《第4節(jié) 海水中的元素》（同步訓(xùn)練）高中化學(xué)必修1-魯科版-2024-2025學(xué)年

《第4節(jié)海水中的元素》同步訓(xùn)練(答案在后面)一、單項(xiàng)選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、下列選項(xiàng)中，哪一項(xiàng)不是海水中主要存在的元素？A.氯B.鈉C.鐵D.鎂2、海水是地球上最大的液體寶庫，其中含有多種元素。以下關(guān)于海水中的元素含量的說法正確的是（）A、海水中氧元素含量最多，其次是氯元素B、海水中氯元素含量最多，其次是鈉元素C、海水中鈉元素含量最多，其次是氯元素D、海水中氯元素含量最多，其次是氧元素3、在海水中含量較高且對生命活動(dòng)有重要作用的元素是？A.鈉B.鐵C.鋅D.鉀4、下列關(guān)于海水中的元素的說法中，正確的是（）A.海水中的元素含量由多到少依次為：氧、氫、氯、鎂B.海水中的元素主要來自地球內(nèi)部的火山噴發(fā)和大陸漂移C.海水中的元素通過蒸發(fā)作用從海水中分離出來，形成礦物D.海水中的元素含量相對穩(wěn)定，不受外界環(huán)境影響5、下列關(guān)于海水提取鎂的步驟中，哪一個(gè)描述是不正確的？A.首先向海水中加入石灰乳，使鎂離子沉淀為氫氧化鎂。B.沉淀的氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂溶液。C.通過電解熔融狀態(tài)下的氯化鎂直接獲得金屬鎂。D.從海水中提取鎂的過程中，不需要任何化學(xué)試劑參與。6、下列關(guān)于海水提取鎂的說法中，正確的是（）A.直接從海水中電解得到金屬鎂B.海水中的鎂元素以Mg2+的形式存在，通過沉淀反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂，再進(jìn)一步處理得到金屬鎂C.海水提鎂過程中不涉及化學(xué)變化D.提取鎂的過程中，不需要使用任何化學(xué)試劑7、海水中含量最多的金屬元素是哪一種？（）A.鈉B.鎂C.鉀D.鈣8、下列關(guān)于海水中的元素及其含量的敘述，正確的是（）A.海水中含量最多的元素是氧元素，其次是氯元素B.海水中含量最多的金屬元素是鈉元素，含量最多的非金屬元素是氧元素C.海水中含量最多的非金屬元素是氫元素，含量最多的金屬元素是鐵元素D.海水中含量最多的元素是氯元素，其次是氧元素9、海水中的鎂主要以哪種形式存在？A.鎂離子（Mg2?）B.氫氧化鎂（Mg(OH)?）C.鎂原子D.氫氧化鎂沉淀10、下列關(guān)于海水中的元素的說法錯(cuò)誤的是：A.海水中含有大量的鈉、鎂、氯等元素；B.海水中的元素主要以離子形式存在；C.海水中的溴元素主要以溴化物形式存在；D.海水中的鐵元素主要以Fe(OH)3的形式存在。11、海水中含量最多的元素是：A.氧B.氫C.鈉D.鈣12、下列物質(zhì)中，屬于海水的主要成分之一，且其元素在海水中以離子形式存在的是：A.氧氣B.氫氣C.氯化鈉D.硫磺13、海洋中含量最豐富的元素是（）A.氧B.氫C.鈉D.鈣14、海水中的鹽分主要以氯化鈉的形式存在，假設(shè)海水中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%，那么1噸海水中氯化鈉的質(zhì)量為：A.35克B.35千克C.350千克D.350克15、海水中含量最多的元素是：A.氧B.氫C.鈉D.鈣16、下列關(guān)于海水中的元素的說法中，正確的是（）A.海水中氯元素的含量最高，主要以氯化鈉的形式存在B.海水中溴元素的含量最低，主要以溴化鈉的形式存在C.海水中鎂元素的含量僅次于氯元素，主要以氯化鎂的形式存在D.海水中氧元素的含量最高，主要以氧氣分子的形式存在二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題某海水中含有多種離子，現(xiàn)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：取一定量的海水樣品，加入過量稀鹽酸，充分反應(yīng)后，溶液的導(dǎo)電能力基本不變。另取一定量的海水樣品，加入足量的BaCl2溶液，靜置后，上層清液無色。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，回答以下問題：（1）實(shí)驗(yàn)1中，溶液導(dǎo)電能力基本不變的原因是什么？