2019-2020学年高中化学课时作业21海水资源的开发利用含解析 人教版必修

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2019-2020学年高中化学课时作业21海水资源的开发利用含解析 人教版必修

1 课时作业 21 1.下列各组物质,不需要经过化学变化就能够从海水中获得的是(  ) A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝 C.烧碱、氢气 D.食盐、淡水 解析:海水经过蒸发可得到食盐和淡水。A、B 选项中,海水中存在 Cl-、Br-、I-、Na +、Mg2+、Al3+,要获得它们的单质必须失去或得到电子才能实现。C 中,需要电解饱和食盐 水获取。 答案:D 2.下列说法中不正确的是(  ) A.海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库 B.海水中金的储存量很大,但它的富集程度却很低 C.从海水中可以提取铀和重水等核原料 D.海水中的溴、氟等元素均为微量元素,但仍有提取的价值 解析:海水中金元素的储量为 5×107 t,但 1 t 海水中的含量仅为 4×10-6 g,所以说它 的富集程度很低,海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库,另外还可从海水中提取铀 和重水等核原料,故 A、B、C 正确;海水中的 Br、F 等元素为常量元素,D 错误。 答案:D 3.(2019 年衡水模拟)水资源是发展国民经济不可缺少的重要自然资源。在世界许多地 方,对水的需求已经超过水资源所能负荷的程度,同时有许多地区也存在水资源利用不平衡。 下列关于水的说法错误的是(  ) A.蒸馏法是海水淡化的方法之一 B.淡水的密度小于海水的密度 C.融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少 D.0℃以上,温度越高,水的密度越小 解析:海水中溶有 Na+、Mg2+、Cl-和 SO 2-4 等,这些离子所组成的物质的沸点比水的沸 点高,可用蒸馏法将其分离,A 正确;上述杂质的溶入使水溶液的密度增大,B 正确;雪和 雨水成分相同,是水蒸发形成的水蒸气凝结而成的,含矿物质很少,而深井中的水不断地与 硅酸盐矿物质接触,其中溶有许多矿物质,C 正确;由于水在 4℃时密度最大,故 D 错误。 答案:D 4.(2019 年瑞安四校联考)化学与社会、生活密切相关,下列有关说法错误的是(  ) A.明矾中铝离子水解产生的胶体具有很强的吸附作用而常用于净水 B.地球上 99%以上的溴蕴藏在大海中,因此溴被称为“海洋元素” C.目前加碘盐中添加的含碘物质是 KI,可用氯水和淀粉溶液鉴定食盐是否加碘 D.为减少污染、提高燃烧效率,可将煤气化或液化获得清洁燃料 解析:碘盐中添加的含碘物质为 KIO3,C 项错误。 答案:C 5.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,沉淀、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(  ) 2 A.此法的优点之一是原料来源丰富 B.进行①、②、③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、化合反应、复分解反应和置换反应 解析:该制取过程中没有置换反应。 答案:D 6.除去海水提溴得到的液溴中溶有的少量氯气,应该采用的方法是(  ) A.加入适量的 KI 溶液  B.通入溴蒸气 C.加氢氧化钠溶液 D.加入适量的溴化钠溶液 解析:A 项,Cl2 和 Br2 均与 KI 反应且引入了 I2 杂质;B 项,溴蒸气无法除去氯气;C 项, 氯气和液溴均能与氢氧化钠反应;D 项,发生反应:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,既除去了氯 气,又不会引入新的杂质。 答案:D 7.从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,其中正确的是(  ) 解析:灼烧海带应用坩埚,A 选项错误;过滤时应用玻璃棒引流,B 选项错误;苯的密 度比水的小,萃取了 I2 的苯层在上层,应从分液漏斗上口倒出,C 选项错误。 答案:D 8.下面是某加碘食盐包装袋上的部分图表文字。由此根据你得到的信息做出正确的推 测是(  ) 3 氯化钠 ≥98.0%(以 NaCl 计) 碘酸钾(KIO3) (35±15)mg/kg(以 I 计) A.