高中 化学 必修 第二册 第八章 化学与可持续发展《第一节 第1课时 金属矿物、海水资源的开发利用》教学设计

第一节自然资源的开发利用第1课时金属矿物、海水资源的开发利用[学习目标]1.了解金属在自然界中的存在形式，理解金属冶炼的一般原理，掌握活泼性不同的金属冶炼的一般方法。2.了解海水的主要组成元素，了解海水资源及开发利用的主要方式。任务一金属矿物的开发利用1．金属元素在自然界中的存在形态2．金属的冶炼(1)概念：将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。(2)原理：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子得到电子被还原成金属原子，从而获得金属单质。即Mn＋＋ne－=M。3．金属冶炼方法热分解法分解HgO2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑电解法冶炼钠2NaCl（熔融）eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑冶炼镁MgCl2（熔融）eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑冶炼铝2Al2O3（熔融）eq\o(=,\s\up7(电解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑热还原法高炉炼铁Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2铝热法炼铁2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3其他方法湿法炼铜Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu火法炼铜Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Cu＋SO2[交流研讨1]结合下列表格物质的熔、沸点数据分析，为什么冶炼镁时，选择MgCl2而不是MgO？为什么冶炼铝时，选择Al2O3而不是AlCl3?物质MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔点/℃28522054714190（以分子形式存在）沸点/℃360029801412180提示：从表中可以发现，MgO熔点高，耗能多；AlCl3的沸点比熔点低，易升华，是共价化合物，熔融状态下不导电。eq\a\vs4\al()金属活泼性与冶炼方法的关系4.铝热反应(1)概念：铝与某些难熔金属氧化物（如Fe2O3、Cr2O3、MnO2等）在高温条件下发生的置换反应称为铝热反应。(2)实验探究[反应原理]以铝和氧化铁反应为例：Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3。[实验操作][实验现象]①镁条剧烈燃烧；②氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应；③反应放出大量的热，并发出耀眼的白光；④纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。eq\a\vs4\al()铝热反应1．铝热剂：铝粉和某些难熔金属氧化物（如Fe2O3、Cr2O3、V2O5、MnO2等）的混合物。2．反应特点：在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3（固态）分离。3．应用：在冶金工业上常用这一原理制取熔点较高的金属，如V、Cr、Mn等；也可用于焊接钢轨等。5．金属矿物资源的开发和利用措施(1)提高金属矿物的利用率。(2)开发环保高效的金属冶炼方法。(3)防止金属的腐蚀。(4)使用其他材料代替金属材料，减少金属的使用量。(5)加强废旧金属的回收和再利用。1．下列关于金属冶炼的说法中错误的是()A．电解法获得镁时，不可在CO2或N2中降温冷却B．热还原法常用的还原剂有CO、H2、C、Al等C．金属Na、Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关答案：C解析：A．镁与CO2或N2都能反应，因此电解法获得镁时，不可在CO2或N2中降温冷却，故A正确；B.热还原法常用的有CO、H2、C、Al等四种还原剂，故B正确；C．金属Na、Mg均能通过电解熔融氯化物的方法获得，金属Al通过电解熔融氧化铝的方法获得，故C错误；D.人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关，一般越不活泼的金属越早发现，故D正确。综上所述，答案为C。2．（2024·哈密市期末）下列金属冶炼：①MgCl2→Mg、②MnO2→Mn、③ZnO→Zn、④HgO→Hg、⑤磁铁矿→Fe、⑥NaCl→Na，其中最适宜用热还原法冶炼的有()A．②③⑤ B．③④C．①②④⑥ D．②③④⑤答案：A解析：金属的冶炼一般有电解法、热还原法、热分解法、物理分离法，金属活动顺序表中的金属冶炼：活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al一般用电解法制得；较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法制得，常用还原剂有（C、CO、H2等）；Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，Pt、Au用物理分离的方法制得，以此来解答。