海水資源的綜合利用(含解析)

2020屆高考化學(xué)第二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)課時(shí)提升訓(xùn)練海水資源的綜合利用一、選擇題1、海洋約占地球表面積的71%，對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用的部分流程如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A．可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SOeq\o\al(2－,4)B．從苦鹵中提取Br2的反應(yīng)的離子方程式為2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C．試劑1可以選用石灰乳D．工業(yè)上，電解熔融Mg(OH)2冶煉金屬鎂答案：D解析：加入過(guò)量BaCl2去除硫酸根離子，反應(yīng)為SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓，故A正確；氯氣具有氧化性，能氧化溴離子生成溴單質(zhì)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－，故B正確；由圖知Mg2＋和試劑1反應(yīng)生成了Mg(OH)2沉淀，而石灰乳和鎂離子反應(yīng)可生成Mg(OH)2沉淀，故C正確；Mg(OH)2熱穩(wěn)定性差，受熱分解為氧化鎂和水，工業(yè)上常采用電解熔融MgCl2冶煉金屬鎂，故D錯(cuò)誤。2、NaCl既是一種調(diào)味品，又是一種重要的化工原料，用NaCl可制備一系列物質(zhì)(如圖)。下列說(shuō)法正確的是()A．上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及物質(zhì)都屬于電解質(zhì)B．實(shí)際生產(chǎn)中操作X是向NaCl飽和溶液中先通入NH3，再通入CO2C．工業(yè)上制備K利用了金屬性：Na<KD．常溫下，Cl2與Ca(OH)2反應(yīng)制取漂白粉體現(xiàn)了Cl2的酸性答案：B解析：向NaCl飽和溶液中先通氨氣才能吸收更多的CO2形成HCOeq\o\al(－,3)，B項(xiàng)正確；轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的物質(zhì)有單質(zhì)、混合物，這些都不屬于電解質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；工業(yè)上制備K利用的是平衡移動(dòng)原理，K的沸點(diǎn)低于Na，易形成K蒸氣而使平衡正向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；體現(xiàn)的是Cl2的氧化性、還原性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3、碘在地殼中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，幾種粒子之間有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系推測(cè)下列說(shuō)法中不正確的是()A．可用KI-淀粉試紙和食醋檢驗(yàn)加碘鹽中是否含有碘B．由圖可知氧化性的強(qiáng)弱順序?yàn)镃l2>I2>IOeq\o\al(－,3)C．足量Cl2能使?jié)駶?rùn)的KI-淀粉試紙變白，其原因可能是5Cl2＋I(xiàn)2＋6H2O=2HIO3＋10HClD．途徑Ⅱ中若生成1molI2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為10NA答案：B解析:加碘鹽中含有IOeq\o\al(－,3)，在酸性條件下可被I－還原成I2，KI-淀粉試紙會(huì)變藍(lán)，A項(xiàng)正確；根據(jù)途徑Ⅰ可知氧化性Cl2>I2，根據(jù)途徑Ⅱ可知氧化性IOeq\o\al(－,3)>I2，根據(jù)途徑Ⅲ可知氧化性Cl2>IOeq\o\al(－,3)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，其原因可能是5Cl2＋I(xiàn)2＋6H2O=2HIO3＋10HCl，C項(xiàng)正確；根據(jù)關(guān)系式2IOeq\o\al(－,3)～I(xiàn)2～10e－可知，若生成1molI2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為10NA，D項(xiàng)正確。4、在已經(jīng)提取氯化鈉、溴、鎂等化學(xué)物質(zhì)的富碘鹵水中，采取下面的工藝流程生產(chǎn)單質(zhì)碘。根據(jù)以上轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()A．根據(jù)流程，可知甲為AgI，乙為FeI3，丙為Ag2SO4，丁為FeCl2B．第③步操作中，F(xiàn)e屑和甲反應(yīng)的離子方程式為2Ag＋＋Fe=Fe2＋＋2AgC．第④步操作用稀H2SO4浸洗的目的是除去Ag中未反應(yīng)的FeD．第⑦步提純操作為過(guò)濾、洗滌、干燥答案：C解析：依據(jù)流程，向鹵水中加入AgNO3生成的甲應(yīng)為AgI，AgI和Fe反應(yīng)的離子方程式為2AgI＋Fe=2Ag＋Fe2＋＋2I－，在此反應(yīng)中AgI為沉淀，不能拆分，生成的乙應(yīng)為FeI2，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；第③步反應(yīng)生成的Ag中可能混有未反應(yīng)的Fe，加稀H2SO4是除去未反應(yīng)的Fe，故C項(xiàng)正確；從碘水中提取單質(zhì)I2可采取有機(jī)溶劑萃取法、升華法提純，而不能用過(guò)濾法，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。