此食盐是纯净物 B.“加碘食盐”中的“碘”是指碘单质 C.1 kg 此食盐中含碘酸钾(35±15)mg D.“菜未烧熟不宜加入加碘盐”的原因可能是碘酸钾受热不稳定 解析:食盐中含有氯化钠、碘酸钾等,所以是混合物;加碘食盐中的碘是指碘酸钾;1 kg 此食盐中含碘元素(35±15)mg;“菜未烧熟不宜加入加碘盐”的原因可能是碘酸钾受热不稳 定,D 项正确。 答案:D 9.一位遇上海难的水手,随着木筏在海上漂流。他用完了淡水,感到异常口渴,但他 不喝海水,因为他知道喝海水会致命。理由是 (  ) A.海水有苦涩味,根本喝不下去 B.海水中含有多种盐,能使肠胃腐烂致人死亡 C.海水中有许多微生物,有些微生物能致人死亡 D.海水会造成水分从血液和组织内脱离出来,进入肠胃中,使人脱水死亡 解析:海水是由氯化钠等多种成分组成的混合物,人体内氯化钠的含量约 0.9%,海水中 盐的含量要高很多。因此,饮用海水后,会因渗透压的不同导致脱水死亡。 答案:D 10.(2019 年浙江金华市十校模拟)某化学学习小组设计了如下从海带灼烧后的海带灰中 提取碘单质的流程: (1)溶解海带灰时要加热煮沸 2~3 min 的目的是____________,操作 a 的名称为 ________。 (2)向酸化的溶液Ⅰ中加入 H2O2 的目的为________。 (3)已知 I2 与 40%的 NaOH 溶液反应生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为 1∶5, 写 出 对 应 的 化 学 方 程 式 ________________________________________________________________________。 (4)最后过滤得到的 I2 需要进行洗涤和干燥,下列洗涤剂中最应该选用的是________(填 选项字母)。 A.水 B.乙醇 C.冷水 D.乙醇的水溶液 4 解析:(1)溶解海带灰时要加热煮沸 2~3 min,加热可以加快溶解速率使 I-全部溶解。 操作 a 是分离碘单质的水溶液,加入苯,I2 在苯中的溶解度大于水,使碘单质进入苯层,分 液得到含碘单质的有机层,操作 a 是分液。(2)向酸化的溶液Ⅰ中加入 H2O2 目的是将 I-氧化 为 I2。(3)碘单质与 NaOH 溶液反应,I2 既是氧化剂又是还原剂,碘的化合价降到-1 价,根 据题中信息反应生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为 1∶5,设碘升高的化合价为 x, 根据电子守恒可得 1×(x-0)=5×[0-(-1)],解得 x=+5,配平反应的化学方程式为 3I2 +6NaOH===NaIO3+5NaI+3H2O。(4)洗涤 I2 时,洗涤液不能和碘单质反应,也不能溶解碘单 质。A 项水能溶解碘单质,不能选用;B 项碘单质易溶于乙醇,不能用乙醇洗涤碘单质;C 项 碘单质在冷水中溶解度不大,可以用来洗涤碘单质;D 项碘单质易溶于乙醇的水溶液,不能 用来洗涤,故选 C。 答案:(1)加快 I-溶解,使海带灰中 I-尽可能全部溶解 分液 (2)将 I-氧化为 I2 (3)3I2+6NaOH===NaIO3+5NaI+3H2O (4)C 能力提升 11.若将海水淡化作饮用水使用,下列方法在原理上完全不可行的是(  ) A.加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化 B.利用太阳能使海水蒸馏淡化 C.将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水 D.将海水通过离子交换树脂,以除去所含离子 解析:明矾净水是利用 Al3+水解生成的 Al(OH)3 胶体的吸附作用而除去水中的一些杂质, 并不能除去海水中的阴、阳离子而使海水淡化,A 原理上不可行;利用太阳能使海水蒸馏淡 化,是有研究价值的一种淡化途径,B 原理上可行;海水缓慢凝固后可结成冰,在这个过程 中可以除去海水中的离子而淡化,C 原理上可行;将海水通过离子交换树脂使海水淡化是一 种已被应用的海水淡化方法,D 原理上可行。 答案:A 12.根据如图海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是(  ) 已知:MgCl2·6H2O 受热生成 Mg(OH)Cl 和 HCl 气体等。 A.过程①的提纯是物理过程,过程②通过氧化还原反应可产生 2 种单质 B.在过程③中将 MgCl2·6H2O 灼烧即可制得无水 MgCl2 C.在过程④、⑥反应中每氧化 0.2 mol Br-需消耗 2.24 L Cl2 D.