人教版2019高考化学总复习第四章非金属及其化合物4_2_3考点三海水资源的综合利用基础小题快练

4-2-3 考点三 海水资源的综合利用

以海水为原料提取物质的方法

1．下列有关海水综合利用的说法正确的是( )

A．电解饱和食盐水可制得金属钠

B．海带提碘只涉及物理变化

C．海水提溴未涉及到氧化还原反应

D．海水提镁涉及到复分解反应

解析：电解饱和食盐水得到NaOH、Cl2、H2，不可能得到金属钠，A项错误；海带中的碘元素以I－形式存在，故海带提碘(单质)涉及到化学变化，B项错误；海水中的溴元素以Br－形式存在，海水提溴中Br－被氧化成Br2，C项错误；海水提镁中，将Mg2＋转变成Mg(OH)2沉淀以及Mg(OH)2转变成MgCl2溶液的反应都是复分解反应，D项正确。

答案：D

2．工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是( )

A．制取镁：海水――→Mg(OH)2――→高温MgO――→电解Mg

B．冶炼铝：铝土矿――→过量NaAlO2――→过量无水AlCl3――→电解Al

C．制溴：浓缩海水――→Cl2Br2――→热空气吹出――→SO2吸收HBr(aq)

――→再进一步操作Br2

D．制碘：海带――→O2，灼烧海带灰――→H2O，浸取――→Cl2I2(aq)

――→热裂汽油，萃取再进一步操作I2

解析：A项，制取Mg应电解MgCl2；B项，制取Al应电解Al2O3；D项，热裂汽油与I2反应，应用CCl4或苯萃取。

答案：C 3．从海带中提取碘，可经过以下实验步骤完成，下列有关说法正确的是(

)

A．在灼烧过程中使用的仪器只有酒精灯、三脚架、泥三角、烧杯、玻璃棒

B．在上述氧化过程中发生反应的离子方程式为2I－＋H2O2===I2＋2OH－

C．在提取碘单质时，用酒精作萃取剂

D．在分液时，待下层液体完全流出后，关闭旋塞，上层液体从上口倒出

解析：灼烧固体物质一般用坩埚而不用烧杯，故A错误；离子方程式错误，溶液为酸性环境，正确的离子方程式应该为2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O，故B错误；酒精与水互溶，不能作萃取剂，故C错误；在分液时，待下层溶液流出后，关闭旋塞，上层液体从上口倒出，故D正确。

答案：D

4．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下图所示。下列说法不正确的是(

)

A．可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO2－4

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．工业上，电解熔融Mg(OH)2冶炼金属镁

解析：加入过量BaCl2去除硫酸根离子，反应为SO2－4＋Ba2＋===BaSO4↓，故A正确；氯气具有氧化性，能氧化溴离子生成溴单质Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，故B正确；由图知Mg2＋和试剂1反应生成了Mg(OH)2沉淀，而石灰乳和镁离子反应可生成Mg(OH)2沉淀，故C正确；Mg(OH)2热稳定性差，受热分解为氧化镁和水，工业上常采用电解熔融MgCl2冶炼金属镁，故D错误。

答案：D

5．溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称。海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下所示：

干海带――→焙烧海带灰――→水水溶液――→氧化――→a――→b―→碘单质

下列有关叙述正确的是( )

A．碘元素在海水中也有游离态存在

B．在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2

C．操作a是结晶或重结晶

D．b是提纯操作，常用蒸馏或分馏

解析：碘在海水中只以化合态(I－)存在，没有游离态。操作a是萃取，操作b是分液，然后才是蒸馏等操作。

答案：B

6．海水中蕴藏着丰富的资源，海水综合利用的示意图如下：

下列说法正确的是( )

①通过氯碱工业可生产的产品有NaOH、NaClO、盐酸等

②除去粗盐中的SO2－4、Ca2＋、Mg2＋等杂质，加入试剂及相关操作顺序可以是：NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤→盐酸

③可将MgCl2·6H2O晶体在空气中直接加热脱水得到较纯净的无水MgCl2

④电解MgCl2溶液可制取金属镁

A．①③ B．②④

C．③④ D．①②

解析：①氯碱工业的主要产品是氢氧化钠和氯气，延伸产品可以有NaClO、盐酸等，正确；②加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀，加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀，加入过量的Na2CO3溶液可以将Ca2＋、Ba2＋沉淀，正确；③若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是MgO，错误；④镁是活泼金属，工业上用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，错误。