（2）實(shí)驗(yàn)2中，上層清液無色的原因是什么？（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測海水中可能含有哪些離子？第二題題目背景：海水中含有豐富的礦物質(zhì)，其中一些元素對于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活具有重要意義。例如，鎂是從海水中提取的重要金屬之一，而溴則是從海水中提取的一種重要非金屬。了解如何從海水中提取這些元素不僅對化學(xué)研究有幫助，也對實(shí)際應(yīng)用有著重要的指導(dǎo)意義。題目描述：海水中含有多種元素，其中鎂和溴的濃度相對較高。已知海水中鎂離子(Mg^2+)的平均濃度約為0.13g/L，溴離子(Br^-)的平均濃度約為0.067g/L。假設(shè)有一海水樣本體積為500L，請計(jì)算該樣本中理論上可以提取的鎂和溴的質(zhì)量分別是多少克？解題步驟：確定已知條件：鎂離子(Mg^2+)的濃度=0.13g/L溴離子(Br^-)的濃度=0.067g/L海水樣本體積=500L計(jì)算鎂的質(zhì)量：使用公式：質(zhì)量=濃度×體積鎂的質(zhì)量=0.13g/L×500L=65g計(jì)算溴的質(zhì)量：使用相同的方法計(jì)算溴的質(zhì)量溴的質(zhì)量=0.067g/L×500L=33.5g第三題題目：以下是幾種海水中的元素或化合物的性質(zhì)和用途，請根據(jù)所學(xué)知識判斷下列說法的正誤，并簡述理由。海水中含有大量的鎂元素，可制備鎂合金，用于制造飛機(jī)、船舶等。海水中含有溴元素，可以直接從海水中提取，用于制造藥物、染料等。海水中含有大量的鈉元素，可制備燒堿、氯氣等化工產(chǎn)品。海水中含有鈣元素，可制備石灰石，用于建筑行業(yè)。第四題題目：某化學(xué)興趣小組對海水中的元素含量進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)某海水中含有以下元素：Na、Mg、Cl、S、Ca、K。請回答以下問題：請根據(jù)元素周期表，寫出上述元素中屬于第二周期的元素，并說明其在周期表中的族別。請根據(jù)上述元素，寫出兩種可能形成化合物的離子式。上述元素中，哪種元素在海水中以離子的形式存在？請給出該離子的電荷。《第4節(jié)海水中的元素》同步訓(xùn)練及答案解析一、單項(xiàng)選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、下列選項(xiàng)中，哪一項(xiàng)不是海水中主要存在的元素？A.氯B.鈉C.鐵D.鎂答案：C.鐵解析：海水中含量最多的元素主要是氯和鈉，它們構(gòu)成了海水的主要鹽類——氯化鈉。此外，鎂也是海水中較為豐富的元素之一。相比之下，鐵在海水中的濃度較低，不是主要成分，因此選項(xiàng)C正確。2、海水是地球上最大的液體寶庫，其中含有多種元素。以下關(guān)于海水中的元素含量的說法正確的是（）A、海水中氧元素含量最多，其次是氯元素B、海水中氯元素含量最多，其次是鈉元素C、海水中鈉元素含量最多，其次是氯元素D、海水中氯元素含量最多，其次是氧元素答案：C解析：海水中含有多種元素，其中含量最多的是氯元素，其次是鈉元素。氧元素雖然在海水中含量也很高，但不是最多的。因此，選項(xiàng)C正確。3、在海水中含量較高且對生命活動(dòng)有重要作用的元素是？A.鈉B.鐵C.鋅D.鉀答案：A.鈉解析：在海水中，鈉離子（Na?）的濃度非常高，大約為每升海水含有10.8克的鈉。鈉不僅是海洋中最豐富的陽離子之一，而且對于許多生物體的生命活動(dòng)至關(guān)重要，如維持細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓平衡、神經(jīng)信號傳導(dǎo)等。相比之下，鐵（Fe）、鋅（Zn）和鉀（K）雖然也是生物必需的微量元素，但在海水中的濃度遠(yuǎn)低于鈉。因此，正確選項(xiàng)為A.鈉。4、下列關(guān)于海水中的元素的說法中，正確的是（）A.海水中的元素含量由多到少依次為：氧、氫、氯、鎂B.海水中的元素主要來自地球內(nèi)部的火山噴發(fā)和大陸漂移C.海水中的元素通過蒸發(fā)作用從海水中分離出來，形成礦物D.海水中的元素含量相對穩(wěn)定，不受外界環(huán)境影響答案：B解析：海水中的元素主要來源于地球內(nèi)部的火山噴發(fā)和大陸漂移，其中氧和氫是最主要的元素。