2019届人教版化学高二选修2自我小测：第二单元课题2海水的综合利用_word版含解析

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.. 自我小测

夯基达标

1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浓缩结晶。其先后顺序正确的是( )

A．②④⑤③①

B．③②④①⑤

C．③④②⑤①

D．②④③⑤①

2海水是镁的主要来源之一。从海水中提取镁可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、洗涤、过滤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；④电解得到产物。

下列关于提取镁的说法中，不正确的是( )

A．此法的优点之一是原料取自大海

B．进行①②③步骤的目的是富集MgCl2

C．可用电解熔融氧化镁的方法制取镁

D．电解法冶炼金属要消耗大量的电能

3下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(

)

4从海水中提取镁，可按如下步骤进行：

①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶过滤、在HCl气体氛围中干燥产物；④将得到的产物熔融电解得到镁。下列说法不正确的是( )

A．此法的优点之一是原料来源丰富

B．第④步电解时阴极产生氯气

C．①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2

D．以上提取镁的过程中涉及化合、分解和复分解反应 ..

.. 5近几年来，冠以“绿色”的新概念不断产生，如绿色食品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等，这里的“绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表达。“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列4个方案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是( )

A．Mg――→HNO3Mg(NO3)2

B．Mg――→Cl2MgCl2――→NaOHMg(OH)2――→稀HNO3Mg(NO3)2

C．Mg――→O2MgO――→稀HNO3Mg(NO3)2

D．Mg――→浓H2SO4MgSO4――→BaNO32溶液Mg(NO3)2

6某食盐溶液中含有Ca2＋、Mg2＋等杂质离子，现设计如下实验，采用常见的试剂，精制食盐溶液。回答下列问题：

(1)简述用常见试剂除去食盐溶液中杂质离子的方法，写出试剂、操作和有关反应的离子方程式。

(2)检验提纯后的食盐溶液中是否含有SO2－4的方法是________________。

(3)从食盐溶液中得到NaCl晶体的操作方法是________________。

操作：①向溶液中加入足量的NaOH溶液，然后再加入足量的Na2CO3溶液；②过滤，取滤液，向滤液中加入适量的盐酸。

离子方程式：Ca2＋＋CO2－3＝＝＝CaCO3↓；Mg2＋＋2OH－＝＝＝Mg(OH)2↓

CO2－3＋2H＋＝＝＝CO2↑＋H2O；OH－＋H＋＝＝＝H2O

(2)取少量溶液置于试管中，向溶液中加入足量的HCl，然后加入几滴BaCl2溶液，若产生白色沉淀说明有SO2－4，若不产生白色沉淀说明无SO2－4

(3)蒸发结晶

7海水及盐卤中均有氯化镁存在，某海盐厂用副产品MgCl2·6H2O做原料，在523 ℃以上加热，制取耐火材料原料氧化镁和盐酸。

(1)写出上述反应的化学方程式__________________________________________。

(2)此法制备32.85%的浓盐酸时是否需要加入其他原料？________，并说明理由________________________________________。

(3)1 000 kg的MgCl2·6H2O理论上可以制得氧化镁________ kg，同时制得32.85%的浓盐酸________ kg。

(4)在干燥的氯化氢气流中加热MgCl2·6H2O也可制得电解冶炼镁的原料无水MgCl2，试解释干燥氯化氢的作用______________________________________________。

(5)若该工厂不再增加原料(干燥剂可循环利用，忽略水蒸气的损失)，利用MgCl2·6H2O同时制取氧化镁、浓盐酸和无水氯化镁，请你为该厂设计的工艺流程提出合理建议________________。

8工业上的海水资源开发利用的部分工艺流程如下图所示： ..

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(1)电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽，离子膜和隔膜共同允许通过的分子或离子是________，电解槽中的阳极材料为________________。

(2)本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4顺序制备？________，原因是________________。

(3)溴在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是___________________________________________

________________________________________________________________________。

能力提升

9下面是海水提镁的流程图：

请回答下列问题：

(1)海水提镁要用到海滩上的贝壳，那么，贝壳在生产流程中起什么作用？________。其主要成分发生化学变化的化学方程式为________________________________________。

(2)从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学变化？用离子方程式表示。

(3)在用上述方法提镁的过程中，采用了哪些措施来提高经济效益？

10海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：

(1)请列举海水淡化的两种方法：________、________。

(2)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、________或H2、________。

(3)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为__________________。

(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为________，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是________。 ..

