2024-2025學年高中化學第四章化學與自然資源的開發(fā)利用1.2海水資源的開發(fā)利用課時評價含解析新人教版必修2

PAGE11-海水資源的開發(fā)利用(40分鐘70分)一、選擇題(本題8小題,每小題5分,共40分)1.(2024·北京市東城區(qū)高一檢測)海冰是海水凍結(jié)而成的咸水冰。海水凍結(jié)時,部分來不及流走的鹽分以鹵汁的形式被包圍在冰晶之間,形成“鹽泡”(假設鹽分以一個NaCl計),其大致結(jié)構(gòu)如圖所示,若海冰的冰齡達到1年以上,溶化后的水為淡水。下列敘述正確的是 ()A.海冰內(nèi)層“鹽泡”越多,密度越小B.海冰冰齡越長,內(nèi)層的“鹽泡”越多C.海冰內(nèi)層“鹽泡”內(nèi)的鹽分主要以NaCl分子的形式存在D.海冰內(nèi)層NaCl的濃度約為10-4mol·L-1(設冰的密度為0.9g·cm【解析】選D?！胞}泡”中鹽與水的比值不變,則內(nèi)層“鹽泡”越多時,密度不變,故A錯誤;若海冰的冰齡達到1年以上,溶化后的水為淡水,則海冰冰齡越長,內(nèi)層的“鹽泡”越少,故B錯誤;“鹽泡”內(nèi)的鹽分為NaCl,由離子構(gòu)成,不存在NaCl分子,故C錯誤;冰的密度為0.9g·cm-3,設海水1L時,水的質(zhì)量為900g,由個數(shù)比為1∶500000,含NaCl為=10-4mol,可知海冰內(nèi)層NaCl的濃度約為c==10-4mol·L-12.海水是一個巨大的化學資源庫,下列有關海水綜合利用的說法不正確的是 ()A.海水中含有豐富的碘元素B.運用蒸餾法可以將海水淡化C.海水蒸發(fā)制海鹽的過程中發(fā)生了化學變更D.從海水中得到的NaCl除食用外,還用作工業(yè)原料【解析】選C。海帶及海產(chǎn)品中均含碘元素,可知海水中含有豐富的碘元素,故A正確;海水中水的沸點較低,則運用蒸餾法可以將海水淡化,故B正確;海水蒸發(fā)制海鹽的過程中,利用水加熱轉(zhuǎn)化為水蒸氣分別,則為物理變更,故C錯誤;NaCl溶液電解生成NaOH、氫氣、氯氣,為重要的化工原料,故D正確?！炯庸逃柧殹?2024·衡陽高一檢測)下列是四位同學對于海水淡化供居民用水所供應的方法,其中原理上完全不行行的是 ()【解析】選A。海水淡化的方法:蒸餾法、電滲析法、離子交換法。選項A,明礬的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O,加明礬不能使海水中的鹽沉淀出來,所以不能使海水淡化。3.海水提鎂是鎂的重要來源,其步驟是MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2·6H2O→MgCl2→Mg。其中沒有發(fā)生的反應類型是 ()A.氧化還原反應 B.化合反應C.中和反應 D.分解反應【解析】選B。MgCl2→Mg(OH)2的反應須要加入堿,是復分解反應;Mg(OH)2→MgCl2·6H2O的反應中須要加入酸,是中和反應;MgCl2·6H2O→MgCl2是在加熱條件下的分解反應;MgCl2→Mg是通電條件下的分解反應,同時也是氧化還原反應?！炯庸逃柧殹?.(2024·黃岡高一檢測)大自然幾乎把99%的溴都存放在海洋中。在海水的綜合利用中,海水提溴工業(yè)是一個重要組成部分,其中一種提溴的工藝是在預先濃縮并酸化的海水中,通入足量氯氣,然后使生成的溴與汲取劑SO2反應轉(zhuǎn)化為氫溴酸以達到富集溴元素的目的。在有關上述工藝流程涉及的以下化學用語中,錯誤的是 ()【解析】選A。HBr為共價化合物,A項寫成離子化合物的形式,故A錯誤;溴離子帶一個單位的負電荷,B正確;氯氣的氧化性強于溴,C正確;Cl-最外層有8個電子,D正確。2.從淡化的海水中提取溴的流程如下:下列有關說法不正確的是 ()A.X試劑可用飽和Na2SO3溶液B.步驟Ⅰ的離子方程式:2Br-+Cl22Cl-+Br2C.工業(yè)上每獲得1molBr2,須要消耗Cl244.8D.步驟Ⅳ包含萃取、分液和蒸餾【解析】選C。X試劑具有還原性,能把Br2還原為Br-,X試劑可用飽和Na2SO3溶液,A正確;Cl2的氧化性比Br2的強,能把Br-從溶液中置換出來,B正確;未指明Cl2所處的狀態(tài),故無法確定Cl2的體積,C錯誤;從濃溴水中提取Br2須要萃取、分液、蒸餾操作,D正確。4.某課外小組將灼燒海帶產(chǎn)生的灰燼浸泡后過濾,得到澄清的濾液。他們設計了如下的幾個方案,你認為能證明海帶的灰燼中含有碘元素的是 ()A.取適量濾液,蒸干,視察是否有紫色固體生成B.取適量濾液,加入苯,振蕩,靜置,苯層無色,證明不含碘元素C.取適量濾液,向其中加入淀粉溶液,無明顯現(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,呈藍色,證明含有碘元素【解析】選D。