课题2　海水的综合利用教学内容

课时作业19

海水资源的开发利用

一、选择题

1．海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是(

) A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质

B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化

C．从海水中可以得到NaC1，电解熔融NaCl可制备Cl2

D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能

【解析】

海水中的钾元素是以化合态形式存在，化合态转化为游离态，一定发生氧化还原反应，A不正确；海水蒸发制海盐，是发生了物理变化，B错误；电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正确；潮汐发电是将机械能转化为电能，D不正确。

【答案】

C 2．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．利用电渗析法可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】

明矾只能使海水中的悬浮物沉淀下来，不能使可溶性的盐沉淀。

【答案】

A 3．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、I2

B．Na、Mg、Al C．食盐、淡水

D．NaOH、H2

【解析】

A、B、D中的物质必须经化学变化，才能够从海水中获取。

【答案】

C 4．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．①②③④⑤

B．①②③④

C．①②③⑤

D．①②④⑤

电解【解析】

在氯碱工业中，2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2电解与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 5．某同学设计实验从海带中提取碘：

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

该实验的合理操作顺序是(

) A．①③⑤②④

B．②①③④⑤

C．②④①③⑤

D．③①②⑤④

【解析】

从海带中提取I2的流程为

灼烧水H2O2＋H2SO4海带(加少量酒精)――→海带灰――→含I－的水溶液――→I2的水溶液过滤CCl4――→I2的有机溶液，故正确步骤为②④①③⑤，选C。

分液【答案】

C 6．下列有关说法不正确的是(

) A．工业上可利用海水制取镁

B．实验室可用海带为原料获得碘

C．工业上可用还原剂还原赤铁矿(含Fe2O3)获得铁

D．从海水中提取溴元素(以Br－形式存在)，可以考虑向其中通入F2

【解析】

海水中含大量Mg2＋，海带中含碘元素，因此工业上可利用海水制镁，实验室中用海带制碘，A、B正确；赤铁矿主要成分为Fe2O3，可用还原剂如焦炭还原Fe2O3获得铁，C正确；因F2能与水剧烈反应，化学方程式：2F2＋2H2O===4HF＋O2，D错误。

【答案】

D 7．海水提溴过程中将Br－氧化成Br2，可向其中加入氧化剂，合适的是(

) A．酸性KMnO4溶液

B．氯水

C．FeCl3溶液

D．碘水

【解析】

Fe3＋和I2的氧化性都不如Br2的强。C、D不正确；酸性KMnO4溶液能氧化Br－，但KMnO4价格比较贵，不适合工业生产用。

【答案】

B 8．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项错误；过滤时应用玻璃棒引流，B项错误；苯的密度比水的小，萃取后的混合溶液中苯在上层，应从分液漏斗上口倒出，C项错误。

【答案】

D 9．海洋中蕴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，最后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】

B 10．海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是(

) A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴

B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯

C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂

D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收

【解析】

苦卤中含有Br－，通入Cl2可将Br－氧化生成Br2，A正确；粗盐2－中含有Ca2＋、SO4等杂质离子，故先除杂得NaCl和KCl的混合溶液，而NaCl的溶解度随温度变化不大，故采用重结晶可以得到纯净的NaCl，B正确；工业上沉淀海水中的Mg2＋，采用Ca(OH)2，不用NaOH，因为NaOH的价格较贵，C错误；Br2易挥发，用热蒸气吹出后，用SO2吸收，生成H2SO4和HBr，富集后再用Cl2处理HBr生成Br2，D正确。

【答案】

C 二、非选择题

11．海水是可以综合利用的。从海水中提取食盐和溴的过程如下：

(1)请写出一种海水淡化的方法：____________________。

(2)步骤Ⅰ获取Br2的离子方程式为____________________________________________。

(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的。其反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，在该反应中，还原剂是________(填化学式)。若反应中生成4 mol HBr，则消耗________mol SO2。

【解析】

海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。海水淡化后得到NaCl，电解其熔融态可生成Na和Cl2。利用生成的Cl2氧化浓缩海水中的Br－得到Br2，离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，然后通入空气，吹出

Br2，再用SO2吸收Br2，发生反应的化学方程式为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4 mol HBr，则消耗2 mol SO2，最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2，蒸馏得到Br2。

【答案】

(1)蒸馏法(或电渗析法，离子交换法等) (2)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－

(3)SO2

2 12．某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了相关资料，Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如图所示装置简图：

请你参与分析讨论：

(1)图中仪器B的名称：________。

(2)整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是__________________________。

(3)实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：____________________________。

(4)C中液体产物颜色为________。为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是________________________。

【答案】

(1)冷凝管

(2)Br2腐蚀橡胶

(3)控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分

(4)深红棕色

分馏(或蒸馏) 13．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：

(1)指出从海藻中提取I2的实验操作名称：

①____________，③____________，反应②的离子方程式____________________________。

(2)提取碘的过程中，可供选择的有机溶剂是________。

A．甲苯、酒精

B．四氯化碳、苯

C．汽油、乙酸

D．汽油、甘油

(3)为使海藻中I－转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、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。还缺少的仪器是______________。

(4)从含碘的有机溶剂中提取碘，还要经过蒸馏，指出下列蒸馏装置中的错误之处____________________________________。

(5)进行蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是__________________________________________，最后晶态碘在________中。

【解析】

(1)为了从悬浊液中分离I－，应用过滤；从I2的水溶液中把它提取出来，应用萃取。

(2)A中酒精，C中乙酸，D中甘油，都是易溶于水的物质，所以不能用于萃取碘。

(3)萃取分液所必需的仪器是分液漏斗，过滤时所需仪器必有普通漏斗。

【答案】

(1)过滤

萃取

2I－＋Cl2===I2＋2Cl－

(2)B (3)分液漏斗，普通漏斗

(4)①没有石棉网；②温度计插入液面以下；③冷凝管进、出水方向颠倒

(5)萃取剂沸点较低，I2易升华

烧瓶

14．镁及其合金是一种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。主要步骤如下：

(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用________，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂的量应________________。

(2)加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是________________________。

(3)试剂②选用________；其反应的离子方程式为________________________。

(4)无水MgCl2在熔融状态下，通电后产生镁和氯气，该反应的化学方程式为____________________。

【解析】

(1)工业上常加入廉价的石灰乳使海水中的MgSO4转化为Mg(OH)2；为使MgSO4完全转化为Mg(OH)2，应加入过量石灰乳。

(2)加入石灰乳产生Mg(OH)2，通过过滤将Mg(OH)2分离出来。

(3)用盐酸溶解Mg(OH)2，反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。

电解(4)工业上电解熔融MgCl2制取Mg，反应的化学方程式为MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑。

【答案】

(1)石灰乳

过量

(2)过滤

(3)盐酸

Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 电解(4)MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