4-5海水资源综合利用和环境保护解析

1、课后强化作业么一、选择题1. （2013江西盟校二联）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也叫可入肺颗粒物，与肺癌、哮喘等疾病的发生密切 相关，是灰霾天气的主要原因，它主要来自化石燃料的燃烧（如机动车 尾气、燃煤）等，下列与PM2.5相关的说法不正确的是（）A.大力发展电动车、减少燃油汽车的尾气排放量B.开发利用各种新能源、减少对化石燃料的依赖C.多环芳烃是强致癌物，能吸附在PM2.5的表面进入人体D.PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等元素均为对人体有害的 金属元素解析：PM2.5主要来自化石燃料的燃烧，可大力发展电动车，减少燃油汽车的尾气排放量；开发新能源，减少对化石燃料

2、的依赖，故A、B正确。PM2.5与肺癌等疾病的发生密切相关，故C正确。砷是 非金属元素，故D错误。答案：D2.最近，国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中（）A.对废水、废气、废渣进行严格处理B.不排放任何有害物质C.在化工厂及周围种草、种树、种花，使工厂成为花园式工厂D.以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工生产过程的化学 解析：“绿色化学”的核心是从源头上杜绝有害物质的排放。即化工生产中不排放有害物质答案：B3. （2014河北省名校名师俱乐部高三调研（二）化学已经渗透到人 类生活的各个方面，下列说法不正确的是（ ）A.我国首艘航母“辽宁舰”上用于舰载机降落的拦阻索是特种 钢缆，钢属于

3、铁合金B.半导体行业中有一句话：“从沙滩到用户”，计算机芯片的 材料是二氧化硅C.“光化学烟雾”“臭氧空洞”“硝酸酸雨”的形成都与氮氧化合物有关D.高铁酸钾（&FeO4）是一种高效、多功能水处理剂，既能消毒 杀菌又能净水答案：B4. SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg/L。下列措施中能够减少SO?排放量的是（）用天然气代替煤炭作民用燃料 开发清洁能源 硫酸厂 采用更好的催化剂使SO2氧化成SO3使用CS2萃取煤炭中的硫 燃煤中加入石灰石使用A.B.C.D.解析： 催化剂能加快化学反应速率，但不能影响化学平衡状态， 即不能提高SO2的转化率，错误

4、；煤炭中的硫元素并不是以单质的 形式存在，故无法用CS2萃取煤炭中的硫，错误。答案：A5从海藻灰中提取碘的方法是：往海藻灰浸取液中通入氯气后用升华方法将置换出来的碘提纯。但向浸取液中通入氯气时会生成少量性质类似于Cl2的ICI和IBr。为了消除这两种杂质，使其中的碘完 全游离出来，需要加入适量的()ACaOBKIC.H2OD.酒精解析：由于ICI和IBr类似于CI2的性质，故除去碘中的这两种 物质可加入还原剂KI，发生反应：IClKI=I2KCl，IBrKI=I2KBr。答案：B6在空气吹出法的工艺中，有选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的，也有选用SO2作溴蒸气吸收剂的，下列有关说法正确的是( ()

5、 )A.两种吸收过程中，Br2只作氧化剂B.两种吸收过程都发生了氧化还原反应C.用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱作还原剂D.用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应解析：纯碱溶液作吸收剂的反应为：3Na2CO33Br2=5NaBr+NaBrO3+3C0?;SO2作吸收剂的反应为：SO2+Br?+2H2O=H2SO4+2HBr。分析以上两个反应可知： 中Br?既作氧化 剂，又作还原剂，中Br2只作氧化剂。答案：B7. (2013江苏省四校高三下学期质量调研) )化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关。下列说法不正. .确.的是()A.积极推行和使用能被微生物降解的新型聚合物材料B.加大稀土资源的开采

