考点27-海水资源的的综合利用(过关检测)(解析版)

2019-2020学年高一化学期末复习高频考点通关（人教版2019必修第二册）考点27海水资源的的综合利用1．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．蒸发海水可以生产单质碘B．蒸馏海水可以得到淡水C．电解海水可以得到单质镁D．电解海水可以制得金属钠【答案】B【解析】A、海水中的碘元素以碘离子的形式存在，可以加氧化剂将碘离子氧化为碘单质，最后再萃取蒸馏得到碘单质即可，A错误；B、利用蒸馏法控制水的沸点100℃，使水变为蒸气通过冷凝得到蒸馏水，能使海水淡化，B正确；C、电解熔融的氯化镁可以获得金属镁，电解海水得不到金属镁，C错误；D、电解熔融的氯化钠可以获得金属钠，电解海水得不到金属钠，D错误。答案选B。2．合理开发和利用海水资源是世界各国研究的课题。下列对于海水利用的认识错误的是A．海水中蕴藏有丰富的资源，人类可以大量开发，以弥补资源的短缺B．淡化海水的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法C．可以用太阳能电解海水以获取氢能源D．以海水中提纯出的NaCl为原料可以生产烧碱、纯碱、金属钠、氯气、盐酸等化工产品【答案】A【解析】A．海洋是人类宝贵资源，人类可以提取海水的各种元素，例如：海水中的镁盐是提炼金属镁的原料；磷灰石结核是磷肥工业的重要原料；锰结核含锰、铁、钻、镍等20多种元素是重要的冶金原料；海水所含的重氢，是核聚变的燃料，也是人类正在开发的新能源，但大量开发海水中的物质，会破坏海洋生态平衡和能耗导致全球的能源缺乏，A错误；B．现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、电渗析法等，B正确；C．水中氢和氧结合非常牢固，要释放出氢需要很高的能量，太阳能是地球上能量的最终来源，既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染，可以用太阳能电解海水以获取氢能源，C正确；D．烧碱、氯气可以通过电解NaCl水溶液得到，纯碱用侯氏制碱法制得，金属钠通过电解熔融氯化钠得到，盐酸可由氢气和氯气反应制得，都需要用到NaCl，D正确；故选A。3．下图是实验室蒸馏装置图。可利用此装置将海水淡化，下列说法中正确的是A．蒸馏时应将温度计插入海水中B．蒸馏时冷水的流向应由上而下C．利用此法淡化海水获得淡水质量高，但能耗大D．蒸馏时温度计位置应在离液面2～3mm处【答案】C【解析】蒸馏时温度计测量的是水蒸气的温度，而不是溶液的温度，所以温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处，冷却水流向是由下而上，答案选C。4．从海带灰中提取碘的实验步骤如下：干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2则该过程中不涉及下面哪项操作：A． B．C． D．【答案】B【解析】A．该图示操作为过滤，在分离悬浊液时通过过滤得到滤液需要进行过滤操作，A不符合题意；B．图示操作为蒸发，从I2的CCl4溶液中得到I2需要进行蒸馏操作，不需使用蒸发，B符合题意；C．图示操作为分液，向碘水中加入CCl4，利用I2易溶于CCl4而在水中溶解度小，H2O与CCl4是互不相溶的两层液体的性质，用CCl4作萃取剂得到I2的CCl4溶液，然后通过分液与水层分离，使用分液操作，C不符合题意；D．图示操作为蒸馏，根据I2的CCl4溶液中溶质与溶剂沸点的不同，采用蒸馏方法分离，D不符合题意；故合理选项是B。5．通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，粗盐精制的实验流程如下。下列说法不正确的是（）A．在第①步中使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解B．第⑤步操作是过滤C．在第②③④⑥步通过加入化学试剂除杂，加入试剂顺序为：NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→稀盐酸D．除去MgCl2的化学方程式为：MgCl2+2NaOH＝Mg(OH)2↓+2NaCl【答案】C【解析】【分析】粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，除MgCl2用NaOH溶液，除CaCl2用Na2CO3，除Na2SO4用BaCl2溶液，但BaCl2的加入一定要在Na2CO3之前，加完三种试剂后，过滤，向滤液中加HCI溶液除去过量的Na2CO3，然后对所得溶液蒸发结晶即得精盐。