过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题 解析:A 项,过程①涉及 Mg2+、CO2-3 、SO 2-4 的沉淀,属于化学过程,错误;B 项,由已 知条件知直接灼烧 MgCl2·6H2O 得不到无水 MgCl2,错误;C 项,未指明温度和压强,错误。 5 答案:D 13.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,而海水中其他各种离子不能通过淡化膜,从而得到淡水。对加压 后右侧海水成分变化分析正确的是(  ) A.溶质质量增加 B.溶剂质量减少 C.溶液质量不变 D.溶质质量分数减少 解析:加压后右侧海水中的水分进入左侧,溶质质量不变,溶剂质量减少,溶质质量分 数增大。 答案:B 14.(能力挑战题)目前世界上 60%的镁是从海水中提取的。海水提镁的主要流程如下: 提示:①MgCl2 晶体的化学式为 MgCl2·6H2O。 ②MgO 的熔点为 2 852℃,无水 MgCl2 的熔点为 714℃。 (1)操作①的名称是________,操作②的名称________、________、过滤。 (2)试剂 a 的名称是________________。 (3)用氯化镁电解生产金属镁的化学方程式为__________________。 解析:(1)从沉淀池中把难溶性的固体 Mg(OH)2 与可溶性液体物质分离的操作是过滤。因 此操作①的名称是过滤。从 MgCl2 溶液分离得到固体溶质应是蒸发浓缩、冷却(或降温)结晶。 (2)溶解固体 Mg(OH)2 使之转化为 MgCl2 溶液需要加入的试剂 a 是 HCl 溶液。 (3)在工业上一般是用电解熔融的氯化镁的方法来生产金属镁,反应的化学方程式为 MgCl2(熔融) =====电解 Mg+Cl2↑。 答案:(1)过滤 蒸发浓缩 冷却(或降温)结晶 (2)盐酸 (3)MgCl2(熔融) =====电解 Mg+Cl2↑ 探究拓展 6 15.某校化学兴趣小组设计如下实验从浓缩的海水中提取溴。装置示意图和实验步骤如 下(已知 Br2 的沸点为 59℃,微溶于水,有毒性): 实验步骤: ①连接 A 与 B,关闭活塞 b、d,打开活塞 a、c,向 A 中缓慢通入 Cl2 至反应结束; ②关闭活塞 a、c,打开活塞 b、d,向 A 中鼓入足量热空气; ③进行步骤②的同时,向 B 中通入足量 SO2; ④关闭活塞 b,打开活塞 a,再通过 A 向 B 中缓慢通入足量 Cl2; ⑤将 B 中所得液体进行蒸馏,收集液溴。 回答下列问题: (1) 实 验 室 中 用 KMnO4 和 浓 盐 酸 制 备 氯 气 的 化 学 方 程 式 为 _______________________________________________________________________________ _________________。 (2) 步 骤 ② 中 鼓 入 热 空 气 的 作 用 为 ________________________________________________________________________。 (3) 步 骤 ③B 中 发 生 的 主 要 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _______________________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (4)此实验中尾气可用________(填字母序号)吸收处理。 a.水 b.浓硫酸 c.NaOH 溶液 d.饱和 NaCl 溶液 e.饱和 Na2CO3 溶液 解析:(1)实验室中用 KMnO4 和浓盐酸制备氯气时不需加热。 (2)步骤②鼓入热空气的作用为将 A 中生成的 Br2 吹入 B 中。 (3)步骤③B 中发生的主要反应是 Br 2 被 SO2 还原为 Br-,离子方程式为 Br2+SO2+ 2H2O===4H++2Br-+SO2-4 。 (4)尾气中含可能没有反应完的 Cl2、SO2,还有 HBr,可用碱性溶液吸收。 答案:(1)2KMnO4+16HCl(浓)===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O (2)使 A 中生成的 Br2 随热空气进入 B 中 (3)Br2+SO2+2H2O===4H++2Br-+SO2-4 (4)ce 7
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