2020_2021學(xué)年新教材高中化學(xué)第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展1_2海水資源的開(kāi)發(fā)利用課時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修第二冊(cè)

1、海水資源的開(kāi)發(fā)利用1科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海洋是一個(gè)名副其實(shí)的“聚寶盆”，下列對(duì)海洋資源開(kāi)發(fā)利用的說(shuō)法不正確的是(a)a海底如“土豆”般的金屬結(jié)核礦含有鐵、鎂、鈷等多種元素，可用鋁熱法冶煉并分離得到各種金屬單質(zhì)b海水淡化工廠可與化工生產(chǎn)結(jié)合，如淡化后的濃海水，可用于提溴、鎂、鈉等c海水中的金、鈾等元素儲(chǔ)量高、濃度低，提煉時(shí)，須先富集d海水提鎂過(guò)程中，所需的石灰乳，可用貝殼煅燒后加水得到，體現(xiàn)了就地取材、降低成本的生產(chǎn)理念2目前，從海水中提取的溴占世界溴年產(chǎn)量的1/3左右，常用的方法之一是用氧化劑把br氧化成單質(zhì)溴，再通入熱空氣將溴蒸氣吹出，這一反應(yīng)中常用的氧化劑是 (b)afecl3 bcl2c濃硫酸 d

2、濃硝酸解析：cl2可把br氧化成單質(zhì)溴：2brcl2=2clbr2，而fecl3不能。濃硫酸、濃硝酸能把br氧化成更高價(jià)態(tài)，且反應(yīng)產(chǎn)生有害的氣體產(chǎn)物(so2、no2等)，不宜選用。3(雙選)海水是巨大的資源寶庫(kù)，下列關(guān)于海水綜合利用的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(bd)a海水制淡水主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等b海水制鹽、發(fā)展氯堿工業(yè)都是發(fā)生物理變化c海水提溴過(guò)程中先通入cl2將溴離子氧化為溴單質(zhì)d工業(yè)上用電解熔融mgo的方法制取金屬鎂解析：海水制淡水主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等，故a正確；氯堿工業(yè)主要反應(yīng)是電解飽和食鹽水，發(fā)生化學(xué)變化，故b錯(cuò)誤；海水中溴以離子形式存在，則提溴過(guò)程中先通入cl2

3、將溴離子氧化為溴單質(zhì)，故c正確；mg為活潑金屬單質(zhì)，工業(yè)上用電解熔融mgcl2的方法制取金屬鎂，而不能用mgo，因?yàn)閙go熔點(diǎn)高，浪費(fèi)浪費(fèi)能源，故d錯(cuò)誤。4(雙選)從淡化海水中提取溴的流程如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(cd)ax為so2氣體，也可將so2換成na2so3b設(shè)備y為蒸餾塔c在提取溴的過(guò)程中一定有br被還原d工業(yè)上，每獲得1 mol br2，需要消耗cl2的體積最多為44.8 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)5海洋約占地球表面積的71%，對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用的部分流程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(c)a試劑1可以選用石灰乳b從苦鹵中提取br2的反應(yīng)的離子方程式為：2brcl2=2clbr2c工業(yè)上，電解

4、熔融mgo冶煉金屬鎂可減少能耗d可用bacl2溶液除去粗鹽中的so解析：石灰乳能與鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，故a正確；氯氣能將溴離子氧化為溴單質(zhì)，從苦鹵中提取br2的反應(yīng)的離子方程式為：2brcl2=2clbr2，故b正確；氧化鎂熔點(diǎn)很高，氯化鎂熔點(diǎn)較氧化鎂低，電解氧化鎂冶煉鎂增加成本，所以工業(yè)上采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，故c錯(cuò)誤；氯化鋇和硫酸根離子反應(yīng)生成難溶性的硫酸鋇，且氯離子不是雜質(zhì)離子，故d正確。6海水提鎂的主要流程如下：下列說(shuō)法正確的是(d)試劑m是鹽酸流程中的反應(yīng)全部都是非氧化還原反應(yīng)操作b只是過(guò)濾用海水曬鹽后的飽和溶液加石灰乳制mg(oh)2電解熔融mgcl2比電解熔融的