海帶的灰燼中含有的碘元素,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:H2O2+2I-+2H+I2+2H2O,產(chǎn)生了I2,使淀粉溶液呈藍色。5.(2024·貴陽高一檢測)下列關于海水資源利用的相識,錯誤的是 ()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)核礦含有鐵、錳、鈷等多種金屬元素C.通過蒸餾法、電滲析法、離子交換法等可以實現(xiàn)海水的淡化D.海水提溴過程溴元素依次發(fā)生氧化反應、還原反應、氧化反應【解析】選A。A項,鍶和碳元素屬于常量元素;B項和C項說法正確;D項,海水提溴的過程涉及以下反應:Br-Br2Br-Br2?！炯庸逃柧殹縉aCl是一種化工原料,可以制備一系列物質(zhì),如圖所示。下列說法正確的是()A.石灰乳與Cl2的反應中,Cl2既是氧化劑又是還原劑B.25℃時,NaHCO3在水中的溶解度比Na2COC.Cl2與過量的鐵反應生成FeCl2D.圖示轉(zhuǎn)化反應都是氧化還原反應【解析】選A。石灰乳與Cl2反應的化學方程式為2Ca(OH)2+2Cl2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,只有氯元素化合價發(fā)生變更,Cl2既是氧化劑又是還原劑,故A正確;25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3要小,如在飽和Na2CO3溶液中通入CO2會生成NaHCO3沉淀,故B錯誤;Cl2為強氧化劑,與Fe反應時,無論鐵過量、少量,均生成FeCl3,故C錯誤;NaCl→NaHCO3→Na2CO3,兩步轉(zhuǎn)化均沒有化合價的變更,屬于非氧化還原反應,故6.(2024·昆明高一檢測)為了從海帶浸取液中提取碘,某同學設計了如圖試驗方案:下列說法正確的是 ()A.①中反應的離子方程式為2I-+H2O2I2+2OH-B.②中分液時含I2的CCl4溶液從分液漏斗上口倒出C.③中得到的上層溶液中含有I-D.操作Z的名稱是加熱【解析】選C。①中反應的離子方程式為2I-+2H++H2O2I2+2H2O,A錯誤;四氯化碳的密度比水的密度大,在下層,②中分液時含I2的CCl4溶液從分液漏斗下口放出,B錯誤;③中I2與NaOH反應生成的NaI的水溶液密度比CCl4的小,位于上層,所以上層溶液中含有I-,C正確;操作Z的名稱是過濾,D錯誤。7.(教材二次開發(fā)·原創(chuàng)題)海水中含有的氯化鎂是鎂的重要來源之一,從海水中提取鎂,可按如下步驟進行:①把貝殼制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降,過濾,洗滌沉淀物;③將沉淀物與鹽酸反應、結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物;④將產(chǎn)物熔融后電解。關于提取鎂,下列說法中不正確的是 ()A.此方法的優(yōu)點之一是原料的來源豐富B.進行①②③步驟的目的是從海水中提取MgCl2C.第④步通電時會產(chǎn)生氯氣D.涉及的反應有化合反應、復分解反應和置換反應【解析】選D。海水提鎂過程中的反應有CaCO3CaO+CO2↑,CaO+H2OCa(OH)2,MgCl2+Ca(OH)2CaCl2+Mg(OH)2↓,Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O,MgCl2Mg+Cl2↑,上述反應中無置換反應。8.海水中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘,某探討性學習小組設計并進行了以下試驗:下列敘述不正確的是 ()A.步驟①灼燒海帶時,須要三腳架、坩堝、泥三角、酒精燈B.步驟③、⑥的試驗操作名稱分別是過濾、蒸餾C.步驟④反應的離子方程式是2I-+H2O2+2H+I2+2H2OD.步驟⑤中,也可選用乙醇來提取碘【解析】選D。灼燒須要的儀器有三腳架、坩堝、泥三角、酒精燈,A正確;步驟③的目的是從濁液中得到溶液,所以用過濾的方法,步驟⑥是把碘與溶劑苯分開,應用蒸餾的方法,B正確;步驟④是用H2O2把I-氧化成I2,離子方程式為2I-+H2O2+2H+I2+2H2O,C正確;乙醇與水互溶,不能從水溶液中萃取碘,D錯誤。二、非選擇題(本題包括2小題,共30分)9.(14分)海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以碘離子的形式存在,試驗室從海藻中提取碘的流程如下:(已知沸點:苯80℃、四氯化碳(1)指出從海藻中提取I2的試驗操作名稱:①,③。反應②的離子方程式為