.. (5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：

请你参与分析讨论：

①图中仪器B的名称：____________________________________________________。

②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因为________________。

③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：________。

④C中液体产物颜色为________，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是___________________________________________。

11下图是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置，请填空：

(1)X的电极名称是________极，电极反应式为________________，Y极的电极材料是____________，检验X极产物的方法是____________。

(2)某同学在实验时误将两种电极材料接反，导致X极上未收集到预期产物。一段时间后又将两极的连接方式纠正过来，发现X一端出现了白色沉淀，此沉淀是____________(填化学式)。其形成原因是________________，该沉淀在空气中放置，现象是________________。

(3)工业上电解饱和食盐水的方法之一是将两个极室用离子交换膜隔开(如下图)，其目的是________________，阳极室(A处)加入____________，阴极室(B处)加入__________，离子交换膜只允许__________通过。

12江苏拥有较长的海岸线，浩瀚的海洋是一个巨大的物质宝库，目前世界各国都在研究如何充分利用海洋资源。

(1)如下图所示，在电场中利用膜技术(阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过)淡化海水，该方法称为电渗析法。 ..

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①图中膜a应选用________膜。

②电渗析法还可用来处理电镀废液，写出用该方法处理含硝酸银废液时所发生反应的化学方程式__________________。

(2)海水中的氘(含HDO0.03‰)发生聚变的能量，足以保证人类上亿年的能源消费，工业上可采用“硫化氢—水双温交换法”富集HDO。其原理是利用H2S、HDS、H2O和HDO四种物质，在25 ℃和100 ℃两种不同的温度下发生的两个不同反应得到较高浓度的HDO。

①从物质的微粒构成看，H2O、HDO的不同点是________。

②下图为“硫化氢—水双温交换法”所发生的两个反应中涉及的四种物质在反应体系中的物质的量随温度的变化曲线，写出100 ℃时所发生反应的化学方程式____________；工业上富集HDO的生产过程中，可以循环利用的一种物质是______________________________。

参考答案

1解析：本题是由海水制备无水氯化镁，主要步骤是先将海水中的成分氯化镁转变为氢氧化镁，即②步为第一步骤，④过滤，得到氢氧化镁，再用③加盐酸的方法，将其变为氯化镁溶液，浓缩结晶，在一定条件下脱水干燥即可得到无水氯化镁。

答案：D

2解析：有关反应方程式：CaCO3=====高温CaO＋CO2↑，CaO＋H2O＝＝＝Ca(OH)2，MgCl2＋Ca(OH)2＝＝＝CaCl2＋Mg(OH)2↓，Mg(OH)2＋2HCl＝＝＝MgCl2＋2H2O，MgCl2=====电解熔融Mg＋Cl2↑。

答案：C

3解析：由电解原理可知，电解饱和NaCl溶液时阳极(电子流出的一端)发生反应：2Cl－－2e－＝＝＝Cl2↑，可用淀粉KI溶液来检验产生的Cl2，阴极(电子流入的一端)发生反应：2H＋＋2e－＝＝＝H2↑，同时由于该极H＋放电，而使溶液中c(OH－)增大，酚酞试液变红，放出的H2用向下排空气法收集后可做爆鸣实验。结合所给图示，电子流方向与题要求一致的有B、D两个选项，但因B选项不能检出是否产生Cl2，而不符合题意。

答案：D

4解析：本题考查海水中提取镁的过程。原料是海水，来源丰富，A选项正确；涉及的化学反应有Ca(OH)2＋MgCl2＝＝＝Mg(OH)2↓＋CaCl2，Mg(OH)2＋2HCl＝＝＝MgCl2＋2H2O，MgCl2＋6H2O＝＝＝MgCl2·6H2O，MgCl2·6H2O=====HCl△MgCl2＋6H2O↑，MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑，在第④步电解时，阴极产生的是金属镁，B选