【详解】A．在溶解时用玻璃棒搅拌可以加速溶解，故A正确；B．固液分离的操作是过滤，故B正确；C．BaCl2的加入一定要在Na2CO3之前，否则过量的Ba2+无法除去，且一定要先过滤，再向滤液中加HCl，故⑤为过滤，⑥为加盐酸，故C不正确；D．除MgCl2用NaOH溶液，发生的离化学反应方程式为：MgCl2+2NaOH＝Mg(OH)2↓+2NaCl，D正确；故选C。6．（2020·珠海市第二中学高一开学考试）海带中含有碘元素。从海带中提取的碘的步骤如下：①海带焙烧成灰加入水搅拌②过滤③向滤液中加入稀H2SO4和H2O2④加入CCl4萃取⑤分液。下列说法中不正确的是（）A．步骤②中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒B．步骤③中涉及的离子方程式为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2OC．步骤④中可用酒精代替CCl4D．步骤⑤中获得I2从分液漏斗下口倒出【答案】C【解析】A．步骤②为过滤，所需要的玻璃仪器为：漏斗、玻璃棒、烧杯，故A不符合题意；B．步骤③中碘离子被双氧水氧化生成碘，发生的离子反应为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，故B不符合题意；C．步骤④为萃取，酒精与水互溶，不能用酒精代替，故C符合题意；D．四氯化碳的密度比水的密度大，萃取后有机层在下层，获得I2从分液漏斗下口放出，故D不符合题意；故答案为：C。【点睛】萃取剂选择三原则：①萃取剂和原溶剂互不相溶；②萃取剂和溶质不发生反应；③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在水中的溶解度；常用的有机萃取剂有四氯化碳、苯、汽油、酒精、丙酮等。7．海洋是巨大的资源宝库，从其中提取食盐和溴的过程如图所示。下列描述错误的是（）A．淡化海水的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法B．以NaCl为原料可以生产烧碱、纯碱、金属钠、氯气、盐酸等化工产品C．SO2水溶液吸收Br2的离子反应方程式为Br2＋SO2＋2H2O=4H+＋SO42-＋2Br-D．步骤Ⅱ中鼓入热空气吹出溴，是因为溴蒸气的密度比空气的密度小【答案】D【解析】A．目前淡化海水的方法有多种，如：蒸馏法、电渗透法、离子交换法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法等，A正确；B．电解饱和食盐水生产烧碱、氯气、氢气，其中氯气和氢气可以生产盐酸，电解熔融氯化钠生产金属钠和氯气，向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠晶体，分解得到纯碱，B正确；C．二氧化硫和溴单质反应生成的硫酸和溴化氢都是强酸完全电离，反应的离子方程式为：Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-，C正确；D．步骤Ⅱ中鼓入热空气吹出溴，是因为溴蒸气易挥发，D错误；故选D。8．利用海水提取溴和镁的一般过程如下，下列说法正确的是A．工业溴中含少量Cl2，可用NaOH溶液除去B．工业上常利用电解MgCl2溶液冶炼金属镁C．富集溴元素过程中，空气吹出法利用了溴易挥发的性质D．若提取1molBr2，至少需要44.8L的Cl2【答案】C【解析】A．由于Br2能与NaOH溶液反应，因此用NaOH溶液吸收Cl2的同时，Br2也被吸收，A错误；B．镁是活泼的金属，工业上常用电解熔融的MgCl2冶炼金属镁，惰性电极电解MgCl2溶液生成氯气、氢气和氢氧化镁，B错误；C．溴易挥发，因此在富集溴元素的过程中，可以使用空气吹出法，C正确；D．溶液酸化之后得到的滤液中Br-与氯气发生反应，生成1molBr2，需要1molCl2，然后1molBr2在吹出塔富集，并在吸收塔中被SO2还原成2molBr-，然后在蒸馏塔中Cl2再次将2molBr-氧化成1molBr2，因此整个过程若提取1molBr2，至少需要2mol氯气，标准状况下为44.8L，D错误。答案选C。9．我国有广阔的海岸线，海水综合利用大有可为。从海水中提取溴的工业流程如下：(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是_______。(2)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的______(填序号)。A．氧化性

