2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第四章化學(xué)與自然資源的開(kāi)發(fā)利用1.2海水資源的開(kāi)發(fā)利用課時(shí)評(píng)價(jià)含解析新人教版必修2

PAGE11-海水資源的開(kāi)發(fā)利用(40分鐘70分)一、選擇題(本題8小題,每小題5分,共40分)1.(2024·北京市東城區(qū)高一檢測(cè))海冰是海水凍結(jié)而成的咸水冰。海水凍結(jié)時(shí),部分來(lái)不及流走的鹽分以鹵汁的形式被包圍在冰晶之間,形成“鹽泡”(假設(shè)鹽分以一個(gè)NaCl計(jì)),其大致結(jié)構(gòu)如圖所示,若海冰的冰齡達(dá)到1年以上,溶化后的水為淡水。下列敘述正確的是 ()A.海冰內(nèi)層“鹽泡”越多,密度越小B.海冰冰齡越長(zhǎng),內(nèi)層的“鹽泡”越多C.海冰內(nèi)層“鹽泡”內(nèi)的鹽分主要以NaCl分子的形式存在D.海冰內(nèi)層NaCl的濃度約為10-4mol·L-1(設(shè)冰的密度為0.9g·cm【解析】選D。“鹽泡”中鹽與水的比值不變,則內(nèi)層“鹽泡”越多時(shí),密度不變,故A錯(cuò)誤;若海冰的冰齡達(dá)到1年以上,溶化后的水為淡水,則海冰冰齡越長(zhǎng),內(nèi)層的“鹽泡”越少,故B錯(cuò)誤;“鹽泡”內(nèi)的鹽分為NaCl,由離子構(gòu)成,不存在NaCl分子,故C錯(cuò)誤;冰的密度為0.9g·cm-3,設(shè)海水1L時(shí),水的質(zhì)量為900g,由個(gè)數(shù)比為1∶500000,含NaCl為=10-4mol,可知海冰內(nèi)層NaCl的濃度約為c==10-4mol·L-12.海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源庫(kù),下列有關(guān)海水綜合利用的說(shuō)法不正確的是 ()A.海水中含有豐富的碘元素B.運(yùn)用蒸餾法可以將海水淡化C.海水蒸發(fā)制海鹽的過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)變更D.從海水中得到的NaCl除食用外,還用作工業(yè)原料【解析】選C。海帶及海產(chǎn)品中均含碘元素,可知海水中含有豐富的碘元素,故A正確;海水中水的沸點(diǎn)較低,則運(yùn)用蒸餾法可以將海水淡化,故B正確;海水蒸發(fā)制海鹽的過(guò)程中,利用水加熱轉(zhuǎn)化為水蒸氣分別,則為物理變更,故C錯(cuò)誤;NaCl溶液電解生成NaOH、氫氣、氯氣,為重要的化工原料,故D正確?！炯庸逃?xùn)練】(2024·衡陽(yáng)高一檢測(cè))下列是四位同學(xué)對(duì)于海水淡化供居民用水所供應(yīng)的方法,其中原理上完全不行行的是 ()【解析】選A。海水淡化的方法:蒸餾法、電滲析法、離子交換法。選項(xiàng)A,明礬的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O,加明礬不能使海水中的鹽沉淀出來(lái),所以不能使海水淡化。3.海水提鎂是鎂的重要來(lái)源,其步驟是MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2·6H2O→MgCl2→Mg。其中沒(méi)有發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)型是 ()A.氧化還原反應(yīng) B.化合反應(yīng)C.中和反應(yīng) D.分解反應(yīng)【解析】選B。MgCl2→Mg(OH)2的反應(yīng)須要加入堿,是復(fù)分解反應(yīng);Mg(OH)2→MgCl2·6H2O的反應(yīng)中須要加入酸,是中和反應(yīng);MgCl2·6H2O→MgCl2是在加熱條件下的分解反應(yīng);MgCl2→Mg是通電條件下的分解反應(yīng),同時(shí)也是氧化還原反應(yīng)?！炯庸逃?xùn)練】1.(2024·黃岡高一檢測(cè))大自然幾乎把99%的溴都存放在海洋中。