由分析可知：①MgCl2→Mg、⑥NaCl→Na利用电解法冶炼；②MnO2→Mn、③ZnO→Zn、⑤磁铁矿→Fe均可利用热还原法治炼；④HgO→Hg利用加热分解法；其中最适宜用热还原法冶炼的为②③⑤；故选A。3.铝热反应常用于焊接钢轨，其焊接速度快，设备简易，适用于野外作业。实验室采用如图装置进行铝热反应，下列说法错误的是()A．该反应的实质是金属的置换反应B．该反应是放热反应，Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂C．铝单质很活泼，通常表面附着一层致密的氧化铝薄膜D．铝热反应只能用于冶炼铁、锰、铬等熔点较高的金属答案：D解析：A．该反应方程式为2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe，属于置换反应，故A正确；B.该反应是放热反应，Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂，故B正确；C．铝单质很活泼，铝的表面和氧气反应生成致密氧化铝薄膜，故C正确；D.铝是活泼金属，利用铝热反应可以冶炼活泼性比铝弱的金属，故D错误；选D。任务二海水资源的开发利用1．海水资源的特点海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物。海水中含量最多的O、H两种元素，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他元素为微量。虽然海水中元素的种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度却很低。2．海水水资源的开发利用(1)利用途径：海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。(2)海水淡化：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有蒸馏法、反渗透法和电渗析法等。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高。(3)海水的蒸馏①主要仪器：A．直形冷凝管，B.蒸馏烧瓶，C．锥形瓶。②冷却水的流向：a口进，b口出。③B中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。3．海水中化学资源的开发利用(1)海水制盐从海水中制得的氯化钠，除食用外，是生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等的化工原料。应用化学反应方程式氯碱工业2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑制钠和氯气2NaCl（熔融）eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑制盐酸H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl制漂白液Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O制漂白粉2Cl2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O(2)海水提溴海水提溴的方法（吹出法）工艺流程基本操作浓缩海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩氧化向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化成Br2吹出利用溴的挥发性，通入热空气，吹出溴蒸气吸收吹出的溴蒸气用SO2吸收蒸馏再用Cl2将HBr氧化得到溴后蒸馏分离氧化、吸收环节主要的离子方程式：Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－（氧化）；SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2-,4)＋2Br－（吸收）。[交流研讨1]有人说通入氯气氧化后直接用有机溶剂萃取出溴即可，你认为其建议是否合理？提示：不合理，直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂，还会造成一部分溴流失，使成本增加。4．海水中其他资源的开发利用(1)制备化工产品：制备Mg、K、I2及其他化工产品。(2)获取能量物质：提取铀和重水用来开发核能。(3)开发利用新型能源：潮汐能、波浪能等。[交流研讨2]下图为海水提镁的工艺流程，写出下列步骤中的化学（或离子）方程式。①分解贝壳（主要成分是CaCO3）、制备Ca(OH)2：________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。②沉淀Mg2+：_______________________________________________（离子方程式）。③制备MgCl2：__________________________________________________________。④制取Mg：___________________________________________________________。