6、和出口，保证经济快速发展C.大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，减少硫的氧化物和 氮的氧化物污染D.在海水和淡水的交汇处安装半透膜，利用水中电解质浓度的 差异进行发电解析：稀土资源是不可再生资源，应合理利用，B项错误。答案：B8.根据“绿色化学”的理念，某化学工作者设计了下列4步化学反应：750C1CaBe+ 出0=心0+2HBr100C22HBr+Hg=HgB2+H2T250C3HgBr2+CaO=HgO+CaBr2500C42HgO=2Hg+。2匸该方案的目的是为了制备（）A.HBrB.CaOC.H2D.Hg解析：将题目中提供的四个方程式叠加：1+q可得一定温度下iH2O = H2f +尹

7、2f故该方案的目的是为了制取可燃烧气体H2答案：C9.下图所示为一种用蒸馏法淡化海水的流程，已知减压可以降低水的沸点。下列说法不正确的是（）A.从处进入的海水的作用为冷却B.从处流出的浓海水直接排放到海洋中C.从处流出的淡水还不能直接饮用D.从处通入热蒸气是加热海水，使之蒸发解析： 在处通入热蒸气， 并在减压条件下使海水蒸发， 经冷凝 后成为蒸馏水，从 处流出，但人不能直接饮用蒸馏水。从 流出的 浓海水盐分浓度高，可用作晒盐等，不能直接排放到海洋中。答案：B10. （2013黄冈中学模拟）化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是（）A.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护

8、环境B.凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用C.为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术减压减压浓海水浓海水淡水淡水海水海水D.提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染解析：食品添加剂是用来改善食品品质，延长食品保存期，添加 食品营养成分的一类化学合成物质或天然物质，所以含有食品添加剂 的食物对人体健康不一定有害。答案：B11.（2013湖北省八校高三第二次联考）下列说法中正确的是（ ）A.近期媒体报道的某白酒中的增塑剂是对人体健康无害的物质B.尽量使用含12C的产品，减少使用含13C或14C的产品，这符 合“促进低碳经济”宗旨C.旧皮鞋、皮带等不可

9、以回收提炼其所含蛋白质D.光化学烟雾、酸雨等可能与PM2.5的存在有关解析：增塑剂对人体有害，A项错误；低碳经济，是尽可能地减 少煤炭、石油等高碳能源的消耗，减少温室气体的排放，B项错误；旧皮鞋、皮带等可以回收，但是不能用于食品和药品的加工中，C项错误答案：D12.如图表示汽车尾气净化处理过程。有关叙述正确的是（）Pt-Rh 催化剂催化剂 CO.HJ)N2CONOCA.上述过程中，NOx只被CO还原B.安装该净化器的汽车使用含铅汽油不会造成污染CPtRh催化剂可提高尾气平衡转化率D.产生22.4 L氮气(标准状况)时，转移4xmol电子解析：由图中看出，NOx将CxHy和CO氧化为CO?，而本

10、身被 还原为N2，使用含铅的汽油会造成污染，故A、B项错误；催化剂不 能改变反应的限度，C项错误； 氮元素化合价由+2x价变成0价， 故 每生成1mol N2,转移电子4xmol,D项正确。答案：D13.(2013唐山调研) )下列符合化学实验“绿色化学”要求的有()在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘 水 在铜与浓硫酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝 将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放A.B.C.D.解析： 因为溴易挥发，所以在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水，可减少污染。在铜与浓硫酸的反应实验 中为了避免过量的SO2污染空气，将

11、铜片改为可调节高度的铜丝，可 减少污染。将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放，可减少水体污 染。答案：D14垃圾分类有利于资源回收利用。下列垃圾归类不合理的是()ABCD垃圾废易拉罐废塑料瓶废荧光灯管不可再生废纸垃圾分类可冋收物4护再埼圾解析：废塑料瓶属于可回收物。B错误答案：B15. （2013豫北名校联考）下列气体物质的主要来源及对环境影响相对应的是（）气体物质主要来源对环境的影响A二氧化碳化石燃料的燃烧酸雨B二氧化硫汽车尾气的排放光化学烟雾C二氧化氮工业废气的排放温室效应D甲醛各类含酚醛树脂胶的人造板装饰材料室内空气污染答案：D二、非选择题16. （2013厦门模拟）海带中含有丰富的碘。

