第二节　资源综合利用　环境保护教学设计方案

海水资源的综合利用

1．溴是海水中重要的非金属元素，地球上90%的溴元素以Br－的形式存在于海水中，所以人们称溴为“海洋元素”。下列有关说法中正确的是(

) A．从海水中提取溴时，不涉及氧化还原反应

B．苯与溴水反应生成溴苯

C．可以用CCl4萃取溴水中的溴

D．向FeBr2溶液中通入Cl2时，一定会发生如下反应：

2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－

解析

从海水中提取溴，一般要经历浓缩、氧化和提取三个步骤，A不正确。苯只能与液溴在催化剂作用下发生取代反应，B不正确。FeBr2与Cl2反应时，因Cl2的量不同，生成物不同，题目中没有说明Cl2与FeBr2的量的关系，故D不正确。

答案

C 2．(2017·广东五校高三诊断)2016年11月14日京华时报讯：昨天，记者从环保部获悉，中国环境监测总站预测，预计14～15日，受冷空气影响，京津冀区域污染自北向南逐步缓解，北部以良至轻度污染为主，中南部以轻至中度污染为主，局部地区可能出现短时重度污染，首要污染物为PM2.5。下列有关描述不合理的是(

) A．空气质量状况属于重度污染的地区，所有人的健康都会受到严重影响

B．二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒物(PM)是雾霾的主要污染物，前两者是气态污染物，PM才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首

C．PM2.5(可吸入颗粒物)成分很复杂，并具有较强的吸附能力，随人们吸入空气而进入肺部，从而影响健康

D．气象环境报告中新增的PM2.5是一种新的分子

解析

空气重度污染，会严重影响人体健康，A项描述合理；悬浮颗粒物是加重雾霾天气污染的罪魁祸首，B项描述合理；可吸入颗粒物随人们吸入空气而进入肺部，从而影响健康，C项描述合理；

1

PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，D项描述不合理。

答案

D 3．(2017·山东重点中学联考)化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是(

) A．新能源汽车的推广与使用，有助于减少光化学烟雾的产生

B．氯气泄漏时，可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻疏散到安全区域

C．铁在潮湿的空气中放置，易发生化学腐蚀而生锈

D．地球上99%的溴元素以Br－的形式存在于海水中，溴化钠和溴化钾在医药上常用作镇静剂

解析

新能源汽车的推广和使用，能减少化石燃料的使用，有助于减少光化学烟雾的产生，A项正确；氯气能与碱溶液反应，故氯气泄漏时，用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻，能有效减少氯气的吸入，B项正确；铁在潮湿的空气中放置，易发生电化学腐蚀而生锈，C项错误；地球上99%的溴元素以Br－的形式存在于海水中，NaBr、KBr常用作镇静剂，D项正确。

答案

C 4．(2017·山西省四校第二次联考)化学与生活、社会发展息息相关。下列有关说法不正确的是(

) A．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化

B．“霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应

C．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应

D．古剑“沈卢”“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”，剂钢指的是铁的合金

解析

A项提取青蒿素用的是萃取法，属于物理变化，A项错误；气溶胶属于胶体，有丁达尔效应，B项正确；C项描述的是铁置换出铜的反应，C项正确；剂钢是铁的合金，D项正确。

2

答案

A 5．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是(

) A．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2

B．向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3，可减少对大气的污染

C．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维

D．大量燃烧化石燃料排放的废气中含CO2、SO2，从而使雨水的pH＝5.6即形成酸雨

解析

煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2转化为CaSO3，再氧化生成CaSO4，B错误；制作光导纤维的是二氧化硅，C错误；雨水的pH＜5.6才形成酸雨，D错误。

答案

A 6．(2017·湖南省六校联盟联考)镁及其合金是用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。实验室模拟海水中提取镁的主要步骤如下，下列说法错误的是(

)

A．步骤Ⅰ分离物质需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒

－－B．溶液A中的阴离子主要有Cl－、SO24、OH

C．试剂②应选用稀盐酸

D．步骤Ⅲ可直接加热MgCl2溶液得到MgCl2固体

解析

步骤Ⅰ分离物质的操作是过滤，需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，A项正确；步骤Ⅰ中引入OH－，B项正确；稀盐酸与氢氧化镁反应生成氯化镁，C项正确；Mg2＋水解，直接加热氯化镁溶液得不到氯化镁固体，D项错误。