提示：①CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑CaO＋H2O=Ca(OH)2②Mg2+＋2OH－=Mg(OH)2↓③Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O④MgCl2（熔融）eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑[交流研讨3]从海带中提取碘单质，相关实验步骤如下：①灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；②在滤液中滴加稀H2SO4及适当的氧化剂，然后加入几滴某溶液；③用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；④海带灰转移到小烧杯中，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤。(1)合理的步骤顺序是（填序号）。(2)适当的氧化剂是，反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)证明含碘的操作及现象是________________________________________________________________________________________________________________________。提示：(1)③①④②(2)H2O22I－＋2H＋＋H2O2=I2＋2H2O(3)取步骤②后的溶液于试管中，滴入淀粉溶液，溶液变蓝1．下列叙述不正确的是()A．蒸馏完毕后，应先停止加热，待装置冷却后，停止通水，再拆卸蒸馏装置B．蒸馏时的接收装置如图C．冷却水应该从冷凝管的下口进水上口出水D．做蒸馏实验时，在蒸馏烧瓶中应加入沸石，以防暴沸，如果在沸腾前发现忘记加沸石，应立即停止加热，冷却后补加答案：B2．海水综合利用符合可持续发展的原则，其联合工业体系（部分）如图所示，其中溴的提取经历了氧化、吹出、吸收、氧化等过程，下列说法中不正确的是()A．①工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁B．②海水淡化主要有蒸馏法、电渗析法和反渗透法C．③海水提溴工艺中，生产1molBr2共消耗标准状况下22.4LCl2D．④的主要产品之一与石灰乳反应充分，并使Ca(ClO)2成为主要成分可得到漂粉精答案：C解析：A．由题图可知，过程①为工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁的过程，故A正确；B.由题图可知，过程②为海水淡化的过程，海水淡化主要有蒸馏法、电渗析法和反渗透法等，故B正确；C．溴的提取经历了氧化、吹出、吸收、氧化等过程，即经历两次氧化过程，因此生产1molBr2共消耗标准状况下的Cl2体积为44.8L，故C错误；D.由题图可知，过程④电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气，反应制得的氯气与石灰乳充分反应得到主要成分为次氯酸钙的漂粉精，故D正确；故选C。3．（2024·遂宁市期末）海洋中蕴藏着巨大的化学资源，下列有关海水综合利用的说法正确的是()A．海水提镁时，向海水中加入氢氧化钙，然后过滤得到氢氧化镁，再灼烧得MgO，电解熔融的MgO就可以得单质MgB．利用海水制盐，制得的NaCl溶于水，然后电解可以生产金属钠、氯气等化工产品C．海水提溴时，向海水中通入氯气，然后加入CCl4萃取、分液蒸馏就可以得到D．海带提碘时，需先将海带在坩埚中灼烧，然后用水溶解，过滤，然后再进行其他操作答案：D解析：A．电解熔融MgO时需要耗费大量的能量，生产成本较大，因此通常将氢氧化镁转化为氯化镁，再电解氯化镁制取单质镁，A错误；B.电解氯化钠的水溶液无法得到金属钠和氯气等化工产品，B错误；C．氯气和溴离子反应生成溴，溴易挥发，二氧化硫和溴发生氧化还原反应生成HBr，氯气与HBr反应生成溴，最后通过萃取、分液、蒸馏得到溴单质，C错误；D.海带提碘时，需先将海带在坩埚中灼烧，然后用水溶解，过滤得到含碘离子的溶液，再进行其他操作，D正确；故答案选D。1．金属冶炼通常有热分解法、热还原法和电解法。金属汞和铜，冶炼的方法分别为()A．热分解法、电解法 B．热分解法、热还原法C．电解法、热分解法 D．电解法、热还原法答案：B解析：不活泼金属汞可用热分解法制备，铜用热还原法冶炼，B正确。2．（2024·海南海口高一期末）下列金属冶炼的方程式（未配平）错误的是()A．ZnO＋COeq\o(→,\s\up7(高温))Zn＋CO2B．MgO＋Aleq\o(→,\s\up7(高温))Mg＋Al2O3C．HgOeq\o(→,\s\up7(△))Hg＋O2↑D．Al2O3（熔融）eq\o(→,\s\up7(电解),\s\do5(冰晶石))Al＋O2↑答案：B解析：A．Zn是较活泼的金属，用热还原法冶炼，ZnO＋COeq\o(→,\s\up7(高温))Zn＋CO2，故A正确；B.Mg比Al活泼，不能用铝热法制取，用电解熔融氯化镁得到，MgCl2eq\o(→,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑，故B错误；C．Hg是活泼性弱的金属，用热分解法得到，HgOeq\o(→,\s\up7(△))Hg＋O2↑，故C正确；D.Al是活泼金属，用电解熔融氧化铝得到，Al2O3（熔融）eq\o(→,\s\up7(电解),\s\do5(冰晶石))Al＋O2↑，故D正确。3.取一支分液漏斗，向其中加入5mLCCl4，再加入约15mL溴水，塞上分液漏斗顶部的塞子，倒转过来充分振荡，然后置于铁架台上静置（如图所示）。