2025版高中化学课时作业19海水资源的开发利用含解析新人教版必修2

PAGE6-课时作业19海水资源的开发利用[练基础]1．海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法错误的是()A．海水中含有溴元素，需经过化学改变才可以得到溴单质B．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C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备金属钠D．从海水中提取镁可以采纳下列方法：海水→苦卤eq\o(→,\s\up7(石灰水),\s\do5())Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(HCl),\s\do5())MgCl2溶液→无水MgCl2→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up7(通电),\s\do5())Mg解析：海水中的溴元素以离子形式存在，须要通过化学反应来转化成溴单质，A项正确；在波浪发电和潮汐发电过程中机械能转化为电能，而不是化学能转化为电能，B项错误；从海水中可以得到NaCl固体，电解熔融NaCl可制备金属钠，C项正确；依据海水提取镁的原理分析，卤水中加入氢氧化钙以沉淀镁离子，生成氢氧化镁，过滤后加盐酸溶解、蒸发浓缩、冷却结晶析出晶体，然后得到氯化镁固体，电解熔融氯化镁得到金属镁，该方法合理，D项正确。答案：B2．我国非常重视海水资源的综合利用，不须要化学改变就能从海水中获得的物质是()A．Cl2、Br2、I2B．Na、Mg、AlC．食盐、淡水D．NaOH、H2解析：A、B、D中的物质必需经化学改变，才能够从海水中获得。答案：C3．某同学设计试验从海带中提取碘：①滴加稀硫酸和双氧水②在海带中加入少量酒精，点燃使其燃烧为灰烬，在灰烬中加水搅拌③加四氯化碳并振荡④过滤⑤分液该试验的合理操作依次是()A．①③⑤②④B．②①③④⑤C．②④①③⑤D．③①②⑤④解析：从海带中提取I2的流程为海带(加少量酒精)eq\o(→,\s\up7(灼烧))海带灰eq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(过滤))含I－的水溶液eq\o(→,\s\up7(H2O2＋H2SO4))I2的水溶液eq\o(→,\s\up7(CCl4),\s\do5(分液))I2的有机溶液，故正确步骤为②④①③⑤，选C。答案：C4．海洋中隐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解析：A项，海水中的碘元素以I－的形式存在，可以加氧化剂将I－氧化为I2，最终再萃取蒸馏即可得到碘单质，错误；B项，利用蒸馏法使水变为水蒸气，然后通过冷凝得到蒸馏水，能使海水淡化，正确；C项，电解熔融MgCl2可以获得金属Mg，电解海水得不到金属Mg，错误；D项，电解熔融NaCl可以获得金属Na，电解海水得不到金属Na，错误。答案：B5．关于证明海带中存在碘元素的试验，以下操作正确的是()A．海带中的碘可以干脆用四氯化碳萃取B．在蒸发皿中灼烧海带使之变为海带灰C．将海带灰溶于水中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝D．为了将I－氧化，加入的氧化剂最好选择H2O2解析：A项，海带中的碘是以化合态形式存在，而不是碘单质，不能干脆用四氯化碳萃取，错误；B项，蒸发皿是蒸发浓缩溶液的仪器，固体灼烧应在坩埚内，所以海带应在坩埚中灼烧为海带灰，错误；C项，将海带灰溶于水中形成含碘离子的溶液，滴加淀粉溶液，溶液不变蓝，错误；D项，过氧化氢作氧化剂不引入新的杂质，为了将I－氧化，加入的氧化剂最好选择H2O2，正确。答案：D6．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．①②③④⑤B．①②③④C．①②③⑤D．①②④⑤解析：在氯碱工业中，2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2与Cl2化合被水汲取可得盐酸。2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑。在制纯碱工业中主要利用如下原理：NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑。答案：A7．从淡化海水中提取溴的流程如下：eq\x(淡化海水)eq\o(→,\s\up7(通入Cl2),\s\do5(Ⅰ))eq\x(低浓度Br2)eq\o(→,\s\up7(通入空气吹出Br2),\s\do5(用X汲取Ⅱ))eq\x(含Br－等的溶液)eq\o(→,\s\up7(通入Cl2),\s\do5(Ⅲ))eq\x(Br2的浓溶液)eq\o(→,\s\up7(Ⅵ),\s\do5())eq\x(液溴)下列有关说法不正确的是()A．X试剂可用Na2SO3饱和溶液B．步骤Ⅲ发生的离子反应为2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C．工业上每获得1molBr2，至少须要消耗Cl222.4LD．步骤Ⅳ可以选择萃取、分液和蒸馏的方法解析：亚硫酸根离子可以和具有氧化性的溴单质发生氧化还原反应，故可以用Na2SO3饱和溶液来汲取溴单质，A项正确；氯气具有氧化性，可将溴离子氧化为溴单质，即2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2，B项正确；依据离子方程式2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2，可知，每获得1molBr2，步骤Ⅰ和步骤Ⅲ至少共须要消耗标准状况下Cl244.8L，C项错误；从溴水中提取溴采纳的方法有萃取、分液和蒸馏，D项正确。答案：C[提素养]8．