B．还原性

C．挥发性

D．腐蚀性(3)以上流程Ⅱ中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：___Br2+

+

Br−+

CO2↑(4)上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏，写出溴蒸气与二氧化硫水溶液反应的离子方程式：___________。(5)实验室从溴水中分离出溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是____(填序号)。A．乙醇

B．四氯化碳

C．裂化汽油

D．苯【答案】(1)富集溴元素(2)C(3)33153(4)SO2+Br2+2H2O4H++2Br−+(5)BD【解析】根据流程分析可知，海水通过晒盐得到氯化钠和卤水，卤水加入氧化剂氯气氧化溴离子为单质溴，得到低浓度Br2的溶液，通入热空气或水蒸气吹出Br2，用纯碱溶液吸收得到含Br−和的混合溶液，再利用酸溶液中溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质，蒸馏利用的是溴单质的易挥发性，据此分析解答。(1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低，如果直接蒸馏，生产成本较高，不利于工业生产，步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是富集溴元素，降低成本。(2)溴易挥发，步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2，就是利用溴的挥发性，故选C。(3)该反应中Br元素化合价由0价变为−1价、+5价，其最小公倍数是5，再结合原子守恒或电荷守恒得方程式为3Br2+3+5Br−+3CO2↑。(4)上述流程中吹出的溴蒸气，也可以用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏．溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢，反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4，离子方程式：SO2+Br2+2H2O4H++2Br−+。(5)萃取剂的选取标准：萃取剂和溶质不反应、溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度、萃取剂和原溶剂不互溶，A．乙醇易溶于水，所以不能作萃取剂，A错误；B．四氯化碳符合萃取剂选取标准，所以能作萃取剂，B正确；C．裂化汽油和溴能发生加成反应，所以不能作萃取剂，C错误；D．苯符合萃取剂选取标准，所以能作萃取剂，D正确；答案选BD。10．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：（1）请列举海水淡化的两种方法：________、________。（2）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的是_________。（3）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为_______，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_______。（4）某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料知：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后，画了如下装置简图：请你参与分析讨论：①图中仪器B的名称是____________。②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是__________。③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件？___________。④C中液体颜色为________________。为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是________________。【答案】（1）蒸馏法电渗析法、离子交换法等中的任意两种（2）富集溴元素（3）SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-强酸对设备的严重腐蚀（4）冷凝管溴具有强腐蚀性，可以腐蚀橡胶要控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分深红棕色萃取、分液【解析】(1)从海水中取淡水，有蒸留法、反渗透法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法，除去海水中的盐分，有电渗拆法、离子交换法和压渗法，故答案为蒸馏法、电渗析法、离子交换法等中的一种；(2)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，目的是低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源，转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质，用于富集溴元素，故答案为富集溴元素；(3)二氧化硫