2023版高中化学 第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 第2课时 海水资源的开发利用课时讲练作业 新人教版必修第二册.docx

1、第2课时海水资源的开发利用一、海水中的水资源1.储量:海水中水的储量约占地球上总水量的97%。2.海水水资源的利用(1)海水淡化:主要方法有_、_、_。(2)直接利用海水进行循环冷却。3.海水蒸馏原理(1)主要仪器:A:_,B:_,C:_。(2)冷凝水的流向:_口进,_口出。(3)B中加入碎瓷片的目的是_。二、海水中化学资源的开发利用1.海水制盐(NaCl)NaCl除食用外还用作工业原料,如生产_、_、_以及_、_等。2.海带提碘写出向含I-的水溶液中滴加H2O2溶液的离子方程式:_。3.海水提溴吹出法(苦卤是海水制盐工业的副产物,其中含有高浓度的K+、Mg2+、Br-)写出步骤的离子方程式:

2、_。_。4.海水提镁(贝壳的主要成分为CaCO3)写出步骤的化学方程式(中的产物写为MgCl2)_。_。_。_。_。1.自然资源包括大气、海洋和陆地矿产等。下列物质的来源与另外三种不同的是()A.Cl2B.FeC.NaD.Br22.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,而海水中其他各种离子不能通过淡化膜,从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化分析正确的是()A.溶质质量增加B.溶剂质量减小C.溶液质量不变D.溶质质量分数减小3.目前从海水中提取的溴占世界溴年产量的三分之一左右,常用的方法之一是用氧化剂把Br-氧化成单质溴再通入热空气将溴

3、蒸气吹出。这一反应中常用的氧化剂是()A.FeCl3B.Cl2C.浓硫酸D.浓硝酸4.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源。下列有关说法正确的是()A.利用“海水氯化钠金属钠氢氧化钠”的流程生产烧碱B.可用淀粉溶液检验海带灰浸出液中的碘元素C.海水淡化历史最悠久的方法是蒸馏法D.可以通过电解氯化镁溶液获得金属镁5.我国有广阔的海上疆域,海水综合利用要符合可持续发展的要求,其联合工业体系(部分)如图所示,下列说法错误的是()A.从苦卤中制溴和制盐的过程中都存在氧化还原反应B.海水淡化的方法中,以日光为能源的蒸馏法最符合可持续发展的要求C.海水制镁过程中用到的沉淀剂是石灰乳D.氯碱工业的

4、产品可用于生产盐酸、漂白液等6.已知海水提取镁的主要步骤如下:(1)关于加入试剂作沉淀剂,有以下几种不同方法,请完成下列问题。方法是否正确简述理由方法1:直接往海水中加入沉淀剂不正确a方法2:高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂bc你认为最合理的其他方法是da._;b._;c._;d._。(2)框图中加入的试剂应该是_(填化学式);加入的试剂是_ (填化学式);工业上由无水MgCl2制取镁的化学方程式为_。7.从海水中提取溴的流程如图所示。下列有关说法错误的是()A.X为SO2气体,也可将SO2换成Na2SO3B.设备Y为蒸馏塔C.在提取溴的过程中一定有Br-被氧化D.工业上每获得1 mol Br

5、2需要消耗Cl2的体积最多为44.8 L(标准状况)8.从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,其中正确的是()9.通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,粗盐精制的实验流程如图。下列说法不正确的是()粗盐粗盐A.在第步中使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解B.流程图中的一系列操作用到的主要仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗、蒸发皿C.在第步通过加入化学试剂除杂,试剂可能是Na2CO3溶液D.除去Mg2+的主要离子方程式为Mg2+2OH-Mg(OH)210.海洋中部分化学资源的利用,如图所示:下列说法错误的是()A.步骤、利用了Cl2的氧化性B.物质X

6、常选用SO2,Y常选用石灰乳C.工业上常用热还原法冶炼金属镁D.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+CO11.海水中溴含量约为65 mgL-1,从海水中提取溴的工艺流程如图所示。(1)步骤、步骤发生反应的离子方程式为_、_。(2)步骤中已获得游离态的溴,步骤又转变成化合态的溴,其目的是_。(3)步骤通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的_(填性质)。(4)步骤中涉及的离子反应如下,请在下面方框内填入适当的化学计量数:Br2+CO32-BrO3-+Br-+CO2(5)步骤中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。若从1 000 L海水中提取溴,理论上需