在海水的綜合利用中,海水提溴工業(yè)是一個(gè)重要組成部分,其中一種提溴的工藝是在預(yù)先濃縮并酸化的海水中,通入足量氯氣,然后使生成的溴與汲取劑SO2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氫溴酸以達(dá)到富集溴元素的目的。在有關(guān)上述工藝流程涉及的以下化學(xué)用語(yǔ)中,錯(cuò)誤的是 ()【解析】選A。HBr為共價(jià)化合物,A項(xiàng)寫(xiě)成離子化合物的形式,故A錯(cuò)誤;溴離子帶一個(gè)單位的負(fù)電荷,B正確;氯氣的氧化性強(qiáng)于溴,C正確;Cl-最外層有8個(gè)電子,D正確。2.從淡化的海水中提取溴的流程如下:下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 ()A.X試劑可用飽和Na2SO3溶液B.步驟Ⅰ的離子方程式:2Br-+Cl22Cl-+Br2C.工業(yè)上每獲得1molBr2,須要消耗Cl244.8D.步驟Ⅳ包含萃取、分液和蒸餾【解析】選C。X試劑具有還原性,能把Br2還原為Br-,X試劑可用飽和Na2SO3溶液,A正確;Cl2的氧化性比Br2的強(qiáng),能把Br-從溶液中置換出來(lái),B正確;未指明Cl2所處的狀態(tài),故無(wú)法確定Cl2的體積,C錯(cuò)誤;從濃溴水中提取Br2須要萃取、分液、蒸餾操作,D正確。4.某課外小組將灼燒海帶產(chǎn)生的灰燼浸泡后過(guò)濾,得到澄清的濾液。他們?cè)O(shè)計(jì)了如下的幾個(gè)方案,你認(rèn)為能證明海帶的灰燼中含有碘元素的是 ()A.取適量濾液,蒸干,視察是否有紫色固體生成B.取適量濾液,加入苯,振蕩,靜置,苯層無(wú)色,證明不含碘元素C.取適量濾液,向其中加入淀粉溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,證明不含碘元素D.取適量濾液,加入酸化的H2O2,再加入淀粉溶液,呈藍(lán)色,證明含有碘元素【解析】選D。海帶的灰燼中含有的碘元素,是以I-形式存在的,不是以單質(zhì)形式存在,所以A、B、C均不正確;D中發(fā)生了氧化還原反應(yīng):H2O2+2I-+2H+I2+2H2O,產(chǎn)生了I2,使淀粉溶液呈藍(lán)色。5.(2024·貴陽(yáng)高一檢測(cè))下列關(guān)于海水資源利用的相識(shí),錯(cuò)誤的是 ()A.海水中金、鍶、碳、銅、鐵等元素屬于微量元素B.海底多數(shù)金屬結(jié)核礦含有鐵、錳、鈷等多種金屬元素C.通過(guò)蒸餾法、電滲析法、離子交換法等可以實(shí)現(xiàn)海水的淡化D.海水提溴過(guò)程溴元素依次發(fā)生氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化反應(yīng)【解析】選A。A項(xiàng),鍶和碳元素屬于常量元素;B項(xiàng)和C項(xiàng)說(shuō)法正確;D項(xiàng),海水提溴的過(guò)程涉及以下反應(yīng):Br-Br2Br-Br2?！炯庸逃?xùn)練】NaCl是一種化工原料,可以制備一系列物質(zhì),如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.石灰乳與Cl2的反應(yīng)中,Cl2既是氧化劑又是還原劑B.25℃時(shí),NaHCO3在水中的溶解度比Na2COC.Cl2與過(guò)量的鐵反應(yīng)生成FeCl2D.圖示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)【解析】選A。石灰乳與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Ca(OH)2+2Cl2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,只有氯元素化合價(jià)發(fā)生變更,Cl2既是氧化劑又是還原劑,故A正確;25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3要小,如在飽和Na2CO3溶液中通入CO2會(huì)生成NaHCO3沉淀,故B錯(cuò)誤;Cl2為強(qiáng)氧化劑,與Fe反應(yīng)時(shí),無(wú)論鐵過(guò)量、少量,均生成FeCl3,故C錯(cuò)誤;NaCl→NaHCO3→Na2CO3,兩步轉(zhuǎn)化均沒(méi)有化合價(jià)的變更,屬于非氧化還原反應(yīng),故6.