答案：D

7．从海水中提取镁的工艺流程图可表示如下：

下列说法不正确的是( )

A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富

B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气

C．步骤⑤，可将晶体置于HCl气体氛围中脱水

D．上述工艺流程中涉及到化合、分解和复分解反应

解析：选项A，海水中含有大量的镁元素，从海水中提取镁的优点之一是原料来源丰富。选项B，电解熔融MgCl2时，阳极产生Cl2，阴极产生金属镁。选项C，因MgCl2能水解：MgCl2＋2H2OMg(OH)2＋2HCl，为此将MgCl2·6H2O晶体置于HCl气体氛围中加热脱水，其目的是抑制MgCl2水解生成Mg(OH)2。选项D，步骤①涉及CaCO3的分解反应得到CaO，CaO与H2O发生化合反应得到Ca(OH)2，步骤⑥是电解涉及分解反应，步骤③涉及MgCl2与Ca(OH)2发生复分解反应得到Mg(OH)2和CaCl2。

答案：B

8．空气吹出法是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如图：

(1)步骤③的离子方程式：_______________________________。 (2)步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是________。

(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的Cl2，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________(填试剂名称)溶液，以除去Cl2。

(4)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80 ℃～90 ℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：___________________________

__________________________________________________________。

(5)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是____________________________________________________________________________________________________________________。

(6)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”，请说明原因：_____________________________________

_________________________________________________________。

解析：海洋是资源的宝库，海水化工是考试的热点。占地球储量99%的溴分布在海洋中，从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。步骤①的Cl2氧化发生的反应是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，根据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气(步骤②)，使它和热空气一起挥发出来，再用SO2吸收(步骤③)：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO2－4，这样可以得到较大浓度的含Br－的溶液，进一步用Cl2氧化(步骤④)，得到Br2，然后蒸馏便得到了液溴。

答案：(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO2－4

(2)分液漏斗 (3)溴化钠(或其他含Br－的盐类物质)

(4)温度过高，大量水蒸气被蒸出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低

(5)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应

(6)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本

9．我们知道海带中含有碘元素，经常食用海带可以防治甲状腺肿大，所以工业上常用海带为原料提取碘单质。查有关资料可知碘单质有升华现象。下面是某校化学探究小组设计的从海带中提取单质碘的实验，请你完成下列实验。

(1)将干燥洁净的海带用酒精润湿后在________(填一种仪器名称)中灼烧成灰烬。

(2)将海带灰烬冷却至室温，将其转移到烧杯中，加蒸馏水后，搅拌、煮沸、冷却、________(填一种操作名称)。 (3)在滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入一定量的H2O2溶液，此时发生反应的离子方程式为________________________________。

(4)把(3)中所得到的溶液注入分液漏斗中，然后再加入CCl4，振荡、静置，可以观察到CCl4层呈________色。经分液得到碘的CCl4溶液，在这一实验过程中，CCl4起________作用。

(5)用试管取碘的CCl4溶液用水浴加热，待CCl4挥发完即可得到固体碘单质。不用酒精灯直接加热蒸发CCl4的原因是__________________________________________________。

(6)证明得到的固体是碘单质的化学方法是___________________

________________________________________________________。

解析：(1)经酒精润湿的海带应放在坩埚中灼烧。(3)滤液中先加入硫酸酸化，后加入双氧水，发生的反应为：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O。(4)把(3)中所得溶液加入CCl4中，溶液分层，上层为水溶液，几乎无色，下层为碘的CCl4溶液，呈紫红色，CCl4起萃取作用。(5)用酒精灯加热碘的CCl4溶液，CCl4挥发的同时单质碘也容易升华，从而造成碘的损失。(6)利用淀粉遇碘变蓝色可以检验碘的存在。

答案：(1)坩埚 (2)过滤

(3)2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O

(4)紫红 萃取

(5)因为酒精灯直接加热时的温度高，单质碘易升华，会损失碘的质量

(6)取得到的固体少许，将其加入到淀粉溶液中，淀粉溶液变蓝，即可证明所得固体为碘单质(其他方法合理也可)