5、實(shí)驗(yàn)室從含Br－的廢液中提取溴單質(zhì)，下列說(shuō)法中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．用裝置甲氧化廢液中的Br－B．用裝置乙分離CCl4層和水層C．用裝置丙分離CCl4和液溴D．用儀器丁長(zhǎng)期貯存液溴答案：B解析：利用Cl2氧化廢液中的Br－，應(yīng)將Cl2從長(zhǎng)導(dǎo)管通入廢液中，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Br2易溶于CCl4，利用CCl4萃取溶液中的Br2后，利用分液漏斗進(jìn)行分液來(lái)分離CCl4層和水層，B項(xiàng)正確；利用蒸餾法分離CCl4和液溴時(shí)，溫度計(jì)的水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶的支管口處，C項(xiàng)錯(cuò)誤；液溴具有較強(qiáng)的揮發(fā)性和氧化性，易腐蝕橡膠塞，應(yīng)用帶玻璃塞的試劑瓶貯存，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6、溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美稱。海水中的碘富集在海藻中，我國(guó)海帶產(chǎn)量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途徑如下所示：干海帶eq\o(→,\s\up15(焙燒))海帶灰eq\o(→,\s\up15(水))水溶液eq\o(→,\s\up15(氧化))eq\o(→,\s\up15(a))eq\o(→,\s\up15(b))→碘單質(zhì)下列有關(guān)敘述正確的是()A．碘元素在海水中也有游離態(tài)存在B．在提取的過(guò)程中用的氧化劑可以是H2O2C．操作a是結(jié)晶或重結(jié)晶D．b是提純操作，常用蒸餾或分餾解析：碘在海水中只以化合態(tài)(I－)存在，沒(méi)有游離態(tài)。操作a是萃取，操作b是分液，然后才是蒸餾等操作。答案：B6、海水中蘊(yùn)藏著豐富的資源，海水綜合利用的示意圖如下：下列說(shuō)法正確的是()①通過(guò)氯堿工業(yè)可生產(chǎn)的產(chǎn)品有NaOH、NaClO、鹽酸等②除去粗鹽中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋等雜質(zhì)，加入試劑及相關(guān)操作順序可以是：NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→過(guò)濾→鹽酸③可將MgCl2·6H2O晶體在空氣中直接加熱脫水得到較純凈的無(wú)水MgCl2④電解MgCl2溶液可制取金屬鎂A．①③ B．②④C．③④ D．①②答案：D解析：①氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品是氫氧化鈉和氯氣，延伸產(chǎn)品可以有NaClO、鹽酸等，正確；②加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液可以將鎂離子沉淀，加入過(guò)量的氯化鋇溶液可以將硫酸根離子沉淀，加入過(guò)量的Na2CO3溶液可以將Ca2＋、Ba2＋沉淀，正確；③若在空氣中加熱MgCl2·6H2O，生成的是MgO，錯(cuò)誤；④鎂是活潑金屬，工業(yè)上用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，錯(cuò)誤。二、非選擇題8、實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：(1)向含碘廢液中加入稍過(guò)量的Na2SO3溶液，將廢液中的I2還原為I－，其離子方程式為_(kāi)__________________________；該操作將I2還原為I－的目的是__________________。(2)操作X的名稱為_(kāi)___________。(3)氧化時(shí)，在三頸燒瓶中將含I－的水溶液用鹽酸調(diào)至pH約為2，緩慢通入Cl2，在40℃左右反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)。實(shí)驗(yàn)控制在較低溫度下進(jìn)行的原因是___________________；錐形瓶里盛放的溶液為_(kāi)___________。(4)已知：5SOeq\o\al(2－,3)＋2IOeq\o\al(－,3)＋2H＋=I2＋5SOeq\o\al(2－,4)＋H2O某含碘廢水(pH約為8)中一定存在I2，可能存在I－、IOeq\o\al(－,3)中的一種或兩種。請(qǐng)補(bǔ)充完整檢驗(yàn)含碘廢水中是否含有I－、IOeq\o\al(－,3)的實(shí)驗(yàn)方案：取適量含碘廢水用CCl4多次萃取、分液，直到水層用淀粉溶液檢驗(yàn)不出有碘單質(zhì)存在；____________________________________。實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑：稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。答案：(1)SOeq\o\al(2－,3)＋I(xiàn)2＋H2O=2I－＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋使CCl4中的碘進(jìn)入水層(2)分液(3)使氯氣在溶液中有較大的溶解度(或防止I2升華或防止I2進(jìn)一步被氧化)NaOH溶液(4)從水層取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，加鹽酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液變藍(lán)，說(shuō)明廢水中含有I－，若溶液不變藍(lán)，說(shuō)明廢水中不含有I－；另從水層取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，加鹽酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液變藍(lán)，說(shuō)明廢水中含有IOeq\o\al(－,3)，若溶液不變藍(lán)，說(shuō)明廢水中不含有IOeq\o\al(－,3)9、我們知道海帶中含有碘元素，經(jīng)常食用海帶可以防治甲狀腺腫大，所以工業(yè)上常用海帶為原料提取碘單質(zhì)。