。

(2)提取碘的過程中,可供選擇的有機溶劑是。

a.苯、酒精b.四氯化碳、苯c.苯、乙酸(3)為使含碘的水溶液轉(zhuǎn)化為含碘的有機溶液,試驗室里有燒杯、玻璃棒等儀器,尚缺少的主要玻璃儀器是

。

(4)從含碘的有機溶液中提取碘,還要經(jīng)過蒸餾,指出如圖蒸餾裝置中的錯誤之處:

。

(5)進行蒸餾操作時,運用水浴加熱的緣由是

,

最終晶態(tài)碘留在中。

【解析】(1)為了從懸濁液中分別出I-,應用過濾;從I2的水溶液中把I2轉(zhuǎn)移到有機溶液中,應用萃取。(2)a中酒精、c中乙酸,都是易溶于水的物質(zhì),所以不能用于萃取碘。(3)萃取分液所必需的儀器是分液漏斗。(4)蒸餾裝置的三點錯誤:①沒有用石棉網(wǎng);②溫度計插入液面以下;③冷凝管進、出水方向顛倒。(5)依據(jù)苯和四氯化碳兩種萃取劑的沸點數(shù)據(jù):苯80℃、四氯化碳77℃,用水浴加熱即可使之沸騰,而避開高溫下I2答案:(1)過濾萃取分液2I-+Cl2I2+2Cl-(2)b(3)分液漏斗(4)①沒有用石棉網(wǎng);②溫度計插入液面以下;③冷凝管進、出水方向顛倒(5)萃取劑沸點較低,水浴加熱即可使之沸騰,避開高溫時I2的升華蒸餾燒瓶10.(16分)以濃縮海水為原料提取溴的部分過程如下:試驗室模擬上述過程設計以下裝置進行試驗(全部橡膠制品已被愛護,夾持裝置已略去)(1)A裝置中通入a氣體的目的是(用離子方程式表示)

;

(2)A裝置中先通入a氣體后改通熱空氣。通入熱空氣的目的是;

(3)B裝置中b氣體是,目的是富集溴,此處化學方程式為

;

