2019年高中化學(xué)暑假培優(yōu)集訓(xùn)專輯專題03海水中的化學(xué)（含解析）.docx

海水中的化學(xué)一、考點、熱點回顧【知識與技能】1、能說出主要的海洋資源，能說出海水制鎂、海水淡化的方法。能說出海水曬鹽的原理，學(xué)會粗鹽提純的方法，理解飽和溶液與不飽和溶液的轉(zhuǎn)化，理解溶解度的含義，知道影響固體溶解度的因素，能讀懂溶解度曲線并用溶解度曲線解決混合物分離等實際問題。能說出工業(yè)制取純堿的反應(yīng)原理及純堿的用途，會用純堿的性質(zhì)解決實際問題。2、學(xué)會用“回歸課本，歸類分析”的方法復(fù)習化 絡(luò)】 海洋化學(xué)資源一、海水中的物質(zhì)：（1）物質(zhì)種類：水（96.5）和可溶性鹽（3.5）（2）離子種類：Cl- 、Na+ 、SO42 -、Mg2+、Ca2+、K+二、海底礦物：1、化石燃料：煤、石油、天然氣2、新型礦產(chǎn)資源：天然氣水合物（可燃冰）未來能源、21世紀能源。甲烷燃燒的方程式：CH4+2O2=點燃=CO2+2H2O3、多種金屬礦物：多金屬結(jié)核（錳結(jié)核：猛、鐵、銅、鈷、鈦等20多種金屬元素）三、海洋資源：（1）分類：化學(xué)資源、礦產(chǎn)資源、動力資源、生物資源。（2）保護措施：海洋環(huán)境立法、建立海洋自然保護區(qū)、加強海洋環(huán)境監(jiān)測、提高消除污染的技術(shù)水平。海洋工業(yè)一、海水制鎂：1、原理：將石灰乳加入海水或鹵水中，沉淀出氫氧化鎂，氫氧化鎂再與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂，電解熔融狀態(tài)的氯化鎂，就能制得金屬鎂。2、生產(chǎn)流程：海水或鹵水氫氧化鎂氯化鎂氯化鎂晶體熔融氯化鎂鎂3、化學(xué)方程式： MgCl2Ca(OH)2Mg (OH)2CaCl2Mg (OH)22HClMgCl22H2O通電MgCl2 MgCl2注意：從海水中提取MgCl2時，經(jīng)歷了“MgCl2Mg (OH)2MgCl2”，的轉(zhuǎn)化過程，這樣做的目的是： 將MgCl2富集起來，獲得比較純凈的MgCl2.二、海水淡化：從海水中獲取淡水，解決日益加劇的淡水危機1、淡化的方法有（1）熱法（2）膜法（反滲透法）。（都是物理方法），熱法中常見的有低溫多效蒸餾法和多級閃急蒸餾法。其中最常用的是多級閃急蒸餾法。2、海水與淡水的鑒別：分別取樣加入硝酸銀溶液和稀硝酸，產(chǎn)生大量白色沉淀的是海水，沒有沉淀（或沉淀很少）的是淡水。三、海水曬鹽：從海水中獲取食鹽，解決生產(chǎn)（工業(yè)）、生活中需求的大量食鹽1、原理：蒸發(fā)海水使其中的無機鹽（主要是食鹽）結(jié)晶。2、生產(chǎn)流程：海水蒸發(fā)池結(jié)晶池粗鹽和母液（又稱苦鹵）。原料也可采用海水淡化后的殘液曬鹽，更經(jīng)濟快捷。 四、粗鹽提純：1、粗鹽成分：主要成分：氯化鈉 雜質(zhì)：不溶性雜質(zhì)（泥沙） 可溶性雜質(zhì)（Na2SO4、MgCl2、CaCl2）（1）、除去粗鹽中的不溶性雜質(zhì)（泥沙）：步驟：溶解過濾蒸發(fā)結(jié)晶。反復(fù)幾次可提高其純度（重結(jié)晶法提純粗鹽）。