2019高中化学课下能力提升（十八）海水资源的开发利用精练新人教版

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海水资源的开发利用一、选择题1．海洋是非常巨大的资源宝库，以下有关海洋资源开发利用的说法，不正确的是(　　)A．海洋约占地球上总水量的97%，水储量达1.3×109亿吨，故人类不存在缺水问题B．海水资源的利用包括水资源的利用和化学资源的利用，两者可以综合进行C．海水中除H2O外，还含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F等多种元素的化学资源D．由于与岩石、大气和生物相互作用，海水中溶解和悬浮有大量无机物和有机物2．如果实行海水淡化来供居民用水，下列方法中在原理上完全不可行的是(　　)A．加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化B．利用太阳能使海水升温，通过蒸馏而使其淡化C．将海水缓慢降温凝固以获取淡水D．将海水通过离子交换树脂以除去各种离子3．下列海洋资源中，属于可再生资源的是(　　)A．海洋潮汐能B．海底多金属结核矿C．海滨砂矿D．海水化学资源4．许多国家十分重视海水资源的综合利用，不需要化学变化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、H25．实验室从海带中提取碘的操作过程中，仪器选用不正确的是(　　)选项操作选用仪器A称取3g左右的干海带托盘天平B灼烧干海带至完全变成灰烬蒸发皿C过滤煮沸后的海带灰与水的混合液漏斗D用CCl4从氧化后的海带灰浸取液中提取碘分液漏斗6．海水提碘后，不小心将碘与食盐混合，欲将二者分离开，最好的方法是(　　)A．溶解、过滤B．溶解、过滤、蒸发C．溶解、加AgNO3溶液、过滤D．加热使碘升华7．[双选]鉴别Cl－、Br－、I－三种离子，宜选用的试剂是(　　)A．溴水和淀粉溶液B．AgNO3溶液和稀硝酸C．氯水和CCl4溶液D．氯水和碘化钾淀粉溶液8．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．①②④⑤9．从海水中提取的溴占世界溴年产量的左右。已知溴水呈橙色，将SO2气体通入溴水时，可以使溴水褪色。则下列有关叙述中正确的是(　　)A．SO2使溴水褪色，显示了SO2的漂白性B．SO2使溴水褪色，显示了SO2的还原性C．从溴水中提取单质溴，可以用乙醇进行萃取D．SO2是形成酸雨的唯一污染物10．检验海带中碘元素的实验中，发生如下反应：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O，下列对该反应的叙述中不正确的是(　　)A．I2为氧化产物B．H2O2既作氧化剂又作还原剂C．氧化性强弱顺序为H2O2>I2nD．生成1molI2时转移2mol电子11．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透过淡化膜，从而得到淡水，对加压后右侧海水成分的变化进行分析，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12．高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是(　　)A．分离工业废水，回收废液中的有用成分B．食品工业中，浓缩天然果汁，乳制品加工和酿酒C．将化学能转换成电能，将热能转换成电能D．海水的淡化二、非选择题13．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：(1)步骤①反应的离子方程式是__________________，步骤③反应的化学方程式是_________________。(2)从理论上考虑，下列物质也能吸收Br2的是_____________。a．NaOH　　b．FeCl2　　c．Na2SO3　　d．H2O(3)步骤③中氧化剂是________，若反应中生成2molHBr，则消耗________molSO2。(4)根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是________。14．(1)如图所示的蒸馏装置中，请指出错误之处并加以改正：①____________________；②__________________；③__________________；④___________________。(2)一化学兴趣小组的同学通过如下实验提取海带中的碘：a．粉碎海带，加一定量的氢氧化钠溶液后高温灰化；b．用水浸泡海带灰，过滤；c．用盐酸酸化滤液，加入碘酸钾(KIO3)氧化溶液中的碘离子(I－)，生成碘单质；d．用四氯化碳溶液萃取水溶液中的碘。n请回答下列问题：①实验步骤c中相关反应的离子方程式为______________________。②实验步骤c中也可用H2O2代替KIO3，相关反应的离子方程式为________________。15．某同学按如下实验流程提取海带中的碘，请回答相关问题：(1)第①步是将海带放入________(填仪器名称)中，用酒精灯充分加热灰化。(2)第②步为了加快溶解速度并使碘离子充分进入溶液，可以采取的措施是_______________________(写出两条)。(3)实验进行到某一步骤时应检验碘的存在，具体方法是______________________。(4)海带灰中还含有其他无机盐类(硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等)，这些盐类是在流程图中的第________(填编号)步与碘分离的。16．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＋、SO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__________(填序号)。(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。制漂白粉的化学方程式为________________。(4)用海滩上的贝壳制Ca(OH)2，而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到什么问题？_____________________。(5)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在_______________。17．工业上海水资源合理开发利用的部分工艺流程如图所示：(1)该工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备？________(填“能”或“不能”)，原因是__________________________。(2)溴单质在四氯化碳中的溶解度比其在水中的大得多，四氯化碳与水不互溶，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是____________________________。(3)写出①②③反应的离子方程式。①____________________；②_____________________；③___________________；课下能力提升(十八)　海水资源的开发利用n1．解析：选A　海洋中的水，由于成分复杂，含盐量高，无法直接使用。人类面临的有限的淡水资源日益减少；海水资源的利用包括水资源的利用和化学资源的利用，两者可以综合进行；海水中除H2O外，还含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F等多种元素的化学资源；由于与岩石、大气和生物相互作用，海水中溶解和悬浮有大量无机物和有机物。2．解析：选A　海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。