3

答案

D 7．下列气体物质的主要来源及对环境影响相对应的是(

) 选项

A. B. C. D. 气体物质

二氧化碳

二氧化硫

二氧化氮

甲醛

主要来源

化石燃料的燃烧

汽车尾气的排放

工业废气的排放

各类含酚醛树脂胶

的人造板装饰材料

对环境的影响

酸雨

光化学烟雾

温室效应

室内空气污染

解析

CO2能造成温室效应，A错误；SO2是形成硫酸型酸雨的主要原因，B错误；NO2及碳氢化合物是造成光化学烟雾的主要原因，C项错误。

答案

D 8．如果实行海水淡化来供用居民饮用水，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．将海水缓慢降温使盐析出以获取淡水

D．将海水通过离子交换树脂以除去杂质离子

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泥沙，并不能除去海水中的阴、阳离子而使海水淡化；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；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；将海水中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。

答案

A 9．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是(

) ①加快化石燃料的开采与使用

②研发易降解的生物农药

③应用高效洁净的能源转化技术

④田间焚烧秸秆

⑤推广使用节能

4

环保材料

A．①③⑤

C．①②④

B．②③⑤

D．②④⑤

解析

①化石燃料的开采使用是导致酸雨和温室效应的主要原因，加快化石燃料的开采与使用不利于保护环境；②研发易降解的生物农药，降低农药残留，有利于保护环境；③应用高效洁净的能源转化技术，减小污染，有利于保护环境；④田间焚烧秸秆，浪费能源并导致空气污染；⑤推广使用节能环保材料，有利于节约能源、保护环境。

答案

B 10．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为原料制得的产品(或物质)是(

) ①烧碱

②纯碱

③金属钠

④氯气

⑤盐酸

A．①②③④⑤

C．①②③⑤

B．①②③④

D．①②④⑤

电解解析

在氯碱工业中，2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋电解Cl2↑，H2与Cl2化合被水吸收可得盐酸。2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑。在制纯碱工业中主要利用如下原理：NaCl＋CO2＋NH3＋△H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3=====Na2CO3＋H2O＋CO2↑。

答案

A

11．海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

5

(1)步骤①的实验操作名称是________。

(2)现有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品。完成该实验尚缺少的玻璃仪器是________。

(3)步骤③中能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是________(填选项字母)。

A．CCl4与水不互溶

B．CCl4可与I2发生取代反应

C．CCl4的密度比水大

D．CCl4不易燃烧，可作灭火剂

E．碘在CCl4中的溶解度比在水中大很多

(4)步骤③中还可选择__________作萃取剂。

(5)步骤②中反应的离子方程式是________________。

(6)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的简单方法：______________________________________________。

解析

(1)分离难溶性物质与溶液的方法是过滤。

(2)根据实验流程图可以看出，完成实验需要经过灼烧、浸泡、过滤、氧化、萃取、分液、蒸发等步骤，由此可以判断出实验尚缺少的玻璃仪器是漏斗和分液漏斗。

(3)萃取剂需要满足的条件是：①与原溶剂互不相溶；②溶质在

6

萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度且不与萃取剂反应，CCl4符合萃取剂的选择条件。

(6)检验水溶液中是否含有单质碘的试剂是淀粉溶液，看两种溶液相遇是否变蓝来确定是否含有单质碘。

答案

(1)过滤

(2)漏斗、分液漏斗

(3)AE (4)苯(合理即可) (5)Cl2＋2I－===2Cl－＋I2

(6)取少量待测液注入试管中，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，说明水溶液中存在I2，否则水溶液中无I2

12．我国濒临海域的省份，能够充分利用海水制得多种化工产品。如图是以海水、贝壳(主要成分CaCO3)等为原料制取几种化工产品的工艺流程图，其中E是一种化肥，N是一种常见的金属单质。

综合上述工艺流程回答下列问题：

(1)物质G和L的化学式分别为______和________。固体B是生活中的一种必需品，主要用作______________。

(2)上述工艺流程中可以循环使用的物质的化学式为__________________。

(3)反应①的化学方程式为________________________；在反应①中必须先通入NH3，而后通入D，其原因是________________。

(4)工业上利用F可制得另一种化工产品，该反应的化学方程式

7

为__________________________________________。

(5)由K溶液经如何处理才能制得N? ___________________________________________________。

答案

(1)CaCl2

H2

调味剂

(2)CO2

(3)NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl

NH3在水中的溶解度大，先通入NH3，有利于吸收CO2

△(4)2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O (5)将MgCl2溶液在氯化氢气体中进行蒸发结晶制得MgCl2晶体，电解熔融的MgCl2晶体可制取金属镁

B组·重点选做题

13.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

取0.010 0 mol·L－1的AgNO3标准溶液装入滴定管，取100.00 mL海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(E)反映溶液中c(I－)的变化，部分数据如下表示：