（2）、可溶性雜質(zhì)（Na2SO4、MgCl2、CaCl2）轉(zhuǎn)化為沉淀過濾A、 藥品選擇：Na2SO4過量BaCl2MgCl2過量NaOH CaCl2、多余BaCl2過量Na2CO3 多余的NaOH、Na2CO3適量鹽酸B、加入順序：、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶；、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶；注意：aNa2CO3必須在BaCl2之后加；b過濾之后再加鹽酸。重結(jié)晶法提純粗鹽的步驟：溶解過濾蒸發(fā)結(jié)晶。反復(fù)幾次可提高其純度，但這樣主要是除去不溶性雜質(zhì)，若徹底將不溶性和可溶性雜質(zhì)依次除去，應(yīng)采?。骸叭芙膺^濾加入相應(yīng)化學(xué)試劑過濾加適量或過量鹽酸蒸發(fā)結(jié)晶?！钡牟襟E。五、海水制堿：1、氨堿法制純堿（1）原料：食鹽、石灰石。氨氣為媒介。（2）生產(chǎn)流程：鹽水精鹽水氨鹽水碳酸氫鈉碳酸鈉（純堿）（3）、化學(xué)反應(yīng)原理：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2 NaHCO3= Na2CO3+H20+CO2注意：（1）氨鹽水比食鹽水更易吸收二氧化碳的原因是氨溶于水顯堿性，而二氧化碳溶于水顯酸性，二者能發(fā)生反應(yīng)，因此氨鹽水比食鹽水更易吸收二氧化碳 （2）對生成的NaHCO3和NH4Cl都能溶于水，分離的問題：從課本中溶解度曲線圖上查出在室溫時氯化銨比碳酸氫銨溶解度大，因此碳酸氫銨先結(jié)晶析出。 （3）氨堿法制純堿的優(yōu)點： 原料經(jīng)濟易得，CO2和NH3可回收利用連續(xù)生產(chǎn)。反應(yīng)：2NH4Cl+ Ca(OH)2=CaCl2+H2O+NH3缺點：氯化鈉的利用率不高，得到的CaCl2用途不大，污染環(huán)境。2、侯氏制堿法（聯(lián)合制堿法）我國化學(xué)家侯德榜改進了氨堿法的不足，創(chuàng)立了聯(lián)合制堿法。在反應(yīng)得到的氯化銨溶液中加入食鹽，使氯化銨結(jié)晶析出。 考點一 海洋化學(xué)資源（高頻）1、海水中的物質(zhì)：（1）海水中最多的物質(zhì)是：_H2O，最多的鹽是_鈉鹽_，最多的金屬離子是_Na+_。（2）海水制鎂的原理：2、海底礦物：（1）人類開發(fā)利用的海洋資源包括_煤_資源、_石油_資源、_天然氣_資源、_金屬_資源。（2）【煤、石油、天然氣；甲烷、“可燃冰”】3、海水淡化的方法考點二 海水“曬鹽”（高頻）1、海水曬鹽的過程（1）原理：_，即海水經(jīng)日曬、風吹等，使溶劑不斷減少，溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)逐漸增大，直至形成飽和溶液，繼而析出晶體。（2）流程：2、粗鹽提純（1）粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除原理:重結(jié)晶法提純粗鹽，即用_的方法除去粗鹽中難溶性的雜質(zhì)。（2）除去食鹽中可溶性雜質(zhì)原理：用化學(xué)方法除去可溶性雜質(zhì)。方法：a.流程圖b.加入試劑的作用滴加藥品的順序：_考點四 海水“制堿”1、氨堿法制純堿（1）流程圖（2）原理（化學(xué)方程式）_NaCl+H2O+CO2+NHNaHCO3+NH4CI_;_2NaHCO3.Na2CO3+CO2+H2O_注意：a、氨氣的作用：_作為堿性氣體與酸反應(yīng)（碳酸）產(chǎn)生碳酸氫根._. b、氯化銨先結(jié)晶析出的原因是：_由于正電的銨離子比鈉離子電離度高，所以在氯離子濃度提高的情況下最先結(jié)晶析出。 _2、侯氏制堿法（1）創(chuàng)立人是_侯德榜_（2）優(yōu)點：侯氏制堿法中單獨析出的NH4Cl可用作_化肥_，NaCl溶液可循環(huán)使用。考點五 碳酸鈉和碳酸氫的性質(zhì)和用途鹽的定義：由_金屬離子_（或銨根離子_）和酸離子（或非金屬離子）構(gòu)成的化合物叫作鹽。碳酸氫鈉：俗稱_小蘇打_，又稱酸式碳酸鈉，化學(xué)式為_NaHCO3_。1、物理性質(zhì)：通常是_白色_晶體，_能_溶于水。2、化學(xué)性質(zhì)：（1）受熱易分解：_2NaHCO3.Na2CO3+CO2+H2O_（2）能與酸反應(yīng)：_NaHCO3+HCl=N aCl+CO2+H2O_3、用途：（1）在滅火器里，它是產(chǎn)生_CO2_的原料之一。（2）在食品工業(yè)上，它是_發(fā)酵劑_的一種主要成分。（3）在制造_飲料_時，也是常用的一種原料。（4）在醫(yī)療上，它是治療_胃酸過多_的一種藥劑。碳酸鈉：俗稱_純堿_、_ _，化學(xué)式為_。廣泛用于冶金、造紙、紡織印染和洗滌劑生產(chǎn)等領(lǐng)域。1、物理性質(zhì):顏色_，狀態(tài)_，溶解性_2、化學(xué)性質(zhì):三、課堂檢測1下列措施不屬于保護海洋環(huán)境，也不屬于合理利用海洋資源的是（）A在魚類繁殖期間禁止捕撈 B船舶垃圾直接倒入海中C開發(fā)利用海底“可燃冰” D海水曬鹽【答案】B【解析】A、海洋中雖然有大量的魚類，但不能無節(jié)制的盲目捕撈，故A正確；B、船舶垃圾不能直接倒入海中，如果直接倒入海水會引起海水的污染，使大量的水生生物死亡，故B錯誤；C、海洋中雖然含有煤、石油、天然氣等化石燃料，但它們是不可再生的能源，所以不可以無限制的大量開采，另外海底含有天然氣水合物，又叫可燃冰，故C正確；D、海水中含有大量的氯化鈉，工業(yè)上采取曬海水使水分蒸發(fā)，最后制得食鹽的方法，故D正確故選B22012年5月27日我國“海洋六號”科考船啟航深人南海北部區(qū)域“精確調(diào)查”可燃冰資源可燃冰是在高壓低溫條件下由水和天然氣形成的冰態(tài)物其化學(xué)式為（）A CO2BH2OCCH4DCH4xH2O【答案】D【解析】A、二氧化碳的固體叫干冰，故選項錯誤；B、水的固體是冰，故選項錯誤；C、甲烷常溫下是氣體，故選項錯誤；D、天然氣的主要成分是甲烷，可燃冰是甲烷的水合物，故選項正確；故選D3地球上的大部分水是以海水形式存在的，若能找到海水淡化的大規(guī)模生產(chǎn)方法，將極大地緩解目前人類面臨的水資源日益緊缺的狀況下列有關(guān)海水淡化的方法在原理上完全不可行的是（）A加明礬使海水中的鹽分沉淀而淡化 B利用太陽能將海水蒸餾淡化C在一定條件下將海水緩慢凝固以獲取淡水D選擇一種特殊的膜在一定條件下使海水中較小的水分子通過，而其中較大的溶質(zhì)微粒不能通過，從而使溶劑水與溶質(zhì)分離【答案】A 【解析】A. 明礬使海水中的懸浮顆粒沉淀下來而凈水，并不能淡化海水。故A錯誤；B. 利用太陽能將海水蒸餾淡化在原理上是可行的。故B正確；C. 在一定條件下將海水緩慢凝固以獲取淡水在原理上是可行的。故C正確；D. 選擇一種特殊的膜在一定條件下使海水中較小的水分子通過，而其中較大的溶質(zhì)微粒不能通過，從而使溶劑水與溶質(zhì)分離，可以獲取淡水。故D正確；故選A.4為了區(qū)別海水和淡水，可分別加入下列哪種試劑（）A紫色石蕊溶液BAgNO3溶液 CNaOH溶液D酚酞試液【答案】B【解析】海水和淡水的主要區(qū)別就是所含的氯化物的含量不同，A. 