2019_2020学年高中化学课时分层作业(十九)海水资源的开发利用(含解析)新人教版必修2

(建议用时：40分钟)

[合格基础练]

1．地球上97%以上的水是海水，海水淡化可缓解淡水资源不足。下列方法中能将海水淡化的是 ( )

①在海水中加入银，滤掉生成的沉淀 ②蒸馏海水，将蒸汽冷凝

③将海水加压，使水分子通过半透膜以滤去盐分 ④将海水暴晒，滤掉析出的盐 A．①② C．①④

－

B．②③ D．③④

B [①中加入银虽然将Cl除去，但同时生成NaNO3，达不到海水淡化的目的。②是一种使用最早、最广泛的海水淡化方法。③中使用了新型高分子材料半透膜，是一种新的海水淡化方法。④中将海水暴晒，并不能除尽海水中的盐分，滤掉析出的盐后得到的是含盐的饱和溶液，不能将海水淡化。]

2．海洋是非常巨大的资源宝库，以下有关海洋资源开发和利用的说法，不正确的是 ( )

A．海水中的元素种类很多，富集程度大

B．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等 C．海水中除H2O外，还含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、F等多种元素

D．由于与岩石、大气和生物相互作用，海水中溶解和悬浮着大量无机物和有机物 [答案] A

3．海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法不正确的是( )

A．可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO4

B．从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2Br＋Cl2===2Cl＋Br2 C．试剂1可以选用石灰乳

D．从图中可知，海水中的钾元素没有任何利用价值 [答案] D

－

－

2－

4．下列关于海水资源利用的认识，错误的是( ) A．海水中金、锶、碳、铜、铁等元素属于微量元素 B．海底多数金属结核矿含有铁、锰、钴等多种金属元素 C．通过蒸馏法、电渗析法、离子交换法等可以实现海水的淡化 D．海水提溴过程溴元素依次发生氧化反应、还原反应、氧化反应

A [A项，锶和碳元素属于常量元素；B项和C项说法正确；D项，海水提溴的过程涉Cl2SO2Cl2

－

及反应：Br――――→Br2――――→Br――――→Br2。]

氧化反应还原反应氧化反应

－

5．海水淡化可采用膜分离技术，如图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜。下列对加压后右侧海水成分变化的分析正确的是( )

A．溶质质量增加 C．溶剂质量减少

B．溶液质量不变 D．溶质质量分数不变

C [加压后，右侧海水中的水分子透过淡化膜进入左侧水池，故右侧海水中溶质的质量不变，溶剂的质量减少，溶质的质量分数增加。]

6．在空气吹出法的工艺中，有选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的，其反应原理为3Na2CO3

＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2，也有选用SO2作溴蒸气吸收剂的，下列有关说法正确的是( )

A．两种吸收过程中，Br2只作氧化剂 B．只有SO2吸收过程发生了氧化还原反应

C．用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱既不是还原剂也不是氧化剂 D．用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应

C [①纯碱溶液作吸收剂的反应为3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2；②SO2作吸收剂的反应为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。分析以上两个反应可知：①中Br2既作氧化剂，又作还原剂，Na2CO3既不是还原剂也不是氧化剂，②中Br2只作氧化剂。]

7．海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可按照如下步骤进行： ①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；④将所得的产物熔融后电解。

关于提取镁，下列说法不正确的是( )

A．此法的优点之一是原料来源丰富

B．进行①②③步操作的目的是从海水中提取氯化镁 C．第④步电解时会产生氯气

D．以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、置换反应和复分解反应

D [海水和贝壳都易于得到，而且十分丰富，所以此法的优点之一是原料来源丰富，故A项正确；海水中含有氯化镁，但浓度低且含有其他杂质，不能直接蒸发结晶，故B项正确；贝壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，发生的是分解反应；电解氯化镁时产生氯气和镁，属于分解反应；生石灰和水反应是化合反应，氢氧化钙与氯化镁反应、氢氧化镁与盐酸反应都属于复分解反应，所以提取镁的过程中没有涉及的反应类型是置换反应，C项正确，D项错误。]

8．利用海洋资源获得的部分物质如图所示。下列说法正确的是( )

A．从海水中获取淡水，历史最久的方法是离子交换法

B．从海带中获得I2需要用到的主要仪器有蒸发皿、漏斗、烧杯、分液漏斗等 C．用SO2溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时，发生的离子反应是Br2＋SO2＋2H2O===4H＋SO4＋2Br

D．用石灰石、盐酸等从苦卤中提取镁时，电解MgCl2溶液制镁

C [A项，历史最久的海水淡化是蒸馏法；B项，海带灼烧需坩埚不是蒸发皿；D项，需电解熔融MgCl2。]

9．海水占地球总储水量的97%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。

(1)工业上电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。也可以电解熔融氯化钠制得钠和氯气，该反应的化学方程式为___________________。

(2)近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫的废气并回收二氧化硫的方法，该方法的流程如下：

2－

－

＋

试写出相应反应的化学方程式：

②_______________________________________________________________；

③_______________________________________________________________； ④______________________________________________________________。 电解

