2017春高中化学2.2.2海水中提取溴镁和重水课时训练

课题2 海水的综合利用1．了解海水晒盐的原理和工艺流程。

2．掌握电解饱和食盐水的反应，了解氯碱工业的工艺流程及产品。

3．掌握海水提镁和海水提溴的原理和简单过程。

4．简单了解从海水中提取重水的工艺流程。

20世纪90年代以来，发达国家氯碱产品结构正以强劲的势头向高技术化、高附加值化、精细化、专用化方向挺进。

我国化学工业也要走精细化道路。

思考：氯碱工业中，如何通过食盐来生产烧碱和氯气？答案：电解饱和食盐水，化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。

一、海水中盐的开发和利用1．海水制盐(1)海水的成分。

海水中含有多种盐类，主要是___________、___________、___________等，以______的含量最高。

(2)海水制盐的方法。

海水制盐的方法有___________、________、________等，其中________和________在制盐的同时也可以得到淡水。

(3)蒸发法。

目前，海水制盐的方法仍以蒸发法(即___________法)为主。

海水引入贮水池，待澄清后流入蒸发池，经过风吹、日晒，海水逐渐_____________，达到饱和析出________，分离后所得的母液叫___________。

2．食盐资源的利用(1)电解饱和食盐水的原理。

①饱和食盐水中的离子：存在Na＋、Cl－、H＋、OH－四种离子。

通电后，Na＋和H＋向____极移动，Cl－和OH－向________极移动。

②电极反应式：阴极：____________(还原反应)；阳极：__________________(氧化反应)；③总反应式：______________________。

(2)氯碱生产的基本装置——电解槽。

目前，比较先进的电解槽是________电解槽。

精制的饱和食盐水进入______室，纯水(加一定量的NaOH溶液)加入______室。

通电时，H2O在阴极表面生成______，饱和食盐水中的________穿过离子交换膜进入______室，导出的阴极液中含有________。

课题2 海水的综合利用[经典基础题]1．下列过程中，只发生物理变化的是( ) A ．用海水晒制食盐 B ．从海带中提取碘 C ．从海水中提取溴 D ．用海水制取烧碱 答案 A2．重水的化学式是( )A ．H 2O 2B ．D 2OC ．T 2OD ．D 2O 2 答案 B3．从海水中可以提取溴，主要反应为2Br －＋Cl 2===2Cl －＋Br 2，下列说法正确的是( ) A ．溴离子具有氧化性 B ．氯气是还原剂 C ．该反应属于复分解反应 D ．氯气的氧化性比溴单质强 答案 D解析 该反应为置换反应，氧化剂是Cl 2，还原剂是Br －，氧化产物是Br 2，氧化性：Cl 2＞Br 2，故A 、B 、C 错误，D 正确。

4．海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法错误的是( ) A ．历史最悠久的海水淡化方法是蒸馏法B ．海水中的氘(含HDO 0.03‰)发生聚变的能量，足以保证人类上亿年的能源消费，HDO 与H 2O 化学性质不同C ．从海水中可以得到NaCl ，电解熔融NaCl 可制备金属钠D ．从海水中提取镁可以采用下列方法：海水――→石灰乳Mg(OH)2――→HClMgCl 2溶液―→MgCl 2―→MgCl 2(熔融)――→电解Mg 答案 B5．氯碱工业中关于电极材料的选用，下列说法合理的是( ) A ．两极可用任意可导电固体材料 B ．阳极必须用惰性电极C ．阴极必须用惰性电极D ．石墨阳极比金属阳极更节电 答案 B解析 阳极发生氧化反应，反应式为2Cl －－2e －===Cl 2↑，故阳极需用惰性电极，阴极则不必。

惰性金属阳极比石墨阳极在耐腐蚀性、节电等方面性能更好。

6．离子膜法制烧碱示意图如下图所示，有关说法正确的是( )A ．a 口进水B ．b 口进精制饱和食盐水C ．c 口出的是Cl －，是由b 口进入的 D ．d 口出的是H 2 答案 D解析 a 口进入的是精制饱和NaCl 溶液；b 口进入的是含少量NaOH 的水；c 口出的是淡盐水；d 口出的是H 2。