吸收溴单质发生反应，SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，离子方程式为SO2+Br2+2H2O═4H++2Br-+SO42-，环境保护主要是减少SO2气体的损耗和排放，工业生产中应解决的主要问题是反应生成了两种强酸，易腐蚀设备，故答案为SO2+Br2+2H2O═4H++2Br-+SO42-；强酸对设备的严重腐蚀；(4)①由装置图可知，提纯溴利用的原理是蒸馏，仪器B为冷凝管，故答案为冷凝管；②控制温度59℃，使溴单质挥发，通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质，同时避免污染环境，最后进行尾气吸收，由于溴单质是一种强氧化剂，易腐蚀橡胶制品，所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管，故答案为Br2腐蚀橡胶；③达到提纯溴的目的，操作中应控制的关键条件是把温度控制在溴的沸点59°C，并收集该温度下的馏分，故答案为控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分；④该产物中仍残留的少量Cl2，加入NaBr溶液发生反应：2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2，可以除去氯气，生成的溴单质可以用蒸馏的方法得到，故答案为深红棕色；蒸馏。11．从海水得到的粗盐中常含有Ca2+、Mg2+、SO42-，需要分离提纯。现有含少量CaCl2、MgSO4的粗盐水，在除去悬浮物和泥沙之后，要用4种试剂①盐酸②Na2CO3③NaOH④BaCl2来除去食盐水中Ca2+、Mg2+、SO42-。提纯的操作步骤和加入试剂的情况如图1：图中a、b、c、d分别表示上述4种试剂中的一种，试回答：(1)生成沉淀A的化学方程式是___；(2)试剂d是___；判断试剂d已经足量的简单方法是___；如果在加入d试剂前没有过滤，引起的后果是___。(3)沉淀B、C、D的化学式分别是___、___、___。(4)现有图2仪器，过滤出沉淀A、B、C时必须用到___(填序号)。Ⅱ.海水蒸馏是由海水获得淡水的常用方法之一，在实验室里组成一套蒸馏装置肯定需要上述仪器中的一部分，则正确的是___(填序号)；实验②中除加入少量适量海水外，还需要加入___，其作用是___。Ⅲ.海带等藻类物质经过处理后，可以得到碘水，欲从碘水中提取碘，需要上述仪器中的___(填序号)，该仪器名称为____，为了使该仪器中液体能够顺利流下，应进行的具体操作是___。向该碘水中加入四氯化碳以提取碘单质的实验操作为___。【答案】MgSO4+BaCl2=BaSO4↓+MgCl2盐酸无气泡生成沉淀重新溶解，不能除去杂质离子Mg(OH)2CaCO3BaCO3④②③⑤⑥碎瓷片或沸石防止暴沸①分液漏斗打开分液漏斗上口玻璃塞，或者使玻璃塞凹槽与漏斗小孔对齐萃取【解析】【分析】粗盐水中含少量CaCl2、MgSO4，除杂试剂有①盐酸②Na2CO3③NaOH④BaCl2，NaOH可以除去Mg2+，BaCl2可以除去SO42+，碳酸钠可以除去钙离子以及引入的钡离子，盐酸可以除去引入的碳酸根和氢氧根，所以碳酸钠要在氯化钡之后加入，试剂a应为BaCl2，得到的沉淀A为硫酸钡，b、c为Na2CO3和NaOH，沉淀B、C、D为Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3；试剂b为盐酸，气体E为二氧化碳。【详解】I.(1)根据分析可知硫酸镁和氯化钡反应生成A为硫酸钡，方程式为MgSO4+BaCl2=BaSO4↓+MgCl2；(2)试剂d为盐酸，盐酸会先和氢氧根反应，然后氢离子和碳酸根离子之间反应生成水和二氧化碳，当不再产生气体时，证明盐酸已经过量；若没有进行过滤操作，会造成沉淀重新溶解，达不到除杂目的；(3)结合以上分析可知，沉淀B、C、D分别为Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3；(4)过滤时必须要用漏斗，即④；Ⅱ.蒸馏时需要用到铁架台、酒精灯、冷凝管，牛角管、锥形瓶，因本实验不是分馏，不需要温度计测定温度收集馏分，所以可不用蒸馏烧瓶，用圆底烧瓶+带导管的橡胶塞也可以，所以选②③⑤⑥；为防止暴沸，还需要加入碎瓷片或沸石；Ⅲ.从碘水中提取碘，可以采取萃取分液操作，使用的萃取剂是四氯化碳，使用的仪器是分液漏斗，所以选①，该仪器名称为分液漏斗；打开分液漏斗上口玻璃塞，或者使玻璃塞凹槽与漏斗小孔对齐，平衡压强，分液漏斗中的液体才能顺利滴下；向碘水中加入四氯化碳以提取碘单质的实验操作为萃取。12．某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。实验（一）碘含量的测定实验（二）碘的制取另制海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下：已知：3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O。（1）实验（一）中的仪器名称：仪器A________，仪器B________。（2）①分液漏斗使用前须检漏，检漏方法为__________________。②步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是___________________。③下列有关步骤Y的说法，正确的是________。A应控制NaOH溶液的浓度和体积B将碘转化成离子进入水层C主要是除去海带浸取原液中的有机杂质D