1、海水资源的开发利用一、选择题(每小题4分，共48分)1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 (D)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。2从淡
2、化海水中提取溴的流程如下图所示，下列有关说法错误的是(D)AX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22.4 L(标准状况)解析：根据反应Cl22Br=Br22Cl知在工业制Br2过程中发生了两次氧化，所以工业上获得1 mol Br2，需要消耗Cl2的体积最少为44.8 L(标准状况)，D项错误。3下列说法正确的是(B)A海洋约占地球表面积的71%，所以地球上不缺水，人类可以随意使用水资源，不必节约B海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法C海水淡化的各种方法中，蒸馏法的
3、成本比较低D以上说法都正确解析：地球表面咸水多，淡水少，许多国家面临着淡水资源的危机，故不可以随意浪费水资源，A错误；海水淡化中蒸馏法的成本较高，C错误。4下列有关化学方程式与工业生产实际不相符的是(C)A海水提溴时用SO2吸收Br2蒸气：SO2Br22H2O=H2SO42HBrB将煤气化为可燃性气体：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)C用电解法从海水中提取镁：2MgO(熔融)2MgO2D燃煤时加入CaCO3脱硫：2CaCO32SO2O22CaSO42CO2解析：二氧化硫可以和溴单质发生氧化还原反应生成氢溴酸和硫酸，即SO2Br22H2O=H2SO42HBr，A正确；煤的气化过程中，碳在
4、高温下和水蒸气发生成反应生成氢气和一氧化碳，即C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，B正确；用电解法从海水中提取镁：MgCl2(熔融)MgCl2，C错误；燃煤时加入CaCO3脱硫的化学方程式为2CaCO32SO2O22CaSO42CO2，D正确。5海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可按照以下步骤进行：把贝壳制成石灰乳在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物将所得的产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是(D)A此法的优点之一是原料来源丰富B进行、步操作的目的是从海水中提取氯化镁C第步电解时会产生氯气D以上提取镁的过程
5、中涉及的反应有分解反应、化合反应、复分解反应和置换反应解析：无论是贝壳还是海水，都是来源丰富的，利用它们来生产镁有明显的优势，A正确；我们知道海水中含大量Mg2，碱性的石灰乳加入其中可以使Mg2生成Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2沉淀再与盐酸反应即得MgCl2，B正确；MgCl2电解后生成镁和氯气，C正确；贝壳首先加热分解生成CaO，CaO与水化合生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与Mg2生成Mg(OH)2为复分解反应，Mg(OH)2与盐酸的反应也是复分解反应，MgCl2电解为分解反应，综上所述，无置换反应。故D错误。6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(D)解析：物质的
6、灼烧应该选用耐高温的坩埚，A错；过滤操作中，向漏斗中加液要用玻璃棒引流，B错；碘的苯溶液在上层，应由分液漏斗的上口倒出，C错；固液分离可以用蒸馏法分离，D对。7从海水中提取部分物质的过程如图所示，下列有关说法错误的是(C)A过程需要加入化学试剂、沉淀、过滤、蒸发等操作B“母液无水MgCl2”一系列变化中未涉及氧化还原反应C工业上一般用电解氯化镁溶液的方法制取镁单质D过程和均可由反应：2BrCl2=Br22Cl实现，该反应属于置换反应解析：粗盐中含有Na2SO4、CaCl2、MgCl2、泥沙等杂质，所以过程需要通过加入化学试剂、沉淀、过滤等操作除去杂质，A正确；“母液无水MgCl2”一系列变化中
7、元素的化合价未发生变化，未涉及氧化还原反应，B正确；工业上制取单质Mg常采用电解熔融MgCl2的方法，电解MgCl2溶液不能得到金属镁，C错误；过程和均可由反应：2BrCl2=Br22Cl实现，该反应属于置换反应，D正确。8从海水中提镁，最基本的方法是往海水里加碱，得到Mg(OH)2沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成MgCl2之后，经浓缩、干燥、电解，即可得到金属镁。下列对从海水中提镁的有关说法中，正确的是(A)A整个过程中没有涉及置换反应B往海水里加碱是指直接加入NaOHC电解MgCl2溶液即可得到金属镁D电解时得到的镁蒸气应在CO2氛围中冷却9下列说法正确的是(D)A将明矾加入海水中
8、静置过滤是海水淡化的方法之一B海水晒盐的过程发生复分解反应C海水中提取镁的过程不涉及氧化还原反应D从海水中提取铀等微量元素是海水资源综合利用的研究方向之一10下列关于海水资源利用的认识，错误的是(A)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、还原反应、氧化反应11某同学设计实验从海带中提取碘：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。该实验的合理操作顺序是(C)A BC D解析：设计原理
9、是使海带中的I变成碘单质，再用萃取分液的方法分离。反应原理：2H2IH2O2=I22H2O。12某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl2)制备金属镁，其工艺流程如下，下列说法中，错误的是(C)A操作发生的反应为非氧化还原反应B操作是蒸发、浓缩、结晶、过滤C若在实验室进行操作只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器D在整个制备过程中，未发生置换反应解析：在操作中，加入足量的石灰浆与氯化镁发生反应：MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2，该反应中没有元素的化合价发生变化，为非氧化还原反应，故A正确；由氯化镁溶液得到MgCl26H2O晶体，需要采取蒸发、浓缩、结晶、过滤的操作，故B正确；由流程