下列说法错误的是()A．密度：CCl4>H2OB．溴在液体中的溶解度：CCl4>H2OC．静置一段时间后，打开顶部塞子，下层液体从下口放出，用另一个烧杯，紧接着上层液体也从下口放出D．该实验表明，溴水中的溴大部分由水层转移到CCl4层中，使溴得以富集答案：C解析：A．CCl4在下层，水在上层，则密度：CCl4>H2O，A项正确；B.发生萃取后溴水中的Br2进入CCl4溶液，溴在液体中的溶解度：CCl4>H2O，B项正确；C．静置一段时间后，打开顶部塞子，下层液体从下口放出，用另一个烧杯，上层液体从上口倒出，C项错误；D.萃取后可以看到下层液体变成橙红色，该实验表明，溴水中的溴大部分由水层转移到CCl4层中，使溴得以富集，D项正确。4．（2023·山东济南高一统考）制造载人飞船和太空舱使用了钛合金，工业上可用如图所示流程制备钛。下列有关说法中，不正确的是()A．步骤①中可以加入石灰乳B．步骤①→②是为了富集提纯氯化镁C．步骤③发生的反应属于复分解反应D．步骤④中生成的氯化镁可以循环利用答案：C解析：A．步骤①能与海水中的氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，步骤①可使用石灰乳，石灰乳价格低，成本较低，A正确；B.海水中氯化镁含量较低，步骤①、②的主要目的是将海水或卤水中的氯化镁富集起来，提纯氯化镁，B正确；C．氯化镁在通电条件下生成镁和氯气，为分解反应，C错误；D.步骤④中生成的氯化镁可以在步骤③循环利用，D正确。5．下列所示物质的制备方法合理的是()A．实验室从海带中提取碘单质工艺流程：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取→蒸馏B．以金红石（主要成分TiO2）为原料生产金属Ti工艺流程：金红石、焦炭eq\o(→,\s\up7(通氯气),\s\do5(高温))TiCl4eq\o(→,\s\up7(Mg（Ar氛围）),\s\do5(加热))TiC．海水提溴工艺流程：Br－eq\o(→,\s\up7(硝酸))Br2D．由食盐制取漂粉精工艺流程：NaCl(aq)eq\o(→,\s\up7(电解))Cl2eq\o(→,\s\up7(澄清石灰水))漂粉精答案：B解析：A．海带灰中碘以I－形式存在，需要将其氧化为单质碘，再萃取，故A错误；B.TiO2、C、Cl2反应生成TiCl4，在稀有气体保护下，Mg将TiCl4还原生成Ti，可实现转化，故B正确；C．海水中的溴以Br－形式存在，加入硝酸溶液氧化Br－，会产生氮的氧化物，污染空气，工业上是用氯气与Br－反应得到Br2，故C错误；D.石灰水的浓度太低，应选氯气与石灰乳反应制备漂粉精，故D错误；故答案为B。课时测评24金属矿物、海水资源的开发利用（本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！）题点一金属的冶炼方法1．（2023·江苏苏州高一统考）下列过程不涉及化学变化的是()A．煅烧石灰石 B．沙金矿淘取黄金C．海水提取金属镁 D．赤铁矿冶炼金属铁答案：B解析：A．煅烧石灰石发生化学反应为CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑，涉及化学变化，A错误；B.沙金矿淘取黄金，利用金密度大与沙石密度小进行分离，不涉及化学变化，B正确；C．海水提取金属镁的过程涉及化学反应有MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋CaCl2、Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O、MgCl2（熔融）eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑等，涉及化学变化，C错误；D.赤铁矿冶炼金属铁发生化学反应为2C＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CO、3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(△))2Fe＋3CO2，涉及化学变化，D错误。2．钛(Ti)有“未来钢铁”之称，工业上常以反应：TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(△))Ti＋2MgCl2获得海绵状钛，该反应进行时是在()A．稀有气体中 B．空气中C．氮气中 D．CO2气体中答案：A解析：因为镁可以与氧气、氮气和二氧化碳反应，所以应选择没有这些气体存在的反应环境，故A正确。3．下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是()A．金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成单质B．用碳粉或铝粉还原铁矿石可以获取金属FeC．通过电解NaCl溶液的方法可以获取金属NaD．冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜答案：C解析：金属冶炼的实质是金属阳离子得电子变成金属单质，A正确；碳粉或铝粉具有还原性，在高温条件下能将铁矿石中的化合态的铁还原为单质铁，B正确；电解熔融的NaCl可以制取Na，C错误；冶炼铜的常用方法有火法炼铜（Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Cu＋SO2）和湿法炼铜(Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4)，都是铜元素得电子被还原，D正确。