工业生产提取镁，主要过程如图所示：( )．①既是复分解反应，又是氧化还原反应．②既是复分解反应，又是非氧化还原反应．③既是分解反应，又是氧化还原反应镁的主要步骤如下：学生就这个课题提出了以下问题：(一)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集？有三个学生提出自己的观点。

学生1的观点：直接往海水中加入沉淀剂。

学生2的观点：高温加热蒸发海水后，再加入沉淀剂。

学生3的观点：向晒盐后的苦卤水中加入沉淀剂。

【答案】 A8．完成下列反应的化学方程式：(1)将燃着的镁条伸入盛有氯气的集气瓶中：________________________________。

(2)镁在氮气中燃烧：________________________；(3)点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中：________________________________。

【答案】 (1)Mg ＋Cl 2=====点燃MgCl 2(2)3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2(3)2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C9．海水中镁的含量为1.10 g·L －1，从海水中提取镁可按如下步骤进行：①将海边大量存在的贝壳(主要成分是CaCO 3)制成石灰乳 ②将石灰乳加入到海水沉淀池中，经过沉降得到沉淀物 ③将沉淀物与盐酸反应 ④蒸发结晶、脱水 ⑤将获得的产物电解。

(1)上述全部过程中，属于在溶液中进行的离子反应为(填序号)__________。

属于氧化还原反应的是______，其反应的化学方程式为______________。

(2)假如海水中Mg 元素全部存在于MgSO 4中，那么海水中MgSO 4的含量为________g·L －1。

【解析】 (2)设海水中MgSO 4的含量为x g·L －1，由Mg ～MgSO 4可得：24:120＝1.10 g·L －1:x ，x ＝5.50 g·L －1。

课时作业17 镁的提取和应用时间：45分钟 满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1．认识反应条件对化学反应的影响，对学好化学具有重要意义。

下列说法正确的是( D )A ．镁在空气中或纯净氧气中燃烧的产物一定只有MgOB ．钠在敞口容器中长期存放或在空气中燃烧的产物一定是Na 2O 2C ．工业上一般用电解氧化镁的方法制取金属镁D ．工业上电解熔融的氯化钠制取金属钠解析：镁在空气中燃烧的产物有氧化镁、氮化镁和碳，A 错误；钠在空气中长期放置，产物是碳酸钠，B 错误；由于氧化镁熔点特别高，所以工业上电解熔融氯化镁制取金属镁。

2．下列关于镁和钠的比较，结论正确的是( A ) A ．铝镁合金的硬度较大，钠钾合金的硬度较小 B ．因为钠的金属性比镁要强，所以钠的熔点比镁要高 C ．镁能置换硫酸铜溶液中的铜，钠也能置换硫酸铜溶液中的铜D ．在空气中都能被点燃，生成的产物都是氧化物，氧在产物中的化合价都是－2 解析：钠钾合金在常温时能呈液态，故A 正确；钠的熔点比镁的低，故B 项错误；钠不能置换CuSO 4溶液中的铜，钠先与H 2O 反应，故C 项错误；在空气中点燃Na 和Mg 产物分别是Na 2O 2和MgO 、Mg 3N 2，其中Na 2O 2为过氧化物，氧的化合价为－1价，故D 项错误。

3．由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤蒸发结晶。

其先后顺序正确的是( D )A ．②④⑤③①B ．③②④①⑤C ．③④②⑤①D ．②④③⑤①解析：海水――→日晒 MgCl 2富集――→加熟石灰过滤MgOH2――→加盐酸蒸发、结晶MgCl 2·6H 2O ――→脱水干燥MgCl 2 4．1.0 g 镁在氧气中燃烧后固体质量增加0.67 g ，但在空气中燃烧后固体质量的增加量小于0.67 g ，其原因是( D )A ．镁在空气中燃烧不完全B ．在空气中部分镁与CO 2反应C ．在空气中部分镁与水蒸气反应D ．在空气中部分镁与N 2反应解析：Mg 在空气中燃烧，除与O 2反应生成MgO 外，主要还发生反应：3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2，导致固体质量的增加量减少。