12、为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:请填写下列空白：(1)步骤灼烧海带时，除需要三角架外，还需要用到的仪器是_ 。(从下列仪器中选择所需的仪器， 用标号字母填写在空白处)A.烧杯B.坩埚C.表面皿D.泥三角E.酒精灯F.干燥器(2)步骤的实验操作名称是 _ ;步骤的目的是从含碘苯溶液中分离出碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是 _ 。(3)步 骤 反 应 的 离 子 方 程 式 是(4)步 骤 中 ， 某 学 生 选 择 用 苯 来 提 取 碘 的 理 由 是(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法_解析：(1)灼烧海带在坩埚里进行，坩埚放在泥三角上

13、，用酒精灯 加热，且要用玻璃棒搅拌，使其充分反应，所用仪器类似于测定硫酸 铜晶体中的结晶水实验，加热硫酸铜晶体失水。(2)分离悬浊液得到含 碘溶液和残渣， 采用过滤法； 碘溶于苯中， 苯易挥发， 碘固体易升华， 可用蒸馏的方法得到碘和苯。(3)联想二氧化锰氧化浓盐酸中氯离子的反应，I-还原性强于C1-，在酸性条件下二氧化锰一定能氧化I-,MnO2+2I-+4H+=+Mn2+2H2O。( (4)萃取剂必须具备三个条 件：不溶于水，也不与水反应；碘、溴等被萃取的物质在该物质 中的溶解度大于在水中的溶解度； 被萃取的物质与该萃取剂不发生 反应。苯符合萃取剂选用条件，苯不溶于水，且不与水反应；苯是非

14、极性溶剂，碘是非极性分子，根据相似相溶原理，碘易溶于苯而在极 性溶剂水中溶解度小；碘与苯不反应。除苯作萃取剂外，四氯化碳等 有机溶剂也可以作碘的萃取剂。但是，汽油或煤油中含有不饱和烃， 可与碘发生加成反应，所以不能选用汽油或煤油萃取碘。(5)利用 “碘与淀粉溶液混合，溶液呈蓝色这一特征现象检验水层里是否有碘单质 存在”。设计实验方法包括 “步骤、现象、结论及解释 ”。答案：(1)BDE (2)过滤 蒸馏(3) 2I+MnO2+4H+=Mn2+I2+2H2O(4)苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水中的大(5)取少量提取碘后的水溶液于试管中， 加入几滴淀粉试液； 观察 是否出现蓝色(如果变蓝，

15、说明还有单质碘)17. (2013襄阳调研) )我国濒临海域的省份能够充分利用海水制得 多种化工产品。如图是以海水、贝壳(主要成分CaCO3)等为原料制取 几种化工产品的工艺流程图， 其中E是一种化肥，N是一种常见的金 属单质。结合上述工艺流程回答下列问题。物质G和L的化学式分别为 _和_。固体B是生活中的一种必需品，主要用作 _。上述工艺流程中可以循环使用的物质的化学式为 _。(3)反应的化学方程式为 _在反应中必须先通入NH3,而后通入D，其原因是(4)工业上利用F可制得另一种化工产品，该反应的化学方程式为O由K溶液经如何处理才能制得N?O解析：根据题中提示可知C为CaO,D为C02，固体

16、B是生活中的一种必需品，可由海水曝晒过滤得到，推测B为NaCl。NaCl与海曝晒曝晒水水 过滤过滤0-两两一一 固固体体B 十回十回T T 沉淀沉淀FT T 固体固体c亠回亠回+回冋母液母液锻烧锻烧NH3、CO2、H2O反应可以得到化肥E和沉淀F，根据侯氏制碱法知 识可以推测E为NH4CI,F为NaHC03,母液与CaO反应得到可以煅烧的物质H可以推测母液中参与反应的主要物质为MgCW,H为Mg(OH)2,G为CaCl2,I为MgO，结合N是一种常见金属单质，推 测N为Mg，结合题中第(5)问可以推测K为MgC*，贝 SM为C，J为盐酸，L为H2。将推测代入流程图中检验，符合题意。答案：(1)