4．把铝粉和氧化亚铁粉末配成铝热剂，分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应；另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体的质量比是()A．3∶2 B．2∶3C．1∶1 D．28∶9答案：C解析：本题应分析两个过程中电子转移的数目。铝置换出铁，铁再和盐酸反应生成H2和等质量的铝直接与烧碱反应生成H2转移的电子数目应该相同，化学方程式为2Al＋3FeOeq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋3Fe，3Fe＋6HCl=3FeCl2＋3H2↑；2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。由此可看出，两种情况下生成的气体的质量比为1∶1。题点二海水资源的开发利用5．NaCl是从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．①②③④C．①②③⑤ D．①②④⑤答案：A解析：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl，HCl溶于水为盐酸，2NaCl（熔融）eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑，NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3（纯碱）＋CO2↑＋H2O，故利用NaCl可以制NaOH（烧碱）、Na2CO3（纯碱）、Na、Cl2、盐酸。6．下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置，能达到实验目的的是()A．用装置甲灼烧碎海带B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液C．用装置丙萃取并分离粗碘水中的I2和水D．用装置丁蒸馏I2的乙醚溶液制得I2答案：C解析：A．灼烧碎海带应在坩埚中进行，A不符合题意；B.海带灰的浸泡液在过滤过程中，需用玻璃棒引流，B不符合题意；C．碘在乙醚中的溶解度远大于在水中的溶解度，且乙醚的密度比水小，难溶于水，能用分液漏斗萃取并分离粗碘水中的I2和水，C符合题意；D.装置丁为蒸发装置，应采用蒸馏装置分离碘和有机溶剂乙醚制得I2，D不符合题意。7．下列物质的制备与工业生产相符合的是()A．海水制盐、发展氯碱工业都是发生物理变化B．海水提溴：浓缩海水→酸化、氯气氧化→通热空气吹出Br2C．制取镁：海水eq\o(→,\s\up7(NaOH))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(高温))MgOeq\o(→,\s\up7(电解))MgD．制取铝：铝土矿eq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(过滤))Na[Al(OH)4]eq\o(→,\s\up7(CO2),\s\do5(过滤))Al(OH)3eq\o(→,\s\up7(煅烧))Al2O3eq\o(→,\s\up7(冰晶石),\s\do5(电解))Al答案：D解析：A．氯碱工业主要反应是电解饱和食盐水，发生化学变化，故A错误；B.通空气和水蒸气吹出Br2后其浓度仍然很小，需要进一步富集，正确的方法是：浓缩海水→酸化、氯气氧化→通热空气吹出Br2→SO2还原→氯气氧化→Br2，故B错误；C．应该用石灰乳沉淀镁离子，工业上通过电解熔融的氯化镁冶炼金属镁，故C错误；D.铝土矿利用氢氧化钠溶液溶解生成四羟基合铝酸钠，过滤后通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，煅烧氢氧化铝得到氧化铝，电解熔融的氧化铝冶炼铝，故D正确；故选D。8．下列说法正确的是()A．除去粗盐中杂质（Mg2+、SOeq\o\al(2-,4)、Ca2+）加入药品的顺序为NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．海水提溴的流程：浓缩海水→氯气氧化→通热空气吹出Br2→SO2还原→Br2C．海水晒盐的原理是蒸发D．无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能答案：C解析：A．除去粗盐中杂质（Mg2+、SOeq\o\al(2-,4)、Ca2+），加入的药品顺序为NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，A项错误；B.海水提溴的流程：浓缩海水→氯气氧化→通热空气吹出Br2→SO2还原→氯气氧化→Br2，B项错误；C．海水晒盐的原理是蒸发，C项正确；D.无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都不是化学变化，不能将化学能转化为电能，D项错误。9．（2023·江苏苏州高一期中）从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法，不正确的是()干海带eq\o(→,\s\up7(灼烧))海带灰eq\o(→,\s\up7(沸水),\s\do5(浸泡))悬浊液eq\o(→,\s\up7(过滤))滤液eq\o(→,\s\up7(H＋),\s\do5(H2O2))碘水eq\o(→,\s\up7(CCl4))eq\o(\s\up7(I2的CCl4),\s\do5(溶液))eq\o(→,\s\up7(蒸馏))I2A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并用玻璃棒搅拌B．