人教版高中化学必修二海水资源的开发利用.docx

高中化学学习材料

海水资源的开发利用

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

1．许多国家十分重视海水资源的综合利用，不需要化学变化就能从海水中获得的物质是( )

A.Cl2、Br2、I2 B.Na、Mg、Al C.食盐、淡水 D.NaOH、H2

2．海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是( ) A.海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质 B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化

C.从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2 D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能

3．NaCl是海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以NaCl为原料的产品(或物质)是( )

①烧碱 ②纯碱 ③金属钠 ④氯气 ⑤盐酸 A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①②③⑤ D.①②④⑤

4．从海水中提取的溴约占世界溴年产量的

1，从海水中提取溴的主要步骤可表示为( ) 3A.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

－

5．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 C.FeCl3溶液 D.碘水

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( )

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－－－－－

7．甲、乙、丙三溶液各含有一种X(X为Cl、Br或I)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )

－－－－－－

A.Br、I、Cl B.Br、Cl、I －－－－－－C.I、Br、Cl D.Cl、I、Br

＋－

8．检验海带中碘元素的实验中，发生如下反应：2H＋2I＋H2O2===I2＋2H2O，下列对该反应的叙述中不正确的是( ) A.I2为氧化产物

B.H2O2既作氧化剂又作还原剂 C.氧化性强弱顺序为H2O2>I2

D.生成1 mol I2时转移2 mol电

9．化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法正确的是( ) A.石英只能用于生产光导纤维

B.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现 C.为了增加食物的营养成分,可以大量使用食品添加剂 D.“地沟油”禁止食用,但可以用来制肥皂

10．NaCl是一种化工原料,可以从海水中提取。以NaCl为原料可以制备一系列物质(如图)。下列说法正确的是( )。

A.25 ℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大

B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂 C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存,所以Cl2不与铁反应 D.图中所示转化反应都是氧化还原反应

桑水

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11．全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的99%，故溴有“海洋元素”之

－1

称，海水中溴含量为65 mg·L。其工业提取方法有：

(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，把溴置换出来，再用空气将嗅吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。该方法涉及的反应有①_________________(写出化学方程式)；②3Br2＋3CO===BrO＋5Br＋3CO2↑；③BrO＋5Br＋6H===3Br2＋3H2O。其中反应②中氧化剂是________；还原剂是________。

(2)空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(1)，只是将溴吹出后是用SO2来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式：______________________。

(3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是________。下列可以用于海水中溴的萃取的溶剂是________(填序号)。

①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸

12．海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：

－

＋

－

(1)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。_______________________

(2)实验室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要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的： ①溶解：_____________________________。 ②过滤：_____________________________。 ③蒸发：_____________________________。

13．镁及其合金是一种用途很广的金属材料，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①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①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是__________________。

(3)试剂②选用________；写出其反应的离子方程式____________________________。 (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______________________。

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14．空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：

(1)步骤③的离子方程式：_________________________________。

(2)步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是________。

(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________(填试剂名称)溶液，以除去氯气。

(4)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：___________________________。

(5)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是_______________________。 (6)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”，请说明原因： ______________________________。

桑水

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参考答案

1．C

【解析】A、B、D中的物质必须经化学变化，才能够从海水中获取。 2．C

【解析】[海水中的钾元素是以化合态形式存在，要求化合态转化为游离态，一定发生氧化还原反应，A不正确；海水蒸发制海盐，是发生了物理变化，B错误；电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正确；潮汐发电是将机械能转化为电能，因此D也不正确。] 3．A

【解析】[在氯碱工业中，2NaCl＋2H2O得盐酸。2NaCl(熔融)

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2与Cl2化合被水吸收可

2Na＋Cl2↑。在制纯碱工业中主要利用如下原理：NaCl＋CO2＋

Na2CO3＋H2O＋CO2↑。

NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3

4．B

【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。] 5．B

3＋－

【解析】[Fe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，但不适合工业生产用，KMnO4价格比较贵。] 6．D