選項(xiàng)A中的元素含量排序不正確；選項(xiàng)C中的蒸發(fā)作用是從海水中分離水分子，而非元素；選項(xiàng)D中的元素含量并非完全穩(wěn)定，受到多種因素影響。因此，選項(xiàng)B正確。5、下列關(guān)于海水提取鎂的步驟中，哪一個(gè)描述是不正確的？A.首先向海水中加入石灰乳，使鎂離子沉淀為氫氧化鎂。B.沉淀的氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂溶液。C.通過電解熔融狀態(tài)下的氯化鎂直接獲得金屬鎂。D.從海水中提取鎂的過程中，不需要任何化學(xué)試劑參與。【答案】D【解析】選項(xiàng)D描述不正確。在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，從海水中提取鎂確實(shí)需要使用化學(xué)試劑，例如石灰乳（Ca(OH)?）用于沉淀鎂離子形成Mg(OH)?，以及鹽酸（HCl）用來將Mg(OH)?轉(zhuǎn)化為可溶性的MgCl?。此外，電解過程通常是在熔融狀態(tài)下對無水氯化鎂進(jìn)行，以避免水解問題。因此，說“不需要任何化學(xué)試劑參與”是錯(cuò)誤的。其他選項(xiàng)A、B和C均正確地描述了海水提鎂的部分工藝流程。6、下列關(guān)于海水提取鎂的說法中，正確的是（）A.直接從海水中電解得到金屬鎂B.海水中的鎂元素以Mg2+的形式存在，通過沉淀反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂，再進(jìn)一步處理得到金屬鎂C.海水提鎂過程中不涉及化學(xué)變化D.提取鎂的過程中，不需要使用任何化學(xué)試劑答案：B解析：選項(xiàng)A錯(cuò)誤，因?yàn)橹苯与娊夂Ｋ遣豢尚械?。海水中含有大量的鈉離子和其他陽離子，如果直接電解，首先析出的將是更活潑的金屬鈉，而不是鎂。此外，海水中還含有大量的氯離子，電解時(shí)會產(chǎn)生氯氣，這在工業(yè)上是不安全也不經(jīng)濟(jì)的做法。選項(xiàng)B正確，描述了實(shí)際的海水提鎂過程。首先，通過向海水中添加堿性物質(zhì)（如石灰乳），使海水中的鎂離子與氫氧根離子結(jié)合形成難溶的氫氧化鎂沉淀。然后，氫氧化鎂經(jīng)過過濾、洗滌后，與鹽酸反應(yīng)生成易溶于水的氯化鎂。最后，通過電解熔融狀態(tài)或溶液狀態(tài)下的氯化鎂來獲得金屬鎂。選項(xiàng)C錯(cuò)誤，因?yàn)樵诤Ｋ徭V的過程中，確實(shí)包含了多個(gè)化學(xué)變化，比如沉淀反應(yīng)和酸堿中和反應(yīng)等。選項(xiàng)D錯(cuò)誤，因?yàn)樵诤Ｋ徭V的實(shí)際操作中，需要使用到諸如石灰乳、鹽酸等化學(xué)試劑來進(jìn)行一系列的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程，以最終得到純凈的金屬鎂。綜上所述，正確答案為B。7、海水中含量最多的金屬元素是哪一種？（）A.鈉B.鎂C.鉀D.鈣答案：A.鈉解析：海水中的元素組成非常豐富，其中鈉是含量最多的金屬元素。海洋中鈉的濃度大約為10.76g/L，這使得鈉成為海洋中除氯以外最主要的陽離子。鈉的存在形式主要是以氯化鈉（NaCl）的形式溶于海水中，這也是為什么海水具有咸味的原因之一。雖然鎂、鉀和鈣在海水中也存在且含量較高，但它們的濃度都不及鈉。因此，正確選項(xiàng)是A.鈉。8、下列關(guān)于海水中的元素及其含量的敘述，正確的是（）A.海水中含量最多的元素是氧元素，其次是氯元素B.海水中含量最多的金屬元素是鈉元素，含量最多的非金屬元素是氧元素C.海水中含量最多的非金屬元素是氫元素，含量最多的金屬元素是鐵元素D.海水中含量最多的元素是氯元素，其次是氧元素答案：B解析：海水中含量最多的元素是氧元素，但氧元素屬于非金屬元素，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤。海水中含量最多的金屬元素是鈉元素，含量最多的非金屬元素是氧元素，因此B選項(xiàng)正確。氫元素在海水中的含量并不是最高的，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤。氯元素雖然在海水中含量很高，但并不是含量最多的元素，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。