量铁屑(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。升华法溶剂萃取法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
16、，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。15海水是一种丰富的资源，工业生产可以从海水中提取许多有用的物质，这些物质广泛应用于生活、生产、科技等方面。如图 1 是从含碘的 CCl4溶液中提取碘的实验过程。请回答下列问题：(1)向含碘的 CCl4溶液中加入稍过量的 Na2SO3溶液，则反应的离子方程式为 ；该操作将 I2 还原为 I的目的是。(2)操作 X 的名称为，所用的主要仪器是。SO23 I2H2O=2ISO24 2H使四氯化碳中的 I2 转化为 I进入溶液分液分液漏斗(3)氧化时，在三颈烧瓶中将含 I的水溶液用盐酸调至 pH 约为 2，缓慢通入 Cl2，在
17、40 左右反应(实验装置如图 2 所示)。图 2实验控制在较低温度下进行的原因是；锥形瓶里盛放的溶液为。防止碘升华、增大氯气溶解度NaOH 溶液(4)已知：5SO23 2IO3 2H=I25SO24 H2O，某含碘溶液(pH 约为 8)中一定存在 I2，可能存在 I、IO3 中的一种或两种。请补充完整检验含碘溶液中是否同时含有 I、IO3 的实验方案：。实验中可供选择的试剂：CCl4、稀盐酸、淀粉溶液。用四氯化碳多次萃取含碘溶液，然后分液，水层用淀粉溶液检验，当水层不含碘时，取少量水层溶液，加入淀粉溶液，再加盐酸酸化，如果同时含有 I和 IO3，二者发生氧化还原反应生成 I2 使溶液变蓝色，否
18、则不同时含有 I和 IO3(5)浓海水提取镁的工艺流程如图 3 所示：浓海水的主要成分如下：离子NaMg2ClSO24浓度/(gL1)63.728.8144.646.4该工艺流程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为 ，产品 2 的化学式为，1 L 浓海水最多可得到产品 2 的质量为 g。Ca2SO24=CaSO4Mg(OH)269.6解析：(1)碘具有强氧化性，能将 SO23 氧化为 SO24，自身被还原为 I，其反应的离子方程式为 SO23 I2H2O=2ISO242H；将碘还原为 I，目的是使四氯化碳中的 I2 转化为 I进入溶液，以便利用分液法除去四氯化碳。(2)分离互不相溶的液体可采用分
19、液法，四氯化碳和水溶液互不相溶，所以 X 操作为分液；使用的主要仪器是分液漏斗。(3)碘不稳定，易升华，且温度高时气体难溶解，所以实验控制在较低温度下进行的原因是防止碘升华、增大氯气溶解度；碘能和强碱溶液反应，所以锥形瓶中的液体是 NaOH 溶液。(4)根据题给反应方程式可知，在酸性环境中，IO3 有强氧化性，故可推断，在酸性环境中，IO3 能将 I氧化。因此，检验含碘溶液中是否同时含有 I和 IO3，可先用四氯化碳多次萃取含碘溶液，然后分液，水层用淀粉溶液检验，当水层不含碘时，取少量水层溶液，加入淀粉溶液，再加盐酸酸化，如果同时含有 I和 IO3，二者发生氧化还原反应生成 I2 使溶液变蓝色，否则不同时含有 I和 IO3。(5)工艺流程合成步骤中加入石灰乳，沉降后，将过滤后的滤液进行脱硫，用 Ca2沉淀 SO24，反应生成 CaSO4沉淀，离子方程式为 Ca2SO24=CaSO4，采用过滤的方法得到的产品 1 为 CaSO4，滤液中加入石灰乳，发生反应的离子方程式为 Mg22OH=Mg(OH)2，合成中应得到 Mg(OH)2沉淀，过滤、干燥的产品 2 为 Mg(OH)2,1 L 浓海水中 m(Mg2)1 L28.8 gL128.8 g，Mg2 Mg(OH)224 58288 g mMg(OH)2mMg(OH)228.8 g582469.6 g。