2023人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè) 第八章 化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展 第2課時(shí) 海水資源的開(kāi)發(fā)利用

第2課時(shí)海水資源的開(kāi)發(fā)利用基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練題組一海水水資源的利用1.(2022湖北武漢4月調(diào)研)下列不屬于海水淡化的方法是()A.蒸餾法B.電滲析法C.石灰—純堿法D.反滲透法2.海水資源豐富,海水淡化問(wèn)題已成為科學(xué)家的主要研究方向,若實(shí)行海水淡化來(lái)供應(yīng)飲用水,下列方法不正確的是()A.利用太陽(yáng)能,將海水蒸餾淡化B.加入明礬,使海水中的鹽分沉淀并淡化C.采用電滲析法使海水淡化D.通過(guò)反滲透法使海水淡化題組二海水中化學(xué)資源的開(kāi)發(fā)利用3.(2022廣東肇慶期末)海水中蘊(yùn)藏著豐富的化學(xué)資源。僅通過(guò)物理方法就能從海水中獲得的物質(zhì)是()A.食鹽B.金屬鈉C.燒堿D.氫氣4.海水中含有氯化鎂,下列從海水中提取鎂涉及的化學(xué)方程式中,不正確的是()A.制石灰乳:CaO+H2OCa(OH)2B.制Mg(OH)2:MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCl2C.制MgCl2:Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2OD.在MgCl2溶液中加Na制Mg:MgCl2+2Na2NaCl+Mg5.(2022陜西榆林期末)下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.海水提鎂時(shí),通過(guò)電解熔融MgCl2得到鎂單質(zhì)B.海水提溴的過(guò)程中涉及氧化還原反應(yīng)C.通常以海水提取食鹽后的母液為原料制取溴單質(zhì)D.目前工業(yè)上可直接從海水中提取碘單質(zhì)6.如圖是人類從海水資源中提取某些重要化工原料的流程示意圖:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)操作A是和過(guò)濾(填實(shí)驗(yàn)基本操作名稱)。

(2)操作B需加入下列試劑中的一種,最合適的是(填字母)。

A.氫氧化鈉溶液B.澄清石灰水C.石灰乳D.碳酸鈉溶液(3)向苦鹵中通入Cl2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是,用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達(dá)95%,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為。

(4)工業(yè)上由無(wú)水MgCl2制取鎂的化學(xué)方程式為。

能力提升練題組海水資源的綜合利用1.(2021河南駐馬店期末)海水中蘊(yùn)含著豐富的礦物質(zhì)。從海水中提取鎂的主要過(guò)程如下:海水濃縮海水Mg(OH)2MgCl2Mg下列說(shuō)法中,不正確的是()A.過(guò)程Ⅰ發(fā)生的是物理變化B.過(guò)程Ⅲ中主要發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)C.過(guò)程Ⅰ~Ⅲ的目的是富集、提純MgCl2D.可以通過(guò)電解MgCl2溶液得到鎂2.(2022北京匯文中學(xué)期中)從海水中可以提取溴和鎂,提取過(guò)程如圖:下列說(shuō)法不正確的是()A.提取溴的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)2次Br-→Br2轉(zhuǎn)化的目的是富集溴元素B.將10m3海水中的溴元素轉(zhuǎn)化為Br2,理論上至少需要4molCl2C.提鎂過(guò)程中的操作a是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾D.提鎂過(guò)程中由無(wú)水MgCl2生成Mg所選取的冶煉方法是電解法3.(2022黑龍江鶴崗一中期末)海水開(kāi)發(fā)利用的部分過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.圖示中既涉及物理變化,又涉及化學(xué)變化B.粗鹽可通過(guò)過(guò)濾和重結(jié)晶等操作提純C.工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑D.苦鹵中通入適量Cl2后,可用熱空氣或水蒸氣吹出生成的溴單質(zhì)4.如圖是某化工廠對(duì)海水資源綜合利用的示意圖。根據(jù)圖中信息,判斷下列相關(guān)分析不正確的是()A.上述提取Mg的流程中,沒(méi)有涉及的反應(yīng)類型是置換反應(yīng)B.因氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定,冷卻電解無(wú)水氯化鎂所得的鎂蒸氣時(shí),可選擇氮?dú)釩.反應(yīng)⑥所用的氣態(tài)氧化劑可從本廠生產(chǎn)燒堿處循環(huán)利用或從本廠生產(chǎn)鎂單質(zhì)處循環(huán)利用D.從母液中提取Mg和Br2的先后順序:先提取Br2,后提取Mg

