2019年高中化學 第四章 化學與自然資源的開發(fā)利用 4.1.2 海水資源的開發(fā)利用課時作業(yè) 新人教版必修2.doc

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2019年高中化學 第四章 化學與自然資源的開發(fā)利用 4.1.2 海水資源的開發(fā)利用課時作業(yè) 新人教版必修2 一、選擇題 1．海水是一個巨大的化學資源寶庫，下列有關海水綜合利用的說法正確的是(　　) A．海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì) B．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學變化 C．從海水中可以得到NaC1，電解熔融NaCl可制備Cl2 D．利用潮汐發(fā)電是將化學能轉化為電能 【解析】　海水中的鉀元素是以化合態(tài)形式存在，化合態(tài)轉化為游離態(tài)，一定發(fā)生氧化還原反應，A不正確；海水蒸發(fā)制海鹽，是發(fā)生了物理變化，B錯誤；電解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正確；潮汐發(fā)電是將機械能轉化為電能，D不正確。 【答案】　C 2．若將海水淡化作飲用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是(　　) A．加明礬使海水中的鹽分沉淀而淡化 B．利用太陽能使海水蒸餾淡化 C．利用電滲析法可以獲取淡化的飲用水 D．將海水通過離子交換樹脂，以除去所含離子 【解析】　明礬只能使海水中的懸浮物沉淀下來，不能使可溶性的鹽沉淀。 【答案】　A 3．許多國家十分重視海水資源的綜合利用，不需要化學變化就能從海水中獲得的物質(zhì)是(　　) A．Cl2、Br2、I2　　　　　　B．Na、Mg、Al C．食鹽、淡水 D．NaOH、H2 【解析】　A、B、D中的物質(zhì)必須經(jīng)化學變化，才能夠從海水中獲取。 【答案】　C 4．NaCl是海水中提取出來的一種重要物質(zhì)，除食用外，它還是一種工業(yè)原料。下列以NaCl為原料的產(chǎn)品(或物質(zhì))是(　　) ①燒堿?、诩儔A　③金屬鈉?、苈葰狻、蓰}酸 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③⑤ D．①②④⑤ 【解析】　在氯堿工業(yè)中，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2與Cl2化合被水吸收可得鹽酸。2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。在制純堿工業(yè)中主要利用如下原理：NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 【答案】　A 5．某同學設計實驗從海帶中提取碘： ①滴加稀硫酸和雙氧水　②在海帶中加入少量酒精，點燃使其燃燒為灰燼，在灰燼中加水攪拌?、奂铀穆然疾⒄袷帯、苓^濾?、莘忠? 該實驗的合理操作順序是(　　) A．①③⑤②④ B．②①③④⑤ C．②④①③⑤ D．③①②⑤④ 【解析】　從海帶中提取I2的流程為 海帶(加少量酒精)海帶灰含I－的水溶液I2的水溶液I2的有機溶液，故正確步驟為②④①③⑤，選C。 【答案】　C 6．下列有關說法不正確的是(　　) A．工業(yè)上可利用海水制取鎂 B．實驗室可用海帶為原料獲得碘 C．工業(yè)上可用還原劑還原赤鐵礦(含F(xiàn)e2O3)獲得鐵 D．從海水中提取溴元素(以Br－形式存在)，可以考慮向其中通入F2 【解析】　海水中含大量Mg2＋，海帶中含碘元素，因此工業(yè)上可利用海水制鎂，實驗室中用海帶制碘，A、B正確；赤鐵礦主要成分為Fe2O3，可用還原劑如焦炭還原Fe2O3獲得鐵，C正確；因F2能與水劇烈反應，化學方程式：2F2＋2H2O===4HF＋O2，D錯誤。 【答案】　D 7．海水提溴過程中將Br－氧化成Br2，可向其中加入氧化劑，合適的是(　　) A．酸性KMnO4溶液 B．氯水 C．FeCl3溶液 D．碘水 【解析】　Fe3＋和I2的氧化性都不如Br2的強。C、D不正確；酸性KMnO4溶液能氧化Br－，但KMnO4價格比較貴，不適合工業(yè)生產(chǎn)用。 【答案】　B 8．從海帶中提取碘的實驗過程中涉及下列操作，其中正確的是(　　) 【解析】　灼燒海帶應用坩堝。A項錯誤；過濾時應用玻璃棒引流，B項錯誤；苯的密度比水的小，萃取后的混合溶液中苯在上層，應從分液漏斗上口倒出，C項錯誤。 【答案】　D 9．海洋中蘊藏著巨大的化學資源，下列有關海水綜合利用的說法正確的是(　　) A．蒸發(fā)海水可以生產(chǎn)單質(zhì)碘 B．蒸餾海水可以得到淡水 C．電解海水可以得到單質(zhì)鎂 D．電解海水可以制得金屬鈉 【解析】　A項，海水中的碘元素以I－的形式存在，可以加氧化劑將I－氧化為I2，最后再萃取蒸餾即可得到碘單質(zhì)，錯誤；B項，利用蒸餾法使水變?yōu)樗魵?，然后通過冷凝得到蒸餾水，能使海水淡化，正確；C項，電解熔融MgCl2可以獲得金屬Mg，電解海水得不到金屬Mg，錯誤；D項，電解熔融NaCl可以獲得金屬Na，電解海水得不到金屬Na，錯誤。 【答案】　B 10．海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是(　　) A．向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴 B．粗鹽可采用除雜和重結晶等過程提純 C．工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑 D．富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴，再用SO2將其還原吸收 【解析】　苦鹵中含有Br－，通入Cl2可將Br－氧化生成Br2，A正確；粗鹽中含有Ca2＋、SO等雜質(zhì)離子，故先除雜得NaCl和KCl的混合溶液，而NaCl的溶解度隨溫度變化不大，故采用重結晶可以得到純凈的NaCl，B正確；工業(yè)上沉淀海水中的Mg2＋，采用Ca(OH)2，不用NaOH，因為NaOH的價格較貴，C錯誤；Br2易揮發(fā)，用熱蒸氣吹出后，用SO2吸收，生成H2SO4和HBr，富集后再用Cl2處理HBr生成Br2，D正確。 