9、海水中的鎂主要以哪種形式存在？A.鎂離子（Mg2?）B.氫氧化鎂（Mg(OH)?）C.鎂原子D.氫氧化鎂沉淀答案：A解析：在自然界中，海水中的鎂主要以鎂離子（Mg2?）的形式存在。鎂離子在水中可以形成多種化合物，但以離子形式存在的鎂離子是最常見的。因此，選項(xiàng)A是正確答案。選項(xiàng)B和D中的氫氧化鎂和氫氧化鎂沉淀在海水中的含量相對較低，選項(xiàng)C中的鎂原子在海水中的存在形式也不符合實(shí)際情況。10、下列關(guān)于海水中的元素的說法錯(cuò)誤的是：A.海水中含有大量的鈉、鎂、氯等元素；B.海水中的元素主要以離子形式存在；C.海水中的溴元素主要以溴化物形式存在；D.海水中的鐵元素主要以Fe(OH)3的形式存在。答案：D解析：D選項(xiàng)中的說法錯(cuò)誤。海水中的鐵元素主要以Fe2+和Fe3+的形式存在，而Fe(OH)3是一種沉淀，不是海水中的主要存在形式。其他選項(xiàng)中，A、B、C說法均正確。11、海水中含量最多的元素是：A.氧B.氫C.鈉D.鈣答案：A解析：海水是一種復(fù)雜的溶液，其中含量最多的元素是氧元素，其次是氫元素。氧元素以水分子（H2O）的形式存在，而氫元素則以水分子和溶解的氣體（如氫氣）的形式存在。鈉和鈣雖然在海水中含量也較多，但不是最多的。12、下列物質(zhì)中，屬于海水的主要成分之一，且其元素在海水中以離子形式存在的是：A.氧氣B.氫氣C.氯化鈉D.硫磺答案：C解析：氯化鈉（NaCl）是海水的主要成分之一，海水中以Na+和Cl-的離子形式存在。氧氣和氫氣在海水中的存在形式主要是分子狀態(tài)，而硫磺主要以固體形式存在于海底沉積物中，不是海水的主要成分。因此，正確答案是C。13、海洋中含量最豐富的元素是（）A.氧B.氫C.鈉D.鈣答案：A解析：海洋中含量最豐富的元素是氧，它主要存在于水分子中。海洋的總體積約為13.4億立方千米，其中水分子中的氧元素含量最高。氫元素雖然也是海洋中含量較高的元素，但主要以水分子形式存在，因此含量不及氧。鈉和鈣雖然在海水中也有較高的含量，但遠(yuǎn)低于氧。14、海水中的鹽分主要以氯化鈉的形式存在，假設(shè)海水中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%，那么1噸海水中氯化鈉的質(zhì)量為：A.35克B.35千克C.350千克D.350克答案：C解析：計(jì)算氯化鈉在海水中的質(zhì)量，可以使用以下公式：氯化鈉質(zhì)量=海水總質(zhì)量×氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)將題目中的數(shù)值代入公式：氯化鈉質(zhì)量=1噸×3.5%=1000千克×0.035=35千克因此，1噸海水中氯化鈉的質(zhì)量為35千克，選項(xiàng)C正確。15、海水中含量最多的元素是：A.氧B.氫C.鈉D.鈣答案：A解析：海水的主要成分是水，而水的分子式為H2O，其中含有氧元素。因此，海水中含量最多的元素是氧元素。選項(xiàng)A正確。16、下列關(guān)于海水中的元素的說法中，正確的是（）A.海水中氯元素的含量最高，主要以氯化鈉的形式存在B.海水中溴元素的含量最低，主要以溴化鈉的形式存在C.海水中鎂元素的含量僅次于氯元素，主要以氯化鎂的形式存在D.海水中氧元素的含量最高，主要以氧氣分子的形式存在答案：C解析：海水中氯元素的含量確實(shí)最高，主要以氯化鈉的形式存在，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；溴元素的含量并不低，主要以溴化鈉的形式存在，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤；氧元素的含量并不高，主要以溶解氧的形式存在，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。鎂元素的含量僅次于氯元素，主要以氯化鎂的形式存在，因此C選項(xiàng)正確。二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題某海水中含有多種離子，現(xiàn)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：取一定量的海水樣品，加入過量稀鹽酸，充分反應(yīng)后，溶液的導(dǎo)電能力基本不變。