(2024·昆明高一檢測(cè))為了從海帶浸取液中提取碘,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖試驗(yàn)方案:下列說(shuō)法正確的是 ()A.①中反應(yīng)的離子方程式為2I-+H2O2I2+2OH-B.②中分液時(shí)含I2的CCl4溶液從分液漏斗上口倒出C.③中得到的上層溶液中含有I-D.操作Z的名稱(chēng)是加熱【解析】選C。①中反應(yīng)的離子方程式為2I-+2H++H2O2I2+2H2O,A錯(cuò)誤;四氯化碳的密度比水的密度大,在下層,②中分液時(shí)含I2的CCl4溶液從分液漏斗下口放出,B錯(cuò)誤;③中I2與NaOH反應(yīng)生成的NaI的水溶液密度比CCl4的小,位于上層,所以上層溶液中含有I-,C正確;操作Z的名稱(chēng)是過(guò)濾,D錯(cuò)誤。7.(教材二次開(kāi)發(fā)·原創(chuàng)題)海水中含有的氯化鎂是鎂的重要來(lái)源之一,從海水中提取鎂,可按如下步驟進(jìn)行:①把貝殼制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降,過(guò)濾,洗滌沉淀物;③將沉淀物與鹽酸反應(yīng)、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥產(chǎn)物;④將產(chǎn)物熔融后電解。關(guān)于提取鎂,下列說(shuō)法中不正確的是 ()A.此方法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料的來(lái)源豐富B.進(jìn)行①②③步驟的目的是從海水中提取MgCl2C.第④步通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯氣D.涉及的反應(yīng)有化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)和置換反應(yīng)【解析】選D。海水提鎂過(guò)程中的反應(yīng)有CaCO3CaO+CO2↑,CaO+H2OCa(OH)2,MgCl2+Ca(OH)2CaCl2+Mg(OH)2↓,Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O,MgCl2Mg+Cl2↑,上述反應(yīng)中無(wú)置換反應(yīng)。8.海水中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘,某探討性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下試驗(yàn):下列敘述不正確的是 ()A.步驟①灼燒海帶時(shí),須要三腳架、坩堝、泥三角、酒精燈B.步驟③、⑥的試驗(yàn)操作名稱(chēng)分別是過(guò)濾、蒸餾C.步驟④反應(yīng)的離子方程式是2I-+H2O2+2H+I2+2H2OD.步驟⑤中,也可選用乙醇來(lái)提取碘【解析】選D。灼燒須要的儀器有三腳架、坩堝、泥三角、酒精燈,A正確;步驟③的目的是從濁液中得到溶液,所以用過(guò)濾的方法,步驟⑥是把碘與溶劑苯分開(kāi),應(yīng)用蒸餾的方法,B正確;步驟④是用H2O2把I-氧化成I2,離子方程式為2I-+H2O2+2H+I2+2H2O,C正確;乙醇與水互溶,不能從水溶液中萃取碘,D錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括2小題,共30分)9.(14分)海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以碘離子的形式存在,試驗(yàn)室從海藻中提取碘的流程如下:(已知沸點(diǎn):苯80℃、四氯化碳(1)指出從海藻中提取I2的試驗(yàn)操作名稱(chēng):①,③。反應(yīng)②的離子方程式為