海带灰用沸水浸泡的目的是提高碘元素的浸出率C．含I－的滤液中加入稀硫酸和过氧化氢后，碘元素发生氧化反应D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”答案：A解析：海带灼烧成灰有利于I－的浸出，过滤后滤液中含有I－，用H2O2氧化生成I2，用CCl4从碘水中萃取I2，得到I2的CCl4溶液，再根据两者沸点不同用蒸馏方法分离即可获得I2。A．实验室灼烧海带要用坩埚，不能用蒸发皿，A错误；B.加热有利于含I－物质的溶解，海带灰用沸水浸泡可提高碘元素的浸出率，B正确；C．含I－的滤液中加入稀硫酸和过氧化氢后，I－被氧化生成I2，碘元素发生氧化反应，C正确；D.碘在CCl4中溶解度比在水中更大，碘水中加入CCl4可使I2从水中转移到CCl4中，该操作为“萃取”，D正确。10．（2023·济南历城二中高一校考）某课外小组在实验室模拟工业上从浓缩海水中富集溴的工艺流程，设计如下装置进行实验（所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去）。下列说法错误的是()A．A装置中通入的气体a是Cl2B．C装置的作用只是吸收多余的SO2气体C．B装置中通入气体b后离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O=2Br－＋4H＋＋SOeq\o\al(2-,4)D．实验时应在A装置中通入气体a一段时间后，停止通入气体a，改通入热空气答案：B解析：由流程可知，氯气与浓缩海水中溴离子发生氧化还原反应生成溴，在吹出塔中富集溴，然后在吸收塔中溴、二氧化硫和水发生氧化还原反应生成硫酸和HBr；由实验装置可知，a为氯气，可氧化溴离子，热空气可将生成的溴蒸气吹出，气体b为二氧化硫，在B装置中发生氧化还原反应生成硫酸和HBr，C装置为尾气处理装置，吸收氯气、二氧化硫、溴等。A．A装置中通入的气体a是Cl2，A正确；B.C装置的作用为尾气处理装置，吸收氯气、二氧化硫、溴等，B错误；C．B装置中通入气体b即SO2后生成H2SO4和HBr，故其离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O=2Br－＋4H＋＋SOeq\o\al(2-,4)，C正确；D.A装置中氯气与浓缩海水中溴离子发生氧化还原反应生成溴，再用热空气吹出溴单质进入B装置中富集溴，故实验时应在A装置中通入气体a一段时间后，停止通入气体a，改通入热空气，D正确。11．（2024·海南儋州高一期末）液溴及其衍生物是制药工业的重要化工原料，而溴的主要来源是海水。工业上空气吹出法是海水提溴的常用方法，其简要工艺流程如图所示。下列说法错误的是()A．“氧化ⅰ”操作使用热空气可降低Br2的溶解度B．“氧化ⅰ”和“氧化ⅱ”反应的离子方程式相同C．实验室模拟该工艺时，“还原”操作可用饱和Na2SO3溶液代替SO2D．粗盐精制后，电解其饱和溶液制备Na答案：D解析：利用太阳光将海水蒸发制取粗盐过滤后，得到的浓缩海水中通入Cl2，将Br－先转化为Br2、并用热空气将Br2吹出至SO2饱和溶液中，吸收Br2进行富集，再向富集后的溶液中通入Cl2再次将Br－氧化为Br2，然后萃取分液得到Br2的CCl4溶液，蒸馏Br2的CCl4溶液得到液溴。A．Br2易挥发，温度越高挥发性越强，故“氧化ⅰ”操作使用热空气可降低Br2的溶解度，A正确；B.“氧化ⅰ”和“氧化ⅱ”均是将Br－氧化为Br2，两反应的离子方程式相同，均为2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－，B正确；C．实验室模拟该工艺时，“还原”操作可用饱和Na2SO3溶液代替SO2，反应原理为Na2SO3＋Br2＋H2O=Na2SO4＋2HBr，C正确；D.制备金属钠需电解熔融的NaCl，电解方程式为2NaCl（熔融）eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑，电解NaCl饱和溶液制备不到Na，电解方程式为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，D错误。12．海水资源开发利用的部分过程如图所示。下列说法正确的是()A．向盐卤中通入的氧化剂可以是SO2B．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂C．粗盐可采用沉淀、过滤和结晶等过程提纯D．常用电解熔融氧化镁的方法制备金属Mg答案：C解析：由流程可知，海水晒盐分离出粗盐和苦卤，向苦卤中通入氧化剂如Cl2置换出溴单质，Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2，溶液中含镁离子，与沉淀剂生石灰或石灰乳反应生成氢氧化镁。A．向盐卤中通入的氧化剂可能是Cl2，目的是将溴离子氧化成溴单质，二氧化硫与溴离子不反应，故A错误；B.从生产成本的角度，工业生产中常选用生石灰或石灰乳作为沉淀剂，便宜易得，故B错误；C．粗盐溶于水，加沉淀剂除去杂质后过滤，蒸发结晶得到NaCl，故C正确；D.常用电解熔融氯化镁的方法制备金属Mg，故D错误。13．（2023·福建福州高一统考）下图所示为海水综合利用部分流程，有关说法不正确的是()A．