答案全解全析基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.C海水淡化的主要方法是蒸餾法、電滲析法和反滲透法,石灰—純堿法能降低水的硬度,但不能用于海水淡化。2.B明礬溶于水,其電離出的Al3+與水作用生成氫氧化鋁膠體,氫氧化鋁膠體吸附海水中的懸浮物,可用于凈化海水,并不能使鹽分沉淀而淡化海水,B錯(cuò)誤。3.A通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶可獲得食鹽,屬于物理變化;從海水中獲得NaCl,電解熔融NaCl可生成單質(zhì)Na;電解飽和食鹽水可獲得NaOH和H2等物質(zhì),即得到Na、NaOH、H2時(shí)均發(fā)生化學(xué)變化。4.D鈉是活潑金屬,在水溶液中和水劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀,得不到金屬鎂,金屬鎂常用電解熔融氯化鎂的方法來(lái)制取。5.D海水中沒(méi)有碘單質(zhì),目前工業(yè)上可氧化海水中的I-,以提取碘單質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.答案(1)蒸發(fā)結(jié)晶(2)C(3)Cl2+2Br-Br2+2Cl-Br2+SO2+2H2O4H++SO42-+2Br-(4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑解析(1)氯化鈉的溶解度受溫度變化影響較小,可以通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶的方法得到氯化鈉。(2)工業(yè)制鎂:把海邊的貝殼制成生石灰,在海水中加入生石灰制得石灰乳,在苦鹵中加入石灰乳制得Mg(OH)2,這樣原料的成本低,所以最合適的是石灰乳。(3)氯氣氧化溴離子得到單質(zhì)溴,離子方程式為Cl2+2Br-Br2+2Cl-;用SO2水溶液吸收Br2的離子方程式為Br2+SO2+2H2O4H++SO42-+2Br-。(4)工業(yè)上由無(wú)水MgCl2制取鎂的化學(xué)方程式為MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。能力提升練1.D過(guò)程Ⅰ是蒸發(fā)濃縮,屬于物理變化,A正確;過(guò)程Ⅲ中發(fā)生的反應(yīng)主要是氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水,屬于復(fù)分解反應(yīng),B正確;海水中氯化鎂濃度低,過(guò)程Ⅰ~Ⅲ的目的是富集、提純MgCl2,C正確;工業(yè)上通過(guò)電解熔融MgCl2冶煉金屬鎂,D錯(cuò)誤。2.B結(jié)合圖示流程可進(jìn)行如下梳理:海水與石灰乳反應(yīng)后過(guò)濾,濾渣Mg(OH)2用鹽酸溶解后,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到MgCl2·6H2O,MgCl2·6H2O在氯化氫氣氛中脫水得到無(wú)水MgCl2,電解熔融MgCl2得到Mg單質(zhì);濾液酸化后通入Cl2得到Br2,用熱空氣吹出,再用SO2水溶液吸收得到HBr和H2SO4的混合溶液,最后再用Cl2氧化得到較純凈的工業(yè)溴單質(zhì)。提取溴的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)2次Br-→Br2轉(zhuǎn)化,是為了富集溴元素,A項(xiàng)正確;沒(méi)有給出海水中溴元素的含量,無(wú)法計(jì)算10m3海水中Br-被氧化消耗Cl2的理論用量,B項(xiàng)錯(cuò)誤;提鎂過(guò)程中經(jīng)操作a得到MgCl2·6H2O,由此可判斷操作a是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾,C項(xiàng)正確;無(wú)水MgCl2經(jīng)熔融電解冶煉可得到單質(zhì)Mg,D項(xiàng)正確。反思提升蒸發(fā)結(jié)晶和蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(1)蒸發(fā)結(jié)晶:加熱溶液,蒸發(fā)溶劑,使溶液由不飽和變?yōu)轱柡?繼續(xù)蒸發(fā),溶質(zhì)就會(huì)以晶體形式析出,再過(guò)濾可得到晶體,適合溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì)。(2)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶:先加熱溶液,蒸發(fā)溶劑使溶液變成飽和溶液,此時(shí)降低熱飽和溶液的溫度,溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)就會(huì)以晶體形式析出。3.C從海水中得到粗鹽屬于物理變化,從苦鹵中得到Br2和Mg(OH)2屬于化學(xué)變化,A項(xiàng)正確;粗鹽提純時(shí),通過(guò)過(guò)濾可除去泥沙和生成的沉淀,通過(guò)重結(jié)晶能使NaCl從濾液中析出,B項(xiàng)正確;為降低成本,工業(yè)生產(chǎn)中常選用石灰乳為沉淀劑,C項(xiàng)錯(cuò)誤;苦鹵中通入適量Cl2后,將Br-氧化成溴,然后利用熱空氣或水蒸氣吹出生成的溴單質(zhì),D項(xiàng)正確。4.B題中提取Mg的流程中,發(fā)生了分解反應(yīng)、化