7、要SO2的质量为_ g。第2课时海水资源的开发利用必备知识 落实一、2.(1)蒸馏法反渗透法电渗析法3.(1)冷凝管(或直形冷凝管)蒸馏烧瓶锥形瓶(2)ab(3)防止液体暴沸二、1.钠烧碱纯碱氯气盐酸2.2H+2I-+H2O2=I2+2H2O3.Cl2+2Br-=Br2+2Cl-Br2+SO2+2H2O=4H+2Br-+SO42-4.CaCO3CaO+CO2CaO+H2OCa(OH)2Ca(OH)2+MgCl2Mg(OH)2+CaCl2Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2OMgCl2(熔融)Mg+Cl2知能素养 进阶1.BA项,制备Cl2是通过电解来自海水的NaCl,从海洋中得到;B项,

8、Fe由铁矿石用还原剂还原冶炼得到,来源是陆地矿产;C项,生产Na是通过电解来自海水的NaCl(熔融),从海洋中得到;D项,Br2工业上是通过氯气氧化海水中的Br-,再进一步提纯而得,从海洋中得到;由以上分析可知,Fe的来源与Cl2、Br2、Na的来源不同。2.B根据题目信息“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,而海水中其他各种离子不能通过淡化膜”可知,加压后右侧溶剂质量减小,溶质质量不变,溶液质量减小,溶质质量分数增大。3.BCl2可把Br-氧化成单质溴:2Br-+Cl22Cl-+Br2而FeCl3不能。浓硫酸、浓硝酸能把Br-氧化成更高价态且反应产生有害的气体产物(S

9、O2、NO2等),不宜选用。4.C从海水中得到氯化钠后,电解其饱和溶液制备烧碱,而不是用钠与水反应来制备烧碱,A项错误;碘单质遇淀粉溶液呈蓝色,而海带灰浸出液中的碘元素是I-,用淀粉溶液不能直接检验海带灰浸出液中的碘元素,B项错误;蒸馏法是海水淡化中历史最悠久的方法,C项正确;工业上是用电解熔融的MgCl2制备Mg,若电解氯化镁溶液得到的是Mg(OH)2,D项错误。5.A海水中含有氯化钠,经过海水蒸发制得氯化钠,所以从苦卤中制盐的过程中不存在氧化还原反应,故A错误;太阳能为可再生能源,所以海水淡化的方法中,以日光为能源的蒸馏法最符合可持续发展的要求,故B正确;从海水中得到镁,需要首先从海水中获

10、得氯化镁,先加入石灰乳沉淀镁离子,过滤后沉淀溶解于盐酸得到氯化镁溶液,再得到氯化镁固体,然后再电解熔融状态的氯化镁制得镁,制镁过程中用到的沉淀剂是石灰乳,故C正确;氯碱工业即电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,利用制得的氯气可以生产盐酸和漂白液,故D正确。6.【解析】试剂应是石灰乳,发生的反应是MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCl2;试剂应是盐酸,反应是Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O,然后浓缩、结晶、脱水得无水MgCl2,再电解熔融的MgCl2便可制得Mg:MgCl2(熔融)Mg+Cl2。答案:(1)a.海水中镁离子浓度较小,沉淀剂用量大,不经济b.不正确c.能

11、源消耗大,不经济d.海滩晒盐后得到的苦卤中,加入沉淀剂(2)Ca(OH)2HClMgCl2(熔融)Mg+Cl27.DA项溴与X反应生成溴化物,故X为具有还原性的物质,X可为SO2也可为Na2SO3,正确。B项溴单质加热蒸发得到溴蒸气,故设备Y为蒸馏塔,正确。C项氯气氧化海水中的溴离子得到溴单质,溴化物与氯气反应生成溴单质,这两步都是Br-被氧化,正确。D项根据离子方程式为Cl2+2Br-Br2+2Cl-可知,每生成1 mol Br2需消耗1 mol氯气,故两次氧化共需氯气2 mol即44.8 L(标准状况),但这是理论值。在工业上两次氧化时氯气都应过量,且被氧化生成的溴最终不能完全得到,故工业