酸堿指示劑不會與氯離子反應(yīng)，故A錯誤；B. 硝酸銀會與氯離子生成沉淀，可以鑒別出海水，故B正確；C. 氫氧化鈉不會與氯離子反應(yīng)，故C錯誤；D. 酸堿指示劑不會與氯離子反應(yīng)，故D錯誤。故選B.5浩瀚無際的海洋為人類提供了豐富的資源由海水制備金屬鎂，主要有以下步驟：電解熔融的氯化鎂；加熟石灰；加鹽酸；過濾；濃縮結(jié)晶其先后順序正確的是（）ABCD【答案】B【解析】海水和淡水的主要區(qū)別就是所含的氯化物的含量不同，A. 酸堿指示劑不會與氯離子反應(yīng)，故A錯誤；B. 硝酸銀會與氯離子生成沉淀，可以鑒別出海水，故B正確；C. 氫氧化鈉不會與氯離子反應(yīng)，故C錯誤；D. 酸堿指示劑不會與氯離子反應(yīng)，故D錯誤。故選B.6第28屆國際地質(zhì)大會提供的資料顯示，海底蘊藏著大量的天然氣水合物，俗稱“可燃冰”“可燃冰”是一種晶體，晶體中平均每46個H2O分子構(gòu)建成8個籠，每個籠內(nèi)可容納1個CH4分子或1個游離的H2O分子若晶體中每8個籠有6個容納了CH4分子，另外2個籠被游離的H2O分子填充則“可燃冰”的平均組成可表示為（）A3CH4H2OBCH43H2OCCH46H2ODCH48H2O【答案】D【解析】煤、石油和天然氣屬于三大化石燃料，都屬于不可再生的能源；“可燃冰”是一種晶體，晶體中平均每46個H2O分子構(gòu)建8個籠，每個籠內(nèi)可容納一個CH4分子，另外2個籠被游離的H2O分子填充，因此6個籠中有6個甲烷分子，共48個水分子，據(jù)此分析可燃冰的組成“可燃冰”是一種晶體,晶體中平均每46個H2O分子構(gòu)建8個籠,每個籠內(nèi)可容納一個CH4分子,另外2個籠被游離的H2O分子填充,因此6個籠中有6個甲烷分子,共48個水分子,則“可燃冰”平均分子組成可表示為：6CH448H2O=CH48H2O；故選D.7.下列關(guān)于用海水提取出鎂鹽來制取金屬鎂的敘述正確的是（）A電解氯化鎂溶液 B將石灰乳加入海水中制得氫氧化鎂C氫氧化鎂與鹽酸的反應(yīng)屬于化合反應(yīng) D直接蒸發(fā)海水制得氯化鎂【答案】B【解析】A、制取金屬鎂應(yīng)電解熔融的氯化鎂，A錯誤；B、石灰乳的主要成分為氫氧化鈣，與海水中的氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，B正確；C、氫氧化鎂與鹽酸的反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)，C錯誤；D、直接蒸發(fā)海水制取氯化鎂會浪費能源，且得到的主要是氯化鈉，使得氯化鎂不純凈，D錯誤故選：B8.南海、釣魚島及其附屬海域是我國固有領(lǐng)土，蘊藏著豐富的海洋資源(1)海水制鹽。從海水制取的粗鹽中含有泥沙、硫酸鎂和氯化鈣等雜質(zhì)，為得到較純的氯化鈉，將粗鹽溶于水，然后進行如下操作：a.加過量的Ba(OH)2溶液;b.加稍過量的鹽酸;c.加過量的Na2CO3溶液；d.過濾；e.蒸發(fā)。正確的操作順序是_(填字母).加Na2CO3溶液的作用是除去_.(2)海水淡化。如圖1是一個簡易的蒸餾法淡化海水的裝置，證明得到的水是淡水的方法是_.(3)海水制鎂。從海水中提取金屬鎂的過程如圖2所示,在上述轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生中和反應(yīng)的是_(填反應(yīng)順序號).(4）海水中本身就含有氯化鎂，則、兩步的作用是_【答案】(1)acdbe，氯化鈣和過量的氫氧化鋇；(2)蒸干后沒有晶體析出；