(4)C裝置的作用是。

【解析】由流程可知,氯氣與濃縮海水中溴離子發(fā)生氧化還原反應生成溴,在吹出塔中將溴蒸氣吹出,然后在汲取塔中溴、二氧化硫和水發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和HBr。由試驗裝置可知,裝置A中通入的a為氯氣,將Br-氧化為Br2,用熱空氣可將生成的Br2吹出,B裝置中通入SO2,進行富集溴,裝置C中NaOH溶液汲取尾氣,防止污染空氣。(1)A裝置中通入a氣體為氯氣,目的是將Br-氧化為Br2,反應的離子方程式為Cl2+2Br-2Cl-+Br2;(2)A裝置中先通入a氣體后改通熱空氣。通入熱空氣的目的是吹出Br2;(3)B裝置中b氣體是SO2,目的是富集溴,反應的化學方程式為Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4;(4)C裝置的作用是汲取未反應的Cl2、Br2和SO2,防止污染空氣。答案:(1)Cl2+2Br-2Cl-+Br2(2)吹出Br2(3)SO2Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4(4)汲取未反應的Cl2、Br2和SO2,防止污染空氣(20分鐘30分)一、選擇題(本題2小題,每小題8分,共16分)11.海水提鎂的主要流程如下,下列說法正確的是 ()①試劑M是鹽酸②流程中的反應全部都是非氧化還原反應③操作b只是過濾④用海水曬鹽后的飽和溶液加石灰乳制Mg(OH)2⑤采納電解法冶煉鎂是因為鎂很活潑A.①②③④⑤B.②③C.④⑤D.①④⑤【解析】選D。流程分析生石灰溶于水生成石灰乳,加入沉淀池沉淀鎂離子生成氫氧化鎂,過濾后得到氫氧化鎂沉淀,加入的試劑M為鹽酸,氫氧化鎂溶解得到氯化鎂溶液,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌得到氯化鎂晶體,在氯化氫氣體中加熱失去結(jié)晶水得到固體氯化鎂,通電電解生成鎂;①M是鹽酸用來溶解氫氧化鎂沉淀,故①正確;②電解氯化鎂生成鎂和氯氣的反應是氧化還原反應,流程中的反應不全部都是非氧化還原反應,故②錯誤;③操作b是蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌得到氯化鎂晶體的過程,故③錯誤;④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④正確;⑤由金屬冶煉原理可知,較活潑金屬用電解法冶煉,電解熔融MgCl2制金屬鎂,故⑤正確?！炯庸逃柧殹亢Ｔ逯泻胸S富的、以離子形式存在的碘元素。如圖所示是試驗室從海藻中提取碘的工藝流程的一部分。下列推斷正確的是 ()A.步驟③的操作是萃取、分液B.可用淀粉溶液檢驗步驟②的反應是否進行完全C.步驟③中加入的有機溶劑是乙醇D.步驟④的操作是過濾【解析】選A。只要步驟②的反應已發(fā)生,就會有碘單質(zhì)生成,淀粉溶液遇碘會變成藍色,故用淀粉溶液無法檢驗步驟②的反應是否進行完全,B錯誤;因乙醇與水能以隨意比例互溶,故不能用乙醇作萃取劑,C錯誤;步驟④的操作是蒸餾,D錯誤。12.(2024·寶雞高一檢測)海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源等(如圖所示)。下列有關說法正確的是 ()A.大量的氮、磷廢水排入海洋,易引發(fā)赤潮B.工段③中加入鹽酸溶解得到MgCl2溶液,再干脆蒸發(fā)得到MgCl2·6H2OC.在工段④⑤⑥中溴元素均被氧化D.工段①中除去粗鹽中的S、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì),加入藥品的依次為Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸【解析】選A。廢水中含有大量的氮、磷等元素,排入海洋,能引起赤潮,A項正確;MgCl2溶液干脆蒸發(fā)得不到MgCl2·6H2O,得到的是Mg(OH)2,B選項錯誤;反應⑤為Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr,溴元素被還原,C選項錯誤;粗鹽提純的依次中要留意兩點,一是Na2CO3溶液在BaCl2溶液后加入,二是鹽酸最終加入,D選項錯誤?！炯庸逃柧殹坷煤Ｑ筚Y源獲得的部分物質(zhì)如圖所示。下列說法正確的是 ()A.從海水中獲得淡水,歷史最悠久的方法是離子交換法B.從海帶中獲得I2須要用到的主要儀器有蒸發(fā)皿、漏斗、燒杯、分液漏斗等C.用SO2溶液汲取從苦鹵中吹出的單質(zhì)溴時,發(fā)生的離子反應是Br2+SO2+2H2O4H++S+2Br-D.用石灰石、鹽酸等從苦鹵中提取鎂時,電解MgCl2溶液制鎂【解析】選C。A項,歷史最悠久的海水淡化方法是蒸餾法;B項,海帶灼燒須要的是坩堝不是蒸發(fā)皿;D項,需電解熔融MgCl2。二、非選擇題(本題包括1小題,共14分)13.(2024·長春高一檢測)海水是巨大的資源寶庫,海水淡化及其綜合利用具有重要意義。(1)氯堿工業(yè)主要以食鹽為原料。為了除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、S及泥沙,可將粗鹽溶于水,然后進行下列操作,正確的操作依次是。

①過濾;②加過量的NaOH溶液;③加適量的鹽酸;④加過量的Na2CO3溶液;⑤加過量的BaCl2溶液。a.②⑤④①③b.①④②⑤③c.④②⑤③① d.⑤②④①③(2)在試驗室中可以用萃取的方法提取溴,可選用的試劑是,所用主要儀器的名稱是。

(3)步驟Ⅰ中用硫酸酸化可提高Cl2利用率的緣由是。

(4)步驟Ⅱ反應的離子方程式是

。

(5)海水提溴蒸餾過程中,溫度應限制在80～90℃,溫度過高或過低都不利于生產(chǎn),請說明緣由