5、mgo制金屬鎂更節(jié)約能量a b僅c僅 d僅解析：將mg(oh)2轉(zhuǎn)化為mgcl2，用鹽酸，故正確；分析流程中，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)，故錯(cuò)誤；操作b是濃縮蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌得到氯化鎂晶體的過(guò)程，故錯(cuò)誤；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，故正確；氧化鎂熔點(diǎn)高，熔融消耗能量高、效益低，電解熔融mgcl2比電解熔融mgo制金屬鎂更節(jié)約能量，故正確。7某化學(xué)課外小組以海帶為原料制取少量碘水，現(xiàn)用ccl4從碘水中萃取碘并用分液漏斗分離兩種溶液。其實(shí)驗(yàn)操作可分解為如下幾步：a把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺(tái)的鐵

6、圈中；b把50 ml碘水和15 ml ccl4加入分液漏斗中，并蓋好玻璃塞；c檢驗(yàn)分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；d倒轉(zhuǎn)分液漏斗用力振蕩，并不時(shí)旋開(kāi)活塞放氣，最后關(guān)閉活塞把分液漏斗放正；e旋開(kāi)活塞，用燒杯接收溶液；f從分液漏斗上口倒出上層水溶液；g將分液漏斗上口的玻璃塞打開(kāi)并使塞上凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗口上的小孔；h靜置、分層。就此實(shí)驗(yàn)，完成下列填空。(1)正確的操作順序?yàn)?c)(b)(d)ag(h)ef。(2)上述e步驟的操作中應(yīng)注意使漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁，及時(shí)關(guān)閉活塞，不要讓上層液體流出。上述g步驟操作的目的是使漏斗內(nèi)外空氣相通，以保證進(jìn)行e操作時(shí)漏斗里液體能夠流出。(3)選用ccl4從碘水

7、中萃取碘的原因是ccl4與水不互溶、不反應(yīng)，而碘單質(zhì)在ccl4中的溶解度比在水中的大很多。(4)酒精不能作為萃取碘水中碘的萃取劑，原因是(d)a酒精易揮發(fā) b酒精密度小c酒精有毒 d酒精與水互溶解析：(1)題中給出了八個(gè)步驟，后五個(gè)步驟的順序也已給出了其中四個(gè)：ag()ef，考慮到靜置、分層后才能分液，操作順序應(yīng)為aghef。然后將b、c、d三個(gè)步驟排序，萃取操作開(kāi)始步驟應(yīng)為查漏裝液振蕩，即cbd。(2)e操作時(shí)要注意使漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁，及時(shí)關(guān)閉活塞，防止上層液體流入燒杯中，為保證分液漏斗內(nèi)液體順利滴下，在進(jìn)行分液操作時(shí)應(yīng)注意漏斗內(nèi)部應(yīng)與外界大氣相連通，所以要打開(kāi)分液漏斗上部的塞子并使

8、塞子的凹槽與小孔相對(duì)。(3)萃取劑的選擇應(yīng)是兩種溶劑不互溶、不反應(yīng)，而且要提取的物質(zhì)在萃取劑中的溶解度應(yīng)大于在原溶劑中的溶解度，而ccl4具備了上述特點(diǎn)。(4)由于酒精與水互溶，故不能用作萃取劑。8在已經(jīng)提取氯化鈉、溴、鎂等化學(xué)物質(zhì)的富碘鹵水中，采取下面的工藝流程生產(chǎn)單質(zhì)碘。試回答下列問(wèn)題：(1)乙、丁中溶質(zhì)的化學(xué)式為fei2、fecl3。(2)第步驟操作中用稀硫酸浸洗的目的是用稀硫酸除去銀中過(guò)量鐵屑。(3)第步操作的反應(yīng)原理：3ag4hno3=3agno3no2h2o，其中，hno3的作用是(ac)a氧化性b還原性 c酸性d催化劑(4)第步操作可供提純i2的兩種方法是升華法和溶劑萃取法(不要