选项A，明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O，加明矾不能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化。3．解析：选A　海洋潮汐能是可再生资源，金属结核矿、砂矿、海水化学资源属于不可再生资源。4．解析：选C　A、B、D中的物质必须经化学变化，才能够从海水中获取。5．解析：选B　托盘天平的准确度达0.1g，也可粗略称量，A项对；海带的灼烧需承受高温，应使用坩埚而不是蒸发皿，B项错；过滤的主要仪器为漏斗，C项对；I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，可用分液漏斗进行萃取提取I2，D项对。6．解析：选D　氯化钠很稳定，单质碘易升华，故可用升华法。7．解析：选B、C　A项只能检验出碘离子；Cl－、Br－、I－三种离子分别与AgNO3溶液和稀硝酸反应产生白色沉淀、淡黄色沉淀、黄色沉淀，可用于三种离子的检验；加入氯水和CCl4溶液后，溶液分层，下层是橙红色的其原溶液中含Br－，下层是紫色的其原溶液中含I－，无明显现象的其原溶液中含Cl－；D项都不能检验出来。8．解析：选A　在氯碱工业中，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2与Cl2化合被水吸收可得盐酸。2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑，制取Cl2和金属钠。在制纯碱工业中主要利用如下原理：NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。9．解析：选B　因为SO2具有较强的还原性，而溴单质具有较强的氧化性，将SO2气体通入溴水时，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr而使溴水褪色。由于乙醇和水互溶，故不能作萃取剂(从溴水中提取溴)。酸雨有硫酸型酸雨(主要由SO2导致)和硝酸型酸雨(主要由NO和NO2导致)两种。10．解析：选B　，该反应中I2为氧化产物，H2O2作氧化剂，根据氧化性由强到弱的顺序为氧化剂>氧化产物，所以氧化性H2O2>I2；反应中每生成1molI2，转移2mol电子。11．解析：选C　右侧海水中水分子能透过淡化膜进入左侧淡水池，而各种离子不能透过淡化膜，故溶质质量不变，溶剂质量减少，溶质质量分数增大。12．解析：选C　分离物质用高分子膜的有海水淡化，废水处理、食品加工、电解饱和食盐水。但在发电过程中无论是化学能还是热能转化为电能时，都不用高分子膜。13．解析：(1)步骤①反应的离子方程式是2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，步骤③反应的化学方程式是SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。(2)只从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收Br2，Fe2＋、SO具有还原性也能吸收Br2。(3)Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，该反应中氧化剂为Br2，还原剂为SO2，反应中每生成2molHBr，则消耗1molSO2。(4)最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2，蒸馏得到Br2。经过上述反应过程知氧化性由强到弱的顺序为：Cl2＞Br2＞SO2。答案：(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－　SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr(2)a、b、c　(3)Br2　1　(4)Cl2＞Br2＞SO214．解析：(2)①中，由于KIO3中碘元素为＋5价(高价态)，碘离子(I－)为－1价(低价态)，两者在酸性条件下可发生氧化还原反应，生成单质碘：IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。②中，用H2O2代替KIO3，同样发生氧化还原反应：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O。答案：(1)①n蒸馏烧瓶中温度计水银球应在支管口处，而不应插入液面下，应将温度计向上提至水银球与支管口相平②冷凝管的冷水流向是错误的，应从a处流入，b处流出③接收容器用大口的烧杯，蒸气挥发太多，应用锥形瓶替换烧杯④没使用石棉网，应垫上石棉网后再加热(2)①IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O②2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O15．解析：(1)物质的灼烧应在坩埚内进行。(2)充分搅拌，加热煮沸均有利于加快溶解。(3)I－的检验，可取样氧化后，用淀粉进行检验。(4)海带灰中含有的其他无机盐类(硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等)不能在前面步骤的过滤操作中分离，应该在⑤萃取时与I2分离。答案：(1)坩埚　(2)充分搅拌，加热煮沸　(3)取氧化后的溶液少量于试管中，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝证明含碘(或取少量过滤后的溶液于试管中，滴加几滴氯水再滴加淀粉溶液，若溶液变蓝证明含碘)　(4)⑤16．解析：(1)该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去Ca2＋、Mg2＋、SO时，不能带入新的杂质离子。所以，解此题的关键是把握好加入离子的顺序：①Ba2＋必须在CO之前加入；②CO、OH－必须在H＋之前加入，所以b、c不分先后，而d、a本身既分先后，又必须放在b、c之后才能满足条件。(2)由贝壳→Ca(OH)2的反应为CaCO3→CaO→Ca(OH)2。(3)漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，可将Cl2通入石灰乳中制得。(4)海滩上的物质为海水综合利用创造了便利条件，不用运输，就地取材，从经济效益角度考虑是有利的。(5)由此可见，应在海滩建化工厂或在沿海陆地建厂。答案：(1)b—c—d—a(或c—b—d—a或b—d—c—a)　(2)CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2(3)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O　(4)经济效益　(5)海边17．解析：(1)CaSO4和Mg(OH)2的制备顺序与加入的试剂顺序有关，要求每次加入试剂后只能得到一种物质，如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4和Ca(OH)2沉淀，产品不纯。(2)属于对试剂使用的评价问题，四氯化碳与水相比，无论是从价格上还是环境污染问题上，都超过水。答案：(1)不能　若先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4和Ca(OH)2沉淀，使产品不纯(2)四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大、经济效益低、环境污染严重(3)①Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－②Ca2＋＋===CaSO4↓③Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