人教版高中化学必修2课时作业4-1-2海水资源的开发利用

课时分层作业(十九)(建议用时：40分钟)1．地球上97%以上的水是海水，海水淡化可缓解淡水资源不足。下列方法中能将海水淡化的是()①在海水中加入硝酸银，滤掉生成的沉淀②蒸馏海水，将蒸汽冷凝③将海水加压，使水分子通过半透膜以滤去盐分④将海水暴晒，滤掉析出的盐A．①② B．②③C．①④ D．③④B[①中加入硝酸银虽然将Cl－除去，但同时生成NaNO3，达不到海水淡化的目的。②是一种使用最早、最广泛的海水淡化方法。③中使用了新型高分子材料半透膜，是一种新的海水淡化方法。④中将海水暴晒，并不能除尽海水中的盐分，滤掉析出的盐后得到的是含盐的饱和溶液，不能将海水淡化。]2．海洋是非常巨大的资源宝库，以下有关海洋资源开发和利用的说法，不正确的是()A．海水中的元素种类很多，富集程度大B．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等C．海水中除H2O外，还含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、F等多种元素D．由于与岩石、大气和生物相互作用，海水中溶解和悬浮着大量无机物和有机物[答案]A3．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。下列说法不正确的是()A．可用BaCl2溶液除去粗盐中的SOeq\o\al(2－,4)B．从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C．试剂1可以选用石灰乳D．从图中可知，海水中的钾元素没有任何利用价值[答案]D4．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．海底多数金属结核矿含有铁、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A[A项，锶和碳元素属于常量元素；B项和C项说法正确；D项，海水提溴的过程涉及反应：Br－eq\o(→,\s\up8(Cl2),\s\do8(氧化反应))Br2eq\o(→,\s\up8(SO2),\s\do8(还原反应))Br－eq\o(→,\s\up8(Cl2),\s\do8(氧化反应))Br2。]5．海水淡化可采用膜分离技术，如图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜。下列对加压后右侧海水成分变化的分析正确的是()A．溶质质量增加 B．溶液质量不变C．溶剂质量减少 D．溶质质量分数不变C[加压后，右侧海水中的水分子透过淡化膜进入左侧水池，故右侧海水中溶质的质量不变，溶剂的质量减少，溶质的质量分数增加。]6．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，其反应原理为3Na2CO3＋3Br2=5NaBr＋NaBrO3＋3CO2，也有选用SO2作溴蒸气吸收剂的，下列有关说法正确的是()A．两种吸收过程中，Br2只作氧化剂B．只有SO2吸收过程发生了氧化还原反应C．用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱既不是还原剂也不是氧化剂D．用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应C[①纯碱溶液作吸收剂的反应为3Na2CO3＋3Br2=5NaBr＋NaBrO3＋3CO2；②SO2作吸收剂的反应为SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr。分析以上两个反应可知：①中Br2既作氧化剂，又作还原剂，Na2CO3既不是还原剂也不是氧化剂，②中Br2只作氧化剂。]7．海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可按照如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；④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()A．此法的优点之一是原料来源丰富B．进行①②③步操作的目的是从海水中提取氯化镁C．第④步电解时会产生氯气D．以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、置换反应和复分解反应D[海水和贝壳都易于得到，而且十分丰富，所以此法的优点之一是原料来源丰富，故A项正确；海水中含有氯化镁，但浓度低且含有其他杂质，不能直接蒸发结晶，故B项正确；贝壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，发生的是分解反应；电解氯化镁时产生氯气和镁，属于分解反应；生石灰和水反应是化合反应，氢氧化钙与氯化镁反应、氢氧化镁与盐酸反应都属于复分解反应，所以提取镁的过程中没有涉及的反应类型是置换反应，C项正确，D项错误。]8．根据CO还原铁的氧化物的实验装置图(如图所示)，回答下列问题：(1)怎样知道硬质玻璃管中Fe2O3已开始反应？____________________________________________________________________________________。(2)在A处点燃，可观察到的现象是_______________________，为什么要在A处点燃？__________________________________________________________。(3)实验结束时应注意的操作是________。①先停止通入CO②先熄灭酒精灯，并继续通入CO③熄灭酒精灯，同时停止通入CO④先熄灭酒精灯，继续通入CO至被还原的铁粉冷却，并点燃排出的CO气体[答案](1)当硬质玻璃管中红色物质开始变黑时，B中澄清石灰水开始变浑浊(2)观察到淡蓝色火焰CO有毒，防止污染空气(3)④9．海水占地球总储水量的97%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。(1)工业上电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。也可以电解熔融氯化钠制得钠和氯气，该反应的化学方程式为_________________。(2)近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫的废气并回收二氧化硫的方法，该方法的流程如下：试写出相应反应的化学方程式：②__________________________________________________________；③__________________________________________________________；④__________________________________________________________。