9、求寫(xiě)具體步驟)。(5)檢驗(yàn)得到i2的方法是取少量加入淀粉溶液，若變藍(lán)，說(shuō)明得到了單質(zhì)碘，若不變藍(lán)，則沒(méi)有得到單質(zhì)碘。解析：第步操作的反應(yīng)中硝酸部分價(jià)態(tài)降低，說(shuō)明硝酸起氧化劑和酸性作用；利用碘單質(zhì)的特性，可以用升華或萃取的方法提取出碘；一般用淀粉能否變藍(lán)檢驗(yàn)是否得到單質(zhì)碘。1如果實(shí)行海水淡化來(lái)供給居民飲用水，下列方法中在原理上完全不可行的是(a)a加明礬使海水中的鹽沉淀出來(lái)而淡化b利用太陽(yáng)能使海水升溫，通過(guò)蒸餾而使其淡化c將海水緩慢降溫凝固以獲取淡水d將海水通過(guò)離子交換樹(shù)脂以除去各種離子解析：海水淡化的方法：蒸餾法、電滲析法、離子交換法。選項(xiàng)a，加明礬，明礬的主要成分是kal(so4)212h2

10、o，不能使海水中的鹽沉淀出來(lái)，所以不能使海水淡化。2下列關(guān)于海水資源利用的認(rèn)識(shí)，錯(cuò)誤的是(a)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)合礦含有鐵、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)3從淡化海水中提取溴的流程如下：下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(c)ax試劑可用na2so3飽和溶液b步驟的離子反應(yīng)：2brcl2=2clbr2c工業(yè)上每獲得1 mol br2，需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下cl2為44.8 ld步驟包含萃取、分液和蒸餾解析：a項(xiàng)，x試劑應(yīng)選用還原性物質(zhì)，可用na2so3飽和溶液；b項(xiàng)步驟

11、的離子反應(yīng)：2brcl2=2clbr2；c項(xiàng)工業(yè)上每獲得1 mol br2，需要消耗cl2大于44.8 l，因?yàn)榉磻?yīng)過(guò)程中有損耗，所以c錯(cuò)誤；d項(xiàng)步驟是將br2的濃溶液中的溴提取出來(lái)，因此過(guò)程包含萃取、分液和蒸餾。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 (d)a取適量濾液，蒸干，觀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：海帶的灰燼中含有的

12、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)：h2o22i2h=i22h2o，產(chǎn)生了i2，使淀粉溶液呈藍(lán)色。5(雙選)以caco3、海水等為原料，可以制備一系列物質(zhì)，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(ac)acl2、漂白粉和so2均可以漂白有色物質(zhì)，但漂白的原理不同b氯堿工業(yè)就是指工業(yè)上電解飽和食鹽水的方法制取naoh、cl2、h2的過(guò)程c操作必須在干燥的hcl氣流中加熱才能制取無(wú)水mgcl2d操作中溴元素被氧化解析：cl2、漂白粉的漂白原理是應(yīng)用hclo的強(qiáng)氧化性，屬于氧化漂白，不可逆，so2的漂白原理是so2與有色物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)，過(guò)程可逆，故a正

13、確；電解飽和nacl溶液的方法來(lái)制取naoh、cl2和h2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品的工業(yè)，稱(chēng)為氯堿工業(yè)，故b錯(cuò)誤；操作的反應(yīng)中，溴元素化合價(jià)降低被還原，故d錯(cuò)誤。6福建有廣闊的海岸線，建設(shè)海峽兩岸經(jīng)濟(jì)區(qū)，海水的綜合利用大有可為。海水中溴含量約為65 mgl1，從海水中提取溴的工藝流程如下：(1)以上步驟中已獲得游離態(tài)的溴，步驟又將之轉(zhuǎn)變成化合態(tài)的溴，其目的是富集(或濃縮)溴元素。(2)步驟通入熱空氣吹出br2，利用了溴的c。a氧化性b還原性 c揮發(fā)性d腐蝕性(3)步驟中涉及的離子反應(yīng)如下，請(qǐng)?jiān)谙旅娣娇騼?nèi)填入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量數(shù)：br2co=brobrco2(4)上述流程中吹出的溴蒸氣，也