。

(2)提取碘的過(guò)程中,可供選擇的有機(jī)溶劑是。

a.苯、酒精b.四氯化碳、苯c.苯、乙酸(3)為使含碘的水溶液轉(zhuǎn)化為含碘的有機(jī)溶液,試驗(yàn)室里有燒杯、玻璃棒等儀器,尚缺少的主要玻璃儀器是

。

(4)從含碘的有機(jī)溶液中提取碘,還要經(jīng)過(guò)蒸餾,指出如圖蒸餾裝置中的錯(cuò)誤之處:

。

(5)進(jìn)行蒸餾操作時(shí),運(yùn)用水浴加熱的緣由是

,

最終晶態(tài)碘留在中。

【解析】(1)為了從懸濁液中分別出I-,應(yīng)用過(guò)濾;從I2的水溶液中把I2轉(zhuǎn)移到有機(jī)溶液中,應(yīng)用萃取。(2)a中酒精、c中乙酸,都是易溶于水的物質(zhì),所以不能用于萃取碘。(3)萃取分液所必需的儀器是分液漏斗。(4)蒸餾裝置的三點(diǎn)錯(cuò)誤:①?zèng)]有用石棉網(wǎng);②溫度計(jì)插入液面以下;③冷凝管進(jìn)、出水方向顛倒。(5)依據(jù)苯和四氯化碳兩種萃取劑的沸點(diǎn)數(shù)據(jù):苯80℃、四氯化碳77℃,用水浴加熱即可使之沸騰,而避開(kāi)高溫下I2答案:(1)過(guò)濾萃取分液2I-+Cl2I2+2Cl-(2)b(3)分液漏斗(4)①?zèng)]有用石棉網(wǎng);②溫度計(jì)插入液面以下;③冷凝管進(jìn)、出水方向顛倒(5)萃取劑沸點(diǎn)較低,水浴加熱即可使之沸騰,避開(kāi)高溫時(shí)I2的升華蒸餾燒瓶10.(16分)以濃縮海水為原料提取溴的部分過(guò)程如下:試驗(yàn)室模擬上述過(guò)程設(shè)計(jì)以下裝置進(jìn)行試驗(yàn)(全部橡膠制品已被愛(ài)護(hù),夾持裝置已略去)(1)A裝置中通入a氣體的目的是(用離子方程式表示)

;

(2)A裝置中先通入a氣體后改通熱空氣。通入熱空氣的目的是;

(3)B裝置中b氣體是,目的是富集溴,此處化學(xué)方程式為

;