V(AgNO3) /mL E/mV 15.00 －225 19.00 －200 19.80 －150 19.98 －100 20.00 20.02 21.00 23.00 25.00 50.0 175 275 300 325 实验(二)

碘的制取

另取海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下：

已知：3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O。

8

请回答：

(1)实验(一)中的仪器名称：

仪器A__________，仪器B__________。

(2)①根据表中数据绘制滴定曲线：

②该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为__________ mL，计算得海带中碘的百分含量为____________________________%。

(3)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．NaOH溶液可以由乙醇代替

④实验(二)中操作Z的名称是__________。

(4)方案甲中采用蒸馏不合理，理由是_______________。

解析

(1)仪器A为坩埚，仪器B为500 mL容量瓶。

(2)①以V(AgNO3)的数值为横坐标，以电势的数值为纵坐标，找出对应的点，将各点用光滑的曲线连接起来即可得滴定曲线。

②由滴定曲线可知，滴定终点时，用去AgNO3溶液的体积为20

9

mL。根据关系式：

I－

～AgNO3

～

AgI 127 g

1 mol m(I－)

0.010 0 mol·L－1×0.020 L＝0.000 20 mol m(I－)＝127 g·mol－1×0.000 20 mol＝0.025 4 g，则500 mL含I－500 mL的海带浸取原液中含有的m(I)＝0.025 4 g×＝0.127 g，则海100 mL－0.127 g带中碘的百分含量为×100%＝0.635%。

20 g(3)①分液漏斗的检漏方法：向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检验玻璃塞是否漏水。

②步骤X中，萃取后分液漏斗内液体分为上下两层，水层在上，含有I2的CCl4层在下，且下层呈紫红色。

③步骤Y应控制NaOH溶液的浓度和体积，因为在较稀浓度下，I2有可能发生如下反应：I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O，A正确；加入NaOH溶液的目的就是将碘转化成离子进入水层，即从四氯化碳溶液中转移出来，B正确；海带浸取原液中不含有机杂质，C错误；乙醇能与CCl4互溶，不能用乙醇代替NaOH溶液，D错误。

④碘在水中溶解度较小，可用过滤的方法将碘单质过滤出来，即操作Z为过滤。

(4)由于碘易升华，蒸馏时易导致碘的损失。

答案

(1)坩埚

500 mL容量瓶

(2)①

10

②20.00

0.635 (3)①向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞外是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水

②液体分上下两层，下层呈紫红色

③AB ④过滤

(4)主要由于碘易升华，会导致碘的损失

14．海洋中有大量的宝贵资源。被称为“海洋元素”的溴，其工业制法为把海水浓缩得盐卤，然后加热到363 K，控制pH为3.5，通入氯气把溴置换出来，然后用一种气体X把溴吹出，再用纯碱溶液吸收，这时，溴转化为溴离子和溴酸根，最后用硫酸酸化，单质溴可从溶液中析出。

(1)把溴吹出的气体X，最可能用下面的________(填选项字母)。

A．乙烯

C．氩气

B．空气

D．CO2

(2)某同学对上述工艺提出改进意见，认为氧化后直接用有机溶剂萃取出溴即可，你认为其建议是否合理。______(填“是”或“否”)，并说出理由________________________________________。

(3)提取溴的工厂往往会因为溴的挥发而造成空气污染，某实验小组准备收集工厂的空气测定溴的含量，提供乙醇溶液、蒸馏水、饱和Na2SO3溶液、饱和NaBr溶液，请你为他们设计收集一瓶工厂的

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空气的方法_________________________。

(4)纯碱溶液吸收溴的化学方程式为____________。

硫酸酸化得到单质溴的离子方程式为_____________。

解析

(1)吹出的溴单质用Na2CO3吸收，不能用CO2吹出Br2，是因为CO2与Na2CO3能发生反应，乙烯与溴单质发生加成反应，氩气的使用在工业上成本较高，因此用的是空气。

(2)直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂，而且还造成一部分溴流失，从萃取剂中分离出液溴使成本增加。

(3)收集工厂内的空气，只需把装满饱和NaBr溶液的试剂瓶带到工厂后，把其中的液体倒出，然后密封试剂瓶，即得一瓶工厂内的空气。

(4)根据题中提供的信息，Br2与Na2CO3反应的化学方程式为3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑，然后用硫酸酸化得单质溴的离子方程式为5Br－＋6H＋＋BrO－3===3Br2＋3H2O。

答案

(1)B

(2)否

需大量萃取剂，污染大，利用率低

(3)把装满饱和NaBr溶液的试剂瓶带到工厂，在工厂内把其中的液体全部倒出，然后加盖密封

(4)3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑

5Br－＋6H＋＋BrO－3===3Br2＋3H2O

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