17、CaCl2H2调味剂( (2)CO2(3) NaCI+NH3+CO2+H2O=NaHCO3J+NH4CI NH3在水 中的溶解度大，先通入NH3，有利于吸收CO2,使其转化为( (NH4) )2CO3。(4) 2NaHCO3=Na2CO3+CO2f +H2O(5)将MgCL溶液在氯化氢气体中进行蒸发结晶制得MgC*,电解熔融的MgC*可制取金属镁18.海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下：成分含量/(mg/L)成分含量/(mg/L)c18 980Ca2+400Na+10 560HCO3142SO2_2 560Br64Mg2+1 272(1)电渗析法淡化海水示意图如下所示，其中阴

18、( (阳)离子交换膜仅 允许阴( (阳)离子通过。阳极主要电极反应式是_O2_ 在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有 _ 和CaC03,生成CaC03的离子方程式是_提取溴的过程中，经过两次Br-Br2转化的目的是, 吸收塔中发生反应的离子方程式是 _。用平衡移动原理解释通空气的目的是2从MgCJ溶液中得到MgC*6H2O晶体的主要操作是_过滤、洗涤、干燥。3依据上述流程，若将10 m3海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下C12的体积为_L(忽略C12溶解) )。傾a或co)(2)利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下：CL空气SO,水溶液*i+醸化一 L1一一1一-(X(m1海水淡水

19、的出口为空吒过滤MgCI溶液* Mg海水海水阴极阴极海水海水阳离子阳离子阴离子阴离子交换膜交换膜交换膜交换膜解析：阳极发生氧化反应：2CL2e_=Cbf（主要）,40H-4e_=2H2。+。2匸（次要）。根据表格中的信息，钙离子和镁离子、 碳酸氢根离子含量较高。阴极反应式为2H2O+2e-=20H-+H2f,Mg2+20H=Mg（0H）2$ ,HCO+OH+Ca2+=CaCO3J +H2O。从图示看，海水加入电解槽，通电后，阴极产生氢气，溶液 中OH-浓度增大，受阳离子交换膜限制，中间海水中钠离子进入左室（阴极室），a处流出的主要溶质是氢氧化钠；同理，阳极产生氯气，氯 离子浓度减小，钠离子过剩

20、，为了维持电荷平衡，中间的海水中氯离 子必须向阳极室（右）迁移，c处流出的主要溶质是氯化钠。只有b处流出的溶液中含氯化钠量少，称为淡水。（2）海水中溴离子浓度很低，如果直接用海水提取溴，耗能高， 成本大，两次转化溴离子的目的是富集溴兀素。SO2+B2+2H2O=2HBr+H2SO4。溴蒸气与溴水存在平衡：Br2（g）BQ（aq）,BQ+H2OHBr+HBrO，通入空气将溴蒸气吹出，促进平衡向左移动。氯化镁溶液浓度小，直接降温，不会析出氯化镁晶体，先要 蒸发、浓缩至热饱和溶液、降温结晶、过滤得到氯化镁晶体，如果电 解熔融氯化镁制镁，还必须在氯化氢气体中灼烧氯化镁晶体得到无水 氯化镁。 C12+2

21、Br=B2+2Cl,B2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,2HBr+Cb=2HCI+Br?。结果：2CI?BQ。海水中c(Br)=64 mg/L,10 m3=10 000 L,10 m3中含溴离子的质量为m(Br-)=答案： 2Cl-2e-=Cl2fMg(OH)2Ca2十 +OH-+HCO3=CaCO3J+H2Ob(2)对溴元素进行富集SO2+BW+2H2O=4H+2Br-+SO2-通入空气将B2蒸气带出，使B2( (g) Br2( (aq)或Br?+H2O HBr+HBrO平衡向左移动加热浓缩、冷却结晶389.6佃.斯坦福大学B M Trost教授提出了绿色化学的核心概念 原子经济性，我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济 性，其计算公式为:原子利田率目标生成物的质量原子利用率=参