(4)C裝置的作用是。

【解析】由流程可知,氯氣與濃縮海水中溴離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成溴,在吹出塔中將溴蒸氣吹出,然后在汲取塔中溴、二氧化硫和水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和HBr。由試驗(yàn)裝置可知,裝置A中通入的a為氯氣,將Br-氧化為Br2,用熱空氣可將生成的Br2吹出,B裝置中通入SO2,進(jìn)行富集溴,裝置C中NaOH溶液汲取尾氣,防止污染空氣。(1)A裝置中通入a氣體為氯氣,目的是將Br-氧化為Br2,反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2Br-2Cl-+Br2;(2)A裝置中先通入a氣體后改通熱空氣。通入熱空氣的目的是吹出Br2;(3)B裝置中b氣體是SO2,目的是富集溴,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4;(4)C裝置的作用是汲取未反應(yīng)的Cl2、Br2和SO2,防止污染空氣。答案:(1)Cl2+2Br-2Cl-+Br2(2)吹出Br2(3)SO2Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4(4)汲取未反應(yīng)的Cl2、Br2和SO2,防止污染空氣(20分鐘30分)一、選擇題(本題2小題,每小題8分,共16分)11.海水提鎂的主要流程如下,下列說(shuō)法正確的是 ()①試劑M是鹽酸②流程中的反應(yīng)全部都是非氧化還原反應(yīng)③操作b只是過(guò)濾④用海水曬鹽后的飽和溶液加石灰乳制Mg(OH)2⑤采納電解法冶煉鎂是因?yàn)殒V很活潑A.①②③④⑤B.②③C.④⑤D.①④⑤【解析】選D。流程分析生石灰溶于水生成石灰乳,加入沉淀池沉淀鎂離子生成氫氧化鎂,過(guò)濾后得到氫氧化鎂沉淀,加入的試劑M為鹽酸,氫氧化鎂溶解得到氯化鎂溶液,通過(guò)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾洗滌得到氯化鎂晶體,在氯化氫氣體中加熱失去結(jié)晶水得到固體氯化鎂,通電電解生成鎂;①M(fèi)是鹽酸用來(lái)溶解氫氧化鎂沉淀,故①正確;②電解氯化鎂生成鎂和氯氣的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),流程中的反應(yīng)不全部都是非氧化還原反應(yīng),故②錯(cuò)誤;③操作b是蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾洗滌得到氯化鎂晶體的過(guò)程,故③錯(cuò)誤;④用海水曬鹽后的飽和溶液中主要是氯化鎂,加石灰乳可以制Mg(OH)2,故④正確;⑤由金屬冶煉原理可知,較活潑金屬用電解法冶煉,電解熔融MgCl2制金屬鎂,故⑤正確。【加固訓(xùn)練】海藻中含有豐富的、以離子形式存在的碘元素。如圖所示是試驗(yàn)室從海藻中提取碘的工藝流程的一部分。下列推斷正確的是 ()A.步驟③的操作是萃取、分液B.可用淀粉溶液檢驗(yàn)步驟②的反應(yīng)是否進(jìn)行完全C.步驟③中加入的有機(jī)溶劑是乙醇D.步驟④的操作是過(guò)濾【解析】選A。只要步驟②的反應(yīng)已發(fā)生,就會(huì)有碘單質(zhì)生成,淀粉溶液遇碘會(huì)變成藍(lán)色,故用淀粉溶液無(wú)法檢驗(yàn)步驟②的反應(yīng)是否進(jìn)行完全,B錯(cuò)誤;因乙醇與水能以隨意比例互溶,故不能用乙醇作萃取劑,C錯(cuò)誤;步驟④的操作是蒸餾,D錯(cuò)誤。12.(2024·寶雞高一檢測(cè))海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源等(如圖所示)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ()A.大量的氮、磷廢水排入海洋,易引發(fā)赤潮B.工段③中加入鹽酸溶解得到MgCl2溶液,再干脆蒸發(fā)得到MgCl2·6H2OC.在工段④⑤⑥中溴元素均被氧化D.工段①中除去粗鹽中的S、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì),加入藥品的依次為Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過(guò)濾后加鹽酸【解析】選A。廢水中含有大量的氮、磷等元素,排入海洋,能引起赤潮,A項(xiàng)正確;MgCl2溶液干脆蒸發(fā)得不到MgCl2·6H2O,得到的是Mg(OH)2,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)⑤為Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr,溴元素被還原,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;粗鹽提純的依次中要留意兩點(diǎn),一是Na2CO3溶液在BaCl2溶液后加入,二是鹽酸最終加入,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。【加固訓(xùn)練】利用海洋資源獲得的部分物質(zhì)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ()A.從海水中獲得淡水,歷史最悠久的方法是離子交換法B.從海帶中獲得I2須要用到的主要儀器有蒸發(fā)皿、漏斗、燒杯、分液漏斗等C.用SO2溶液汲取從苦鹵中吹出的單質(zhì)溴時(shí),發(fā)生的離子反應(yīng)是Br2+SO2+2H2O4H++S+2Br-D.用石灰石、鹽酸等從苦鹵中提取鎂時(shí),電解MgCl2溶液制鎂【解析】選C。A項(xiàng),歷史最悠久的海水淡化方法是蒸餾法;B項(xiàng),海帶灼燒須要的是坩堝不是蒸發(fā)皿;D項(xiàng),需電解熔融MgCl2。二、非選擇題(本題包括1小題,共14分)13.(2024·長(zhǎng)春高一檢測(cè))海水是巨大的資源寶庫(kù),海水淡化及其綜合利用具有重要意義。(1)氯堿工業(yè)主要以食鹽為原料。為了除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、S及泥沙,可將粗鹽溶于水,然后進(jìn)行下列操作,正確的操作依次是。

①過(guò)濾;②加過(guò)量的NaOH溶液;③加適量的鹽酸;④加過(guò)量的Na2CO3溶液;⑤加過(guò)量的BaCl2溶液。a.②⑤④①③b.①④②⑤③c.④②⑤③① d.⑤②④①③(2)在試驗(yàn)室中可以用萃取的方法提取溴,可選用的試劑是,所用主要儀器的名稱(chēng)是。

(3)步驟Ⅰ中用硫酸酸化可提高Cl2利用率的緣由是。

(4)步驟Ⅱ反應(yīng)的離子方程式是

。

(5)海水提溴蒸餾過(guò)程中,溫度應(yīng)限制在80～90℃,溫度過(guò)高或過(guò)低都不利于生產(chǎn),請(qǐng)說(shuō)明緣由