查有關(guān)資料可知碘單質(zhì)有升華現(xiàn)象。下面是某?；瘜W(xué)探究小組設(shè)計(jì)的從海帶中提取單質(zhì)碘的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你完成下列實(shí)驗(yàn)。(1)將干燥潔凈的海帶用酒精潤(rùn)濕后在________(填一種儀器名稱)中灼燒成灰燼。(2)將海帶灰燼冷卻至室溫，將其轉(zhuǎn)移到燒杯中，加蒸餾水后，攪拌、煮沸、冷卻、________(填一種操作名稱)。(3)在濾液中滴入幾滴稀硫酸，再加入一定量的H2O2溶液，此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________。(4)把(3)中所得到的溶液注入分液漏斗中，然后再加入CCl4，振蕩、靜置，可以觀察到CCl4層呈________色。經(jīng)分液得到碘的CCl4溶液，在這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，CCl4起________作用。(5)用試管取碘的CCl4溶液用水浴加熱，待CCl4揮發(fā)完即可得到固體碘單質(zhì)。不用酒精燈直接加熱蒸發(fā)CCl4的原因是_____________。(6)證明得到的固體是碘單質(zhì)的化學(xué)方法是_______。解析：(1)經(jīng)酒精潤(rùn)濕的海帶應(yīng)放在坩堝中灼燒。(3)濾液中先加入硫酸酸化，后加入雙氧水，發(fā)生的反應(yīng)為：2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O。(4)把(3)中所得溶液加入CCl4中，溶液分層，上層為水溶液，幾乎無(wú)色，下層為碘的CCl4溶液，呈紫紅色，CCl4起萃取作用。(5)用酒精燈加熱碘的CCl4溶液，CCl4揮發(fā)的同時(shí)單質(zhì)碘也容易升華，從而造成碘的損失。(6)利用淀粉遇碘變藍(lán)色可以檢驗(yàn)碘的存在。答案：(1)坩堝(2)過(guò)濾(3)2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O(4)紫紅萃取(5)因?yàn)榫凭珶糁苯蛹訜釙r(shí)的溫度高，單質(zhì)碘易升華，會(huì)損失碘的質(zhì)量(6)取得到的固體少許，將其加入到淀粉溶液中，淀粉溶液變藍(lán)，即可證明所得固體為碘單質(zhì)(其他方法合理也可)10、查閱資料知：Br2的沸點(diǎn)為58.8℃，密度為3.119g·cm－3，微溶于水，有毒。Ⅰ.(1)常溫下，單質(zhì)溴通常呈________態(tài)，保存時(shí)通常在盛溴的試劑瓶中加入少量________。Ⅱ.工業(yè)生產(chǎn)中，海水提取溴常用熱空氣吹出法。其生產(chǎn)流程如下：eq\x(淡化海水)eq\o(→,\s\up7(通入Cl2))eq\x(低濃度溴水)eq\o(→,\s\up7(通入熱空氣吹出Br2),\s\do5(用X吸收))eq\x(含Br－的溶液)eq\o(→,\s\up7(通入Cl2))eq\x(Br2的濃溶液)→eq\x(液溴)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組模擬該法設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置略去)從濃縮的海水中提取液溴。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①關(guān)閉活塞b、d，打開(kāi)活塞a、c，向A中緩慢通入Cl2至反應(yīng)結(jié)束；②關(guān)閉a、c，打開(kāi)b、d，向A中鼓入足量熱空氣；③關(guān)閉b，打開(kāi)a，再通過(guò)A向B中通入足量的Cl2；④將B中所得液體進(jìn)行蒸餾，收集液溴。(2)當(dāng)觀察到A中液面上方出現(xiàn)____________(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)時(shí)即可判斷步驟①中反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束。(3)X試劑可以是________(填字母，下同)，尾氣處理選用________。a．H2O b．飽和食鹽水c．氫氧化鈉溶液 d．飽和Na2SO3溶液B中X試劑發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________。(4)蒸餾時(shí)應(yīng)該選擇______________________(填序號(hào))，操作中應(yīng)控制的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)條件為_(kāi)_______________。Ⅲ.該實(shí)驗(yàn)小組利用制得的單質(zhì)溴研究H2與Br2生成HBr的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如下：(5)E裝置可用來(lái)檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物HBr，則D裝置的作用是____________________。若要檢驗(yàn)E中收集的HBr，圖示裝置檢驗(yàn)HBr還不夠完善，請(qǐng)結(jié)合原有實(shí)驗(yàn)裝置予以改進(jìn)：____________________。答案：(1)液水(2)黃綠色(3)dcBr2＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－＋2H＋(4)①③⑤⑥⑦控制溫度在59℃(或58.8℃)(5)除去未反應(yīng)完的溴蒸氣在D與E之間增加一盛有CCl4的洗氣裝置解析(1)Br2易揮發(fā)，密度大于水，微