【答案】　C 二、非選擇題 11．海水是可以綜合利用的。從海水中提取食鹽和溴的過程如下： (1)請寫出一種海水淡化的方法：____________________。 (2)步驟Ⅰ獲取Br2的離子方程式為____________________________________________。 (3)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸氣轉化為氫溴酸以達到富集的目的。其反應的化學方程式為Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，在該反應中，還原劑是________(填化學式)。若反應中生成4 mol HBr，則消耗________mol SO2。 【解析】　海水淡化的方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。海水淡化后得到NaCl，電解其熔融態(tài)可生成Na和Cl2。利用生成的Cl2氧化濃縮海水中的Br－得到Br2，離子方程式為Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，然后通入空氣，吹出Br2，再用SO2吸收Br2，發(fā)生反應的化學方程式為Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，該反應中氧化劑為Br2，還原劑為SO2，反應中每生成4 mol HBr，則消耗2 mol SO2，最后再向含HBr的溶液中通入適量Cl2，蒸餾得到Br2。 【答案】　(1)蒸餾法(或電滲析法，離子交換法等) (2)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－　(3)SO2　2 12．某化學研究性學習小組為了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了相關資料，Br2的沸點為59℃，微溶于水，有毒性和強腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后，繪制了如圖所示裝置簡圖： 請你參與分析討論： (1)圖中儀器B的名稱：________。 (2)整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，其原因是__________________________。 (3)實驗裝置氣密性良好，要達到提純溴的目的，操作中如何控制關鍵條件：____________________________。 (4)C中液體產(chǎn)物顏色為________。為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反應后，再進行的分離操作是________________________。 【答案】　(1)冷凝管　(2)Br2腐蝕橡膠　(3)控制溫度計b的溫度，并收集59℃時的餾分　(4)深紅棕色　分餾(或蒸餾) 13．海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素。碘元素以碘離子的形式存在。實驗室從海藻中提取碘的流程如下： (1)指出從海藻中提取I2的實驗操作名稱： ①____________，③____________，反應②的離子方程式____________________________。 (2)提取碘的過程中，可供選擇的有機溶劑是________。 A．甲苯、酒精 B．四氯化碳、苯 C．汽油、乙酸 D．汽油、甘油 (3)為使海藻中I－轉化為碘的有機溶液，實驗室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器。還缺少的儀器是______________。 (4)從含碘的有機溶劑中提取碘，還要經(jīng)過蒸餾，指出下列蒸餾裝置中的錯誤之處____________________________________。 (5)進行蒸餾操作時，使用水浴加熱的原因是__________________________________________，最后晶態(tài)碘在________中。 【解析】　(1)為了從懸濁液中分離I－，應用過濾；從I2的水溶液中把它提取出來，應用萃取。 (2)A中酒精，C中乙酸，D中甘油，都是易溶于水的物質(zhì)，所以不能用于萃取碘。 (3)萃取分液所必需的儀器是分液漏斗，過濾時所需儀器必有普通漏斗。 【答案】　(1)過濾　萃取　2I－＋Cl2===I2＋2Cl－　(2)B (3)分液漏斗，普通漏斗 (4)①沒有石棉網(wǎng)；②溫度計插入液面以下；③冷凝管進、出水方向顛倒 (5)萃取劑沸點較低，I2易升華　燒瓶 14．鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。主要步驟如下： (1)為了使MgSO4轉化為Mg(OH)2，試劑①可以選用________，要使MgSO4完全轉化為沉淀，加入試劑的量應________________。 (2)加入試劑①后，能夠分離得到Mg(OH)2沉淀的方法是________________________。 (3)試劑②選用________；其反應的離子方程式為________________________。 (4)無水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后產(chǎn)生鎂和氯氣，該反應的化學方程式為____________________。 【解析】　(1)工業(yè)上常加入廉價的石灰乳使海水中的MgSO4轉化為Mg(OH)2；為使MgSO4完全轉化為Mg(OH)2，應加入過量石灰乳。 (2)加入石灰乳產(chǎn)生Mg(OH)2，通過過濾將Mg(OH)2分離出來。 (3)用鹽酸溶解Mg(OH)2，反應的離子方程式為Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。 (4)工業(yè)上電解熔融MgCl2制取Mg，反應的化學方程式為MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 【答案】　(1)石灰乳　過量 (2)過濾 (3)鹽酸　Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O (4)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