14、可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯氣氧化后蒸餾。寫(xiě)出溴與二氧化硫水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：so2br22h2o=2hbrh2so4。(5)實(shí)驗(yàn)室分離溴還可以用溶劑萃取法，下列可以用作溴的萃取劑的是bd。a乙醇 b四氯化碳c燒堿溶液 d苯解析：(1)由于海水中br的含量低，步驟中獲得游離態(tài)的溴后，步驟中又將其轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的溴，其目的是富集溴元素。(2)步驟中用熱空氣吹出br2，主要是利用了溴的揮發(fā)性。(3)利用得失電子守恒、電荷守恒和質(zhì)量守恒配平該離子方程式。(4)溴與so2的水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為so2br22h2o=h2so42hbr。(5)乙醇能與水互溶，不能用作萃取劑。7海水是一種豐富的資

15、源，工業(yè)生產(chǎn)可以從海水中提取許多有用的物質(zhì)，這些物質(zhì)廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)、科技等方面。如圖1是從含碘的ccl4溶液中提取碘的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)向含碘的ccl4溶液中加入稍過(guò)量的na2so3溶液，則反應(yīng)的離子方程式為soi2h2o=2iso2h；該操作將i2還原為i的目的是使四氯化碳中的i2轉(zhuǎn)化為i進(jìn)入溶液。(2)操作x的名稱(chēng)為分液，所用的主要儀器是分液漏斗。圖2(3)氧化時(shí)，在三頸燒瓶中將含i的水溶液用鹽酸調(diào)至ph約為2，緩慢通入cl2，在40 左右反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示)。實(shí)驗(yàn)控制在較低溫度下進(jìn)行的原因是防止碘升華、增大氯氣溶解度；錐形瓶里盛放的溶液為naoh溶液。(4)已知

16、：5so2io2h=i25soh2o，某含碘溶液(ph約為8)中一定存在i2，可能存在i、io中的一種或兩種。請(qǐng)補(bǔ)充完整檢驗(yàn)含碘溶液中是否同時(shí)含有i、io的實(shí)驗(yàn)方案：用四氯化碳多次萃取含碘溶液，然后分液，水層用淀粉溶液檢驗(yàn)，當(dāng)水層不含碘時(shí)，取少量水層溶液，加入淀粉溶液，再加鹽酸酸化，如果同時(shí)含有i和io，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成i2使溶液變藍(lán)色，否則不同時(shí)含有i和io。實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑：ccl4、稀鹽酸、淀粉溶液。(5)濃海水提取鎂的工藝流程如圖3所示：濃海水的主要成分如下：離子namg2clso濃度/(gl1)63.728.8144.646.4該工藝流程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為

17、ca2so=caso4，產(chǎn)品2的化學(xué)式為mg(oh)2,1 l濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為69.6 g。解析：(1)碘具有強(qiáng)氧化性，能將so氧化為so，自身被還原為i，其反應(yīng)的離子方程式為soi2h2o=2iso2h；將碘還原為i，目的是使四氯化碳中的i2轉(zhuǎn)化為i進(jìn)入溶液，以便利用分液法除去四氯化碳。(2)分離互不相溶的液體可采用分液法，四氯化碳和水溶液互不相溶，所以x操作為分液；使用的主要儀器是分液漏斗。(3)碘不穩(wěn)定，易升華，且溫度高時(shí)氣體難溶解，所以實(shí)驗(yàn)控制在較低溫度下進(jìn)行的原因是防止碘升華、增大氯氣溶解度；碘能和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，所以錐形瓶中的液體是naoh溶液。(4)根據(jù)題給反應(yīng)方程式可知，在酸性環(huán)境中，io有強(qiáng)氧化性，故可推斷，在酸性環(huán)境中，io能將i氧化。因此，檢驗(yàn)含碘溶液中是否同時(shí)含有i和io，可先用四氯化碳多次萃取含碘溶液，然后分液，水層用淀粉溶液檢驗(yàn)，當(dāng)水層不含碘時(shí)，取少量水層溶液，加入淀粉溶液，再加鹽酸酸化，如果同時(shí)含有i和io，二者