课时训练9海水中提取溴、镁和重水基础夯实1.许多国家十分重视海水资源的综合利用。

不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是()A.氯、溴、碘B.钠、镁、铝C.烧碱、氢气D.食盐、淡水解析：本题以海水资源的利用方法为考查对象。

获得A、B、C中的金属或非金属单质需加入氧化剂或电解制取,均为化学变化;而D中的食盐和淡水是利用蒸发原理制取的,为物理变化。

答案：D2.下列关于海水综合利用的叙述不正确的是()A.利用空气吹出SO2吸收法从海水中提溴时,直接将海水氯化,然后再进行吹出、吸收可得到溴产品B.从海水中提取的重水可作原子能反应堆的中子减速剂和传热介质C.盐田法制盐时,所用的盐田一般分成贮水池、蒸发池、结晶池三部分D.利用电渗析法、冷冻法制盐,同时也可以得到淡水解析：利用空气吹出SO2吸收法从海水中提溴时,氯气氧化Br-在pH为3.5的酸性条件下效果最好,所以在氯化之前应将海水酸化,故A不正确。

答案：A3.44 g D218O中所含中子的物质的量为()A.16 molB.24 molC.10 molD.28 mol解析：1 mol D218O中所含中子为(1+1+10) mol,44 g D218O的物质的量为2 mol,故其中所含中子为24 mol。

答案：B4.从海水中可获得的在常温下为液体的单质是()A.MgB.KC.Br2D.I2解析：只有Br2在常温下为液体,其余都是固体。

答案：C5.为了探索月球上是否有生命存在的痕迹,需要分析月球岩石中是否包藏有碳氢化合物。

(当然这仅仅是探索的第一步)科学家用氘盐酸(即DCl)和重水(D2O)溶液处理月球的岩石样品,对收集的气体加以分析。

结果只发现有一些气体状态的碳氘化合物。

这个实验不能用普通盐酸的理由是()A.普通盐酸的酸性太强B.普通盐酸具有挥发性C.普通盐酸无法和岩石中的碳化物反应D.无法区别岩石中含有的是碳化物还是碳氢化合物解析：此处用DCl和D2O的目的,是利用D区别于H,便于区别月球岩石中含有碳化物还是碳氢化合物。

海水中化学物质的提取课后习题1、海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是（）A．利用潮汐发电是将化学能转化为电能 B．海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化C．从海水中可以得到MgCl2，电解熔融MgCl2可制备MgD．海水中含有溴元素，只需经过物理变化就可以得到溴单质2、海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是（）A．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2 B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能3、世界上60%的镁是海水中提取的，其主要步骤如下：①把贝壳制成生石灰；②在海水中加入生石灰，过滤，洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤；④在氯化氢热气流中加热晶体；⑤电解上述所得盐(熔融条件下)．下列说法正确的是（）A．向步骤②洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净B．上述变化过程中包括了分解、化合、复分解、置换四种反应类型C．在氯化氢热气流中加热晶体的目的是为了加快干燥速度D．步骤⑤也可以采用电解该盐水溶液的方法4、海水资源的利用具有广阔前景。

海水中主要离子的含量如下：（1）电渗析法淡化海水示意图如右图所示，其中阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过。

①阳极主要电极反应式是。

②在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有和CaCO3，生成CaCO3的离子方程式是。

③淡水的出口为（填“a”、“b”或“c”）。

（2）利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下：①提取溴的过程中，经过2次Br－→Br2转化的目的是，吸收塔中发生反应的离子方程式是。

用平衡移动原理解释通空气的目的是。

②从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是、过滤、洗涤、干燥。

③依据上述流程，若将10 m3海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl2的体积为 L （忽略Cl2溶解）。