海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可以依据如下步骤：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、化合反应和置换反应解析：第①步用于生成氢氧化钙，包括分解和化合两种反应；第②步用于生成氢氧化镁，为复分解反应；第③步用于制备氯化镁，也是复分解反应；第④步为电解熔融的氯化镁得到镁，为分解反应，故提取镁的过程中不涉及置换反应。答案：D9．海水中含有丰富的资源。下图是由海水制取某些产品的流程，下列有关说法中正确的是()A．由海水制取粗盐的方法是降温结晶B．可用K2CO3溶液除去粗盐中的Ca2＋C．石灰乳就是Ca(OH)2溶液D．电解MgCl2的反应属于氧化还原反应解析：由海水制取粗盐是利用蒸发结晶的方法，A错误；假如用K2CO3溶液除去粗盐中的Ca2＋，会引入杂质K＋，B错误；石灰乳是Ca(OH)2悬浊液，C错误；电解MgCl2的反应属于氧化还原反应，D正确。答案：D10．为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图试验方案：下列说法正确的是()A．①中反应的离子方程式为2I－＋H2O2=I2＋2OH－B．②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出C．③中得到的上层溶液中含有I－D．操作Z的名称是加热解析：①中反应的离子方程式为2I－＋2H＋＋H2O2=I2＋2H2O，A错误；四氯化碳的密度比水的密度大，在下层，②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出，B错误；③中I2与NaOH反应生成的NaI的水溶液密度比CCl4的小，位于上层，所以上层溶液中含有I－，C正确；操作Z的名称是过滤，D错误。答案：C11．海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。如图所示是试验室从海藻中提取碘的工艺流程的一部分。下列推断正确的是()A．步骤③的操作是萃取、分液B．可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全C．步骤③中加入的有机溶剂是乙醇D．步骤④的操作是过滤解析：只要步骤②的反应已发生，就会有碘单质生成，淀粉溶液遇碘会变成蓝色，故用淀粉溶液无法检验步骤②的反应是否进行完全，B错误；因乙醇与水能以随意比例互溶，故不能用乙醇作萃取剂，C错误；步骤④的操作是蒸馏，D错误。答案：A12．海带中的碘元素主要以I－的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。证明海带中含有碘的试验方法：①用剪刀剪碎海带，用酒精潮湿，放入坩埚中。②灼烧海带至完全成灰，停止加热，冷却。③将海带灰加蒸馏水溶解，搅拌、煮沸、过滤。④在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液。(涉及反应的离子方程式为2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O)(1)在试验过程中用到的玻璃仪器有____________________________。(2)能证明海带中含有碘的试验操作是________(填序号)，现象是________________________________________________________________________。答案：(1)烧杯、玻璃棒、漏斗、酒精灯(2)④滴入淀粉溶液后变蓝13．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如图所示：(1)请列举海水淡化的一种方法：________________________________________________________________________。(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水溶液汲取Br2，汲取率可达95%，该反应的离子方程式为________________________________，由此反应可知，除爱护环境外，在工业生产中还应解决的问题是________________________________________________________________________。解析：步骤Ⅰ得到的Br2的浓度很小，多次用SO2反复汲取，最终用Cl2处理，则可获得大量的工业溴。溴具有强氧化性，可以氧化SO2生成H2SO4，因此要留意强酸和溴对设备的腐蚀问题。答案：(1)蒸馏法(或电渗析法、离子交换法)(2)富集Br2，提高Br2的浓度(3)SO2＋2H2O＋Br2=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)强酸和溴对设备的腐蚀14．空气吹出法是目前“海水提溴”运用到的主要方法之一。其工艺流程如下：(1)步骤③所发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)溴水混合物Ⅱ中溶有肯定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________(填化合物名称)溶液，以除去氯气。(3)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应限制在80～90℃温度。过高或过低都不利于生产，请说明缘由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)提取溴单质时，蒸馏溴水混合物Ⅱ而不是蒸馏溴水混合物Ⅰ，请说明缘由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：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发生的反应是Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，依据溴的沸点比水低，鼓入热空气(步骤②)，使溴和热空气一起挥发