实验室进行①的操作需用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯B．②步中加入试剂的顺序可以是BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤后加盐酸C．①②③④反应都涉及氧化还原反应D．④步得到的粗品进行提纯时鼓入热空气是利用Br2易挥发的性质答案：C解析：海水通过蒸发结晶，过滤得到粗盐和母液，将粗盐提纯后得到精盐，经过电解得到氯气，母液中含有溴化钠，通入氯气，将溴置换出来后，用Na2SO3饱和溶液或SO2水溶液吸收，达到富集溴元素的目的，最后通入氯气氧化溴化氢得到高浓度的溴单质。A．①的操作为过滤，需用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，A正确；B.粗盐常常含有MgCl2、硫酸钠和氯化钙杂质，步骤②粗盐提纯，加入试剂的顺序可以是BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤后加盐酸，B正确；C．③④涉及的反应均有单质参加或生成，都属于氧化还原反应，但①是物理过程，不涉及氧化还原反应，②的过程不涉及氧化还原反应，C错误；D.④步得到的粗品进行提纯时鼓入热空气是为了将溴单质吹出，利用Br2易挥发的性质，D正确。14．海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图所示：(1)步骤①反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________。(2)步骤③反应的化学方程式是___________________________________________________________________________________________________________________。(3)从理论上考虑，下列物质也能充分吸收Br2的是（填字母）。A．NaOH B．FeCl2C．Na2SO3 D．H2O(4)步骤⑤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，若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水分增加；若温度过低，则________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－(2)SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr(3)ABC(4)溴不能完全蒸出，产率低解析：(1)海水中的溴离子容易被氯气氧化为溴单质。氯气氧化性比溴强，反应的离子方程式为2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－；(2)溴单质有氧化性，二氧化硫具有还原性，溴和二氧化硫在水溶液中易发生氧化还原反应，反应的化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr；(3)NaOH溶液和溴单质反应生成溴化钠、次溴酸钠和水，可以吸收，故A正确；Fe2+具有还原性，可以被溴单质氧化为Fe3+，可以吸收溴单质，故B正确；Na2SO3溶液具有还原性，可以被溴单质氧化，能吸收溴单质，故C正确；H2O和溴单质反应微弱，不能充分吸收溴单质，故D错误，故答案为ABC；(4)在溴水中，溴的沸点是58.5℃，水的沸点是100℃，温度过高，大量水蒸气随之排出，溴蒸气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低。15．（2024·上海市期末）海洋中蕴含着丰富的资源，我们通过“浓缩、氧化、提取”等步骤提取其中的溴、碘单质等资源。Ⅰ.为研究海水提溴工艺，甲、乙两同学分别设计了如下实验流程：甲：苦卤eq\o(→,\s\up7(①硫酸酸化),\s\do5(②通过量氯气))含溴海水eq\o(→,\s\up7(③空气吹出))含溴空气eq\o(→,\s\up7(④SO2水溶液吸收),\s\do5(⑤通过量氯气))溴水混合物eq\o(→,\s\up7(⑥蒸馏))溴蒸气eq\o(→,\s\up7(⑦冷凝))液溴乙：苦卤eq\o(→,\s\up7(①通过量氯气))含溴海水eq\o(→,\s\up7(②蒸馏))溴蒸气eq\o(→,\s\up7(③冷凝))液溴(1)步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的性。甲同学步骤④所发生反应的化学反应方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________________。步骤④中SO2被氧化生成SOeq\o\al(2-,4)，写出检验SOeq\o\al(2-,4)的方法：______________________________________________________________________________________________。(2)对比甲、乙两流程，最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同，其中符合工业生产要求的是（填“甲”或“乙”），理由是_________________________________________________________________________________________