[解析] (1)电解熔融NaCl的化学方程式为2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑。

(2)该流程较清晰地展示了氯碱工业产品及NaCl循环治理含SO2的废气并回收SO2的原理，根据要求写出化学方程式即可。

电解

[答案] (1)2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑

点燃

(2)②NaOH＋SO2===NaHSO3 ③H2＋Cl2=====2HCl ④NaHSO3＋HCl===NaCl＋SO2↑＋H2O 10．海藻中含有丰富的碘元素(以I形式存在)。实验室中提取碘的流程如下： 灼烧浸泡①－

海藻――→海藻灰――→悬浊液――→含I的溶液 ②③――→含I2溶液――→碘的有机溶液―→晶体碘 适量Cl2

(1)实验操作③的名称是________，所用主要仪器名称为________。 (2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是________(填序号)。 A．酒精(沸点78 ℃) C．甘油(沸点290 ℃)

B．四氯化碳(沸点77 ℃) D．苯(沸点80 ℃)

－

(3)在操作②中，溶液中生成少量ICl(ICl的性质类似于氯气)，为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量________(填序号)溶液，反应的离子方程式为_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。

A．KIO3 C．KI

B．HClO D．Br2

(4)利用碘的有机溶液得到单质I2的方法是________。

[解析] 从碘水中提取碘单质应加入有机萃取剂如苯、四氯化碳，酒精和甘油均溶于水，不能作萃取剂，然后在分液漏斗中分液即得到碘的有机溶液，再从碘的有机溶液中采用水浴加热蒸馏提取碘并回收溶剂。其中在操作②中，为使少量的ICl中的碘全部游离出来，应加入还原剂，故只有C项符合，发生的化学反应方程式为ICl＋KI===I2＋KCl。

[答案] (1)萃取、分液 分液漏斗 (2)BD (3)C ICl＋I===I2＋Cl (4)蒸馏法

[等级过关练]

11．海水是巨大的资源宝库。如图是人类从海水资源获取某些重要化工原料的流程示意图。

－

－

回答下列问题：

(1)操作A是________(填实验基本操作名称)。要知道海水晒盐的过程中溶液里食盐含量在逐渐提高的简易方法是________。

a．分析氯化钠含量 b．测定溶液密度 c．观察是否有沉淀析出

(2)操作B需加入下列试剂中的一种，最合适的是________________________ _________________________________________________________________。 a．氢氧化钠溶液 c．石灰乳

B．澄清石灰水 D．碳酸钠溶液

(3)图中虚线框内流程的主要目的是___________________________________ _________________________________________________________________。 写出溴水中通入SO2时反应的离子方程式_____________________________ ________________________________________________________________。 (4)图中虚线框内流程也可用下列流程替代： Na2CO3H2SO4

低浓度Br2―――→溶液Ⅰ―――→Br2 请将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整：

Br2＋ Na2CO3=== NaBrO3＋ ________＋ ________。 (5)已知苦卤的主要成分如下：

离子 浓度/(g·L) －1Na 63.7 ＋Mg 28.8 2＋Cl 144.6 －SO4 46.4 2－理论上，1 L苦卤最多可得到Mg(OH)2的质量为________g。 [解析] (5)Mg——Mg(OH)2

24 58 1×28.8 g m

58×28.8 g故m＝＝69.6 g。

24

[答案] (1)蒸发结晶、过滤 b (2)c

2＋

(3)富集Br2 Br2＋SO2＋2H2O===4H＋SO4＋2Br (4)3 3 1 5 NaBr 3 CO2 (5)69.6

12．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：

＋2－－

(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===Mg＋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===Mg电解

(4)MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑

13．从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水资源综合利用的示意图。试回答下列问题：

＋

2＋

＋

2＋

＋2H2O

(1)粗盐中含有Ca、Mg、SO4等杂质离子，精制时所用试剂为A.盐酸；B.BaCl2溶液；C.NaOH溶液；D.Na2CO3溶液，则加入试剂的顺序是________(填字母)。

(2)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式：

________________________________________________________________。

2＋

2＋

2－

(3)电解无水MgCl2可制取镁和Cl2，其中副产品Cl2和Ca(OH)2可制得漂白粉。写出制漂白粉的化学方程式

________________________________________________________________ ________________________________________________________________。

(4)用海滩上的贝壳制Ca(OH)2，而不从山中开凿石灰石制取，主要考虑到什么问题？_____________________________________________________________

____________________________________________________________________。

[解析] 化工生产是综合利用化学知识解决实际问题的过程，在此过程中，除运用到我们所学的化学知识外，还要从环境保护、能源利用、经济效益等方面考虑。

(1)该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去Ca、Mg、SO4时，不能引入新的杂质离子。所以，解此题的关键是把握好加入离子的先后顺序：①Ba必须在CO3之前加入；②CO3、OH必须在H之前加入，所以B、C不分先后，加入试剂的顺序为BCDA或CBDA或BDCA。

(2)由贝壳→Ca(OH)2的反应流程为CaCO3→CaO→Ca(OH)2。

(3)漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，可将Cl2通入石灰乳中制得。

(4)海滩上的物质为海水综合利用创造了便利条件，不用运输，就地取材，从经济效益角度考虑是有利的。

[答案] (1)BCDA(或CBDA或BDCA)

煅烧

(2)CaCO3=====CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2 (3)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (4)经济效益

2－

－

＋

2＋

2－

2＋

2＋

2－