【解析】[灼烧海带应用坩埚，A项错误；过滤时应用玻璃棒引流，B项错误；苯的密度比水的小，萃取后的混合溶液中苯在上层，应从分液漏斗上口倒出，C项错误。] 7．A

【解析】[向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，应是溴水的颜色，则甲中必含有Br－

，被Cl2置换生成了Br2，由此否定了C、D；再加丙溶液，颜色无明显变化，说明丙溶液中

－

不含I，否则加入后应被Br2所置换，生成I2，溶液应为蓝色，与题给条件不符，则丙溶液

－－－－－

只能含有Cl，I必在乙溶液中。因此甲、乙、丙溶液依次含有Br、I、Cl。] 8．B

【解析】，该反应中I2为氧化产物，H2O2作氧化剂，根据氧化性由强到弱的顺序为氧化剂>氧化产物，所以氧化性H2O2>I2；反应中每生成1 mol I2，转移2 mol电子。] 9．D 【解析】 选项 A B C D 具体分析 石英的主要成分为SiO2,不仅可以用来生产光导纤维还可以生产玻璃、晶体硅等 从海水中提取食盐和淡水属于物理变化 食品添加剂大量使用会对人体健康造成危害,应该合理使用 “地沟油”的主要成分为油脂,但其中含有对人体有害的物质,不能食用,但可以利用皂化反应来制造肥皂

结论 错误 错误 错误 正确 —————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————

10．B

【解析】25 ℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小,A项错误;常温下Cl2不与铁反应,加热条件下则可以反应,C项错误;图中所示转化反应中生成NaHCO3、Na2CO3的反应都是非氧化还原反应,D项错误。

－－

11．(1)Cl2＋2Br===2Cl＋Br2 Br2 Br2 (2)Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 (3)分液漏斗 ②

【解析】工业上提取溴的原理：将氯气通入到富含溴离子的海水中，把溴置换出来，然后被

－－

某些溶液吸收，再提纯即可得到。Cl2＋2Br===2Cl＋Br2，溴与二氧化硫反应的化学方程式：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，方法(3)是利用物理方法，用有机溶剂溶解，因为溴易溶于有机溶剂，作为海水中萃取溴的溶剂只能是②四氯化碳。 12．(1)加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤

(2)搅拌，加速固体溶解 引流，防止液体外溅 搅拌，防止因局部过热而使液体或晶体飞溅 【解析】(1)为防止引入新杂质，可用MgCl2溶液将Ca(OH)2转化为Mg(OH)2，然后过滤洗涤得Mg(OH)2。(2)溶解固体时使用玻璃棒是为了加速固体的溶解；在过滤时使用玻璃棒引流，可防止液体外溅；蒸发结晶过程中，使用玻璃棒搅拌，可防止因局部过热而使液体或晶体飞溅。

13．(1)石灰乳 过量 (2)过滤

＋2＋

(3)盐酸 Mg(OH)2＋2H===Mg＋2H2O (4)MgCl2(熔融)

Mg＋Cl2↑

【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MgSO4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。

＋2＋

(3)用盐酸溶解Mg(OH)2，反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H===Mg＋2H2O。 (4)工业上电解熔融MgCl2制取Mg，反应的化学方程式为MgCl2(熔融)

＋

－

2－

Mg＋Cl2↑。

14．(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋2Br＋SO4

－

(2)分液漏斗(3)溴化铁(或其他含Br的盐类物质)

(4)温度过高，大量水蒸气被蒸出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低 (5)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应

(6)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本

【解析】占地球储量99%的溴分布在海洋中，从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提

－－

取三个步骤。步骤①的氯气氧化发生的反应是Cl2＋2Br===2Cl＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，怎样才能把溴提取出来呢？根据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气(步骤②)，

＋－2－

使它和热空气一起挥发出来，再用SO2吸收(步骤③)：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋2Br＋SO4，

－

这样可以得到较大浓度的含Br的溶液，进一步用氯气氧化(步骤④)，得到Br2，然后蒸馏便得到了液溴。

桑水