12、上每获得1 mol Br2需要消耗Cl2的体积大于44.8 L(标准状况),错误。8.D物质的灼烧应该选用耐高温的坩埚,A项错误;过滤操作中,向漏斗中加液体要用玻璃棒引流,B项错误;萃取后碘的苯溶液在上层,应由分液漏斗的上口倒出,C项错误;用蒸馏法分离碘并回收苯,用水浴加热能控制温度不至于太高以防止碘升华,D项正确。9.C粗盐溶解,依次加入氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠除去MgCl2、Na2SO4、CaCl2,过滤后加入盐酸除去氢氧化钠、碳酸钠,蒸发、结晶、烘干得到精盐。第步是溶解,使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解,故A正确;流程图中的一系列操作包括过滤、蒸发、结晶等,用到的主要仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗

13、、蒸发皿,故B正确;用氢氧化钠除MgCl2,用氯化钡除Na2SO4,用碳酸钠除CaCl2和过量的氯化钡,过滤后用盐酸除去氢氧化钠、碳酸钠,所以要在加入氯化钡溶液后加碳酸钠,试剂不可能是Na2CO3溶液,故C错误;用氢氧化钠除MgCl2,除去Mg2+的主要离子方程式为Mg2+2OH-Mg(OH)2,故D正确。10.C步骤、都是将溴离子氧化为溴单质,利用了Cl2的氧化性,A项正确;二氧化硫具有强还原性,物质X用于将溴单质转化为溴离子,故X常选用SO2,Y用于将镁离子沉淀为氢氧化镁,常选用石灰乳,B项正确;工业上常用电解熔融氯化镁制取Mg,C项错误;由题图知,“氯化”过程中MgO、C和Cl2反应生成

14、MgCl2和可燃性气体CO,发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+CO,D项正确。11.【解析】卤水中含有溴离子,通入氯气得到含有低浓度Br2的溶液;溴易挥发,通入热空气吹出Br2,用碳酸钠溶液吸收Br2,得到含有BrO3-、Br-的溶液;加入硫酸酸化,BrO3-、Br-在酸性条件下反应生成Br2,蒸馏得到工业溴。(1)步骤是向卤水中通入氯气,把Br-氧化为Br2,反应的离子方程式为Cl2+2Br-2Cl-+Br2;步骤是BrO3-、Br-在酸性条件下反应生成Br2:BrO3-+Br-Br2,BrO3-中溴的价态降低5价、Br-中溴的价态升高1价,1BrO3-+5Br-3Br2,再由电荷守

15、恒得1BrO3-+5Br-+6H+3Br2,最后由质量守恒得到反应的离子方程式为BrO3-+5Br-+6H+3Br2+3H2O;(2)步骤中已获得游离态的溴,步骤又转变成化合态的溴,其目的是富集(或浓缩)溴元素;(3)步骤通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的挥发性;(4)步骤中发生的反应为Br2+CO32-BrO3-+Br-,逆向配平,BrO3-中溴元素化合价由+5价降为0价、Br-中溴元素化合价由-1价升为0价,根据得失电子守恒有:3Br2+CO32-1BrO3-+5Br-,再由电荷守恒,3Br2+3CO32-1BrO3-+5Br-,最后根据质量守恒得3Br2+3CO32-BrO3-+5Br-+3CO2;(5)海水中溴含量约为65 mgL-1,1 000 L海水m(Br2)=1 000 L65 mgL-1=65 000 mg=65 g,设从1 000 L海水中提取溴,理论上需要SO2的质量为x,SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr64160x65 g列出比例式64160=x65 g,解得:x=26 g。答案:(1)Cl2+2Br-2Cl-+Br2BrO3-+5Br-+6H+3Br2+3H2O(2)富集(或浓缩)溴元素(3)挥发性(4)33153(5)26