10、图可知，操作为过滤，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C错误；由流程图可知，整个制备过程中，发生的都不是置换反应，故D正确。二、非选择题(共52分)13(12分)海水开发利用的部分过程如图所示。(1)向苦卤中通入Cl2是为了提取溴，发生反应的离子方程式为Cl22Br=2ClBr2。(2)富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2的水溶液将其还原吸收，发生反应的化学方程式为SO2Br22H2O=H2SO42HBr。也可用纯碱吸收溴，主要反应是Br2Na2CO3H2ONaBrNaBrO3NaHCO3(未配平)，吸收1 mol Br2时，转移的电子为5/3mol。(3)下列有关海水综合利用
11、的说法错误的是B。A粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯B电解饱和食盐水可制得金属钠C工业生产常选用Ca(OH)2作为沉淀剂D海水提镁涉及到复分解反应解析：(1)向苦卤中通入Cl2置换出溴单质的离子方程式为Cl22Br=2ClBr2。(2)用SO2吸收Br2的化学方程式为SO2Br22H2O=H2SO42HBr。纯碱吸收溴单质的方程式为3Br26Na2CO33H2O=5NaBrNaBrO36NaHCO3,3 mol Br2发生反应转移5 mol电子，所以吸收1 mol Br2时，转移的电子为 mol。(3)A.粗盐中含有Ca2、Mg2、SO等杂质，精制时通常在溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、过
12、量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性，再进行重结晶进行提纯，故正确；B.电解熔融氯化钠才能生成钠，故错误；C.工业生产中常选用性价比相对较高的生石灰或石灰水作沉淀剂，故正确；D.海水提镁，涉及生成氢氧化镁、氢氧化镁与盐酸反应，生成氯化镁电解可生成镁，涉及复分解反应，故正确。14(14分)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)石灰乳是生石灰与水形成的物质，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贝壳(或牡蛎壳等)，其化学方程式为CaCO3CaOCO2。从离子反应的角度考
13、虑，往海水中加入石灰乳的作用是沉淀Mg2。(2)操作A是过滤，操作B是蒸发浓缩、冷却结晶。(3)加入的足量试剂a是HCl(填化学式)。(4)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MgCl2(熔融)MgCl2，从成本和废物循环利用的角度考虑，副产物氯气可以用于制盐酸(答案合理即可)。解析：(1)生产生石灰的主要原料来源于海洋中的贝壳或牡蛎壳等，碳酸钙发生分解反应产生CaO和CO2，其化学方程式是CaCO3CaOCO2。从离子反应的角度考虑，往海水中加入石灰乳的作用是与海水中的Mg2反应形成Mg(OH)2沉淀，反应的离子方程式是Mg22OH=Mg(OH)2。(2
14、)操作A是从混合物中分离出难溶的物质，操作方法是过滤；操作B是从可溶性物质的水溶液中获得该物质的晶体，由于该物质的溶解度受温度的影响变化较大，所以该操作方法是蒸发浓缩、冷却结晶。(3)Mg(OH)2是碱，与HCl溶液发生反应生成MgCl2，所以加入的足量试剂a是HCl溶液。(4)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MgCl2(熔融)MgCl2，从成本和废物循环利用的角度考虑，副产物氯气可用于制盐酸、水的消毒和制取漂白粉等。15(12分)海藻中含有丰富的碘元素(以I形式存在)。实验室中提取碘的流程如下：(1)实验操作的名称是萃取、分液，所用主要仪器名称为分液
15、漏斗。(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是BD(填序号)。A酒精(沸点78 ) B四氯化碳(沸点77 )C甘油(沸点290 ) D苯(沸点80 )(3)在操作中，溶液中生成少量ICl(ICl的性质类似于氯气)，为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量(填序号)C溶液，反应的离子方程式IClI=I2Cl。AKIO3 BHClO CKI DBr2(4)利用碘的有机溶液得到单质I2的方法是蒸馏法。解析：从碘水中提取碘单质应加入有机萃取剂如苯、四氯化碳，酒精和甘油均溶于水，不能作萃取剂，然后在分液漏斗中分液即得到碘的有机溶液，再从碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂，采用水浴加热蒸馏，其中在操作中，
16、为使少量的ICl中的碘全部游离出来，应加入还原剂，故只有C项符合，发生的化学反应为IClKI=I2KCl。16(14分)某化学研究性学习小组模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴，查阅资料知：Br2的沸点为59 ，微溶于水，有毒性。该小组设计了如下操作步骤及主要实验装置(夹持装置已略去)：连接装置A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入氯气至反应结束；关闭a、c，打开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b，打开a，通过A向B中缓慢通入足量Cl2；将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。请回答：(1)步骤中鼓入热空气的作用为使A中生成的Br2随空气进入B中
17、。(2)步骤中发生的主要反应的离子方程式为Br2SO22H2O=4H2BrSO。(3)此实验中尾气可用c(填序号)吸收处理。a水 b浓硫酸cNaOH溶液 d饱和NaCl溶液(4)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等物质，该反应的化学方程式为3Br23Na2CO3=5NaBrNaBrO33CO2。(5)与B装置相比，采用C装置的优点为操作简单、污染小。解析：(1)本实验是模拟工业上空气吹出法制溴的流程。第步吹入热空气的目的是使生成的溴单质被空气吹入到吸收装置中。(2)向溶液中通入二氧化硫来吸收溴单质，二者发生反应的离子方程式为Br2SO22H2O=4H2BrSO。(3)此实验的尾气中含有氯气、二氧化硫、挥发的溴，因此可以用氢氧化钠溶液吸收处理。(4)如果直接连接A与C，由题中的提示可知反应物为溴和碳酸钠，生成物中有NaBrO3，溴元素化合价发生变化，根据氯气在碱性条件下可发生歧化反应，推知溴也可发生类似的反应，即有NaBr生成，已知反应物与主要产物，利用氧化还原反应原理配平即可得到反应的化学方程式：3Br23Na2CO3=5NaBrNaBrO33CO2。(5)与B装置相比，采用C装置的优点是操作简单，没有用到二氧化硫，减少了污染。
