2019届高考化学大一轮复习讲义：第4章 第5节 海水资源的开发利用 环境保护与绿色化学 Word版含解析

第五节海水资源的开发利用环境保护与绿色化学考点1| 海水资源的开发利用[基础知识整合]1．海水的淡化(1)海水中提溴a．流程b．发生反应的离子方程式①2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－；②Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO2－4＋2Br－；③2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。

(2)海带中提碘a．流程b．发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。

(3)海水中提镁a．流程海水――→石灰乳过滤①Mg(OH)2――→盐酸②MgCl2溶液――→蒸发结晶MgCl2·x H2O――→－H2OHCl气氛