[解析](1)电解熔融NaCl的化学方程式为2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up8(电解))2Na＋Cl2↑。(2)该流程较清晰地展示了氯碱工业产品及NaCl循环治理含SO2的废气并回收SO2的原理，根据要求写出化学方程式即可。[答案](1)2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up8(电解))2Na＋Cl2↑(2)②NaOH＋SO2=NaHSO3③H2＋Cl2eq\o(=,\s\up8(点燃))2HCl④NaHSO3＋HCl=NaCl＋SO2↑＋H2O10．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：eq\x(海藻)eq\o(→,\s\up8(灼烧))eq\x(海藻灰)eq\o(→,\s\up8(浸泡))eq\x(悬浊液)eq\o(→,\s\up8(①))eq\x(含I－的溶液)eq\o(→,\s\up8(②),\s\do8(适量Cl2))eq\x(含I2溶液)eq\o(→,\s\up8(③))eq\x(碘的有机溶液)→eq\x(晶体碘)(1)实验操作③的名称是________，所用主要仪器名称为________。(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是________(填序号)。A．酒精(沸点78℃) B．四氯化碳(沸点77C．甘油(沸点290℃) D．苯(沸点80(3)在操作②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)溶液，反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________________。A．KIO3 B．HClOC．KI D．Br2(4)利用碘的有机溶液得到单质I2的方法是________。[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采用水浴加热蒸馏提取碘并回收溶剂。其中在操作②中，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，发生的化学反应方程式为ICl＋KI=I2＋KCl。[答案](1)萃取、分液分液漏斗(2)BD(3)CICl＋I－=I2＋Cl－(4)蒸馏法11．海水是巨大的资源宝库。如图是人类从海水资源获取某些重要化工原料的流程示意图。回答下列问题：(1)操作A是________(填实验基本操作名称)。要知道海水晒盐的过程中溶液里食盐含量在逐渐提高的简易方法是________。a．分析氯化钠含量b．测定溶液密度c．观察是否有沉淀析出(2)操作B需加入下列试剂中的一种，最合适的是_____________________________________________________________________________________。a．氢氧化钠溶液 b．澄清石灰水c．石灰乳 d．碳酸钠溶液(3)图中虚线框内流程的主要目的是______________________________________________________________________________________________。写出溴水中通入SO2时反应的离子方程式___________________________________________________________________________________________。(4)图中虚线框内流程也可用下列流程替代：eq\x(低浓度Br2)Na2CO3,eq\x(溶液Ⅰ)H2SO4,eq\x(Br2)请将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整：eq\x()Br2＋eq\x()Na2CO3=eq\x()NaBrO3＋eq\x()________＋eq\x()________。(5)已知苦卤的主要成分如下：离子Na＋Mg2＋Cl－SOeq\o\al(2－,4)浓度/(g·L－1)63.728.8144.646.4理论上，1L苦卤最多可得到Mg(OH)2的质量为________g。[解析](5)Mg2＋——Mg(OH)224581×28.8gm故m＝eq\f(58×28.8g,24)＝69.6g。[答案](1)蒸发结晶、过滤b(2)c(3)富集Br2Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－(4)3315NaBr3CO2(5)69.612．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________；其反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________。(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________________________________________________________________________________________________________________________________。[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。(3)用盐酸溶解Mg(OH)2，反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋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)电解,Mg＋Cl2↑。[答案](1)石灰乳过量(2)过滤(3)盐酸Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O(4)MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up8(电解))Mg＋Cl2↑13．从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水资源综合利用的示意图。试回答下列问题：(1)粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质离子，精制时所用试剂为A.盐酸；B.BaCl2溶液；C.NaOH溶液；D.Na2CO3溶液，则加入试剂的顺序是________(填字母)。(2)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式：_____________________________________________________________。(3)电解无水MgCl2可制取镁和Cl2，其中副产品Cl2和Ca(OH)2可制得漂白粉。写出制漂白粉的化学方程式_________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)用海滩上的贝壳制