另取一定量的海水樣品，加入足量的BaCl2溶液，靜置后，上層清液無色。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，回答以下問題：（1）實(shí)驗(yàn)1中，溶液導(dǎo)電能力基本不變的原因是什么？（2）實(shí)驗(yàn)2中，上層清液無色的原因是什么？（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測海水中可能含有哪些離子？答案：（1）實(shí)驗(yàn)1中，溶液導(dǎo)電能力基本不變的原因是海水中含有較多的Na+、Cl-等不與鹽酸反應(yīng)的離子，這些離子在反應(yīng)后仍然存在于溶液中，保持了溶液的導(dǎo)電能力。（2）實(shí)驗(yàn)2中，上層清液無色的原因是海水中含有的SO42-與Ba2+反應(yīng)生成了BaSO4沉淀，而其他離子如Na+、Cl-等不與BaCl2反應(yīng)，因此上層清液中沒有形成沉淀，保持無色。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測海水中可能含有Na+、Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-等離子。解析：（1）通過實(shí)驗(yàn)1，我們知道海水中含有較多的Na+、Cl-等不與鹽酸反應(yīng)的離子，這些離子是海水導(dǎo)電的主要成分。加入過量稀鹽酸后，雖然會有一些離子如CO32-、HCO3-與H+反應(yīng)生成CO2氣體和水，但反應(yīng)生成的Na+、Cl-仍然存在于溶液中，因此溶液的導(dǎo)電能力基本不變。（2）在實(shí)驗(yàn)2中，加入BaCl2溶液后，SO42-與Ba2+反應(yīng)生成不溶于水的BaSO4沉淀，而Na+、Cl-等不與BaCl2反應(yīng)，因此它們?nèi)匀淮嬖谟谌芤褐?。上層清液無色說明其中沒有SO42-離子，而可能有Na+、Cl-等。（3）結(jié)合實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果，我們可以推測海水中可能含有Na+、Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-等離子，這些離子在海水中以不同的形式存在，但都能夠影響海水的導(dǎo)電性和反應(yīng)性質(zhì)。第二題題目背景：海水中含有豐富的礦物質(zhì)，其中一些元素對于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活具有重要意義。例如，鎂是從海水中提取的重要金屬之一，而溴則是從海水中提取的一種重要非金屬。了解如何從海水中提取這些元素不僅對化學(xué)研究有幫助，也對實(shí)際應(yīng)用有著重要的指導(dǎo)意義。題目描述：海水中含有多種元素，其中鎂和溴的濃度相對較高。已知海水中鎂離子(Mg^2+)的平均濃度約為0.13g/L，溴離子(Br^-)的平均濃度約為0.067g/L。假設(shè)有一海水樣本體積為500L，請計(jì)算該樣本中理論上可以提取的鎂和溴的質(zhì)量分別是多少克？解題步驟：確定已知條件：鎂離子(Mg^2+)的濃度=0.13g/L溴離子(Br^-)的濃度=0.067g/L海水樣本體積=500L計(jì)算鎂的質(zhì)量：使用公式：質(zhì)量=濃度×體積鎂的質(zhì)量=0.13g/L×500L=65g計(jì)算溴的質(zhì)量：使用相同的方法計(jì)算溴的質(zhì)量溴的質(zhì)量=0.067g/L×500L=33.5g答案：該海水樣本中理論上可以提取的鎂的質(zhì)量為65g。該海水樣本中理論上可以提取的溴的質(zhì)量為33.5g。解析：此題考查了學(xué)生對溶液中溶質(zhì)質(zhì)量計(jì)算的理解和應(yīng)用能力。通過給定的濃度值與樣品體積，利用基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算即可求得所需提取物質(zhì)的質(zhì)量。這不僅是理論知識的應(yīng)用，也為后續(xù)學(xué)習(xí)如何從海水中實(shí)際提取這些元素打下了基礎(chǔ)。理解這些計(jì)算方法對于學(xué)習(xí)海水淡化和資源回收等技術(shù)具有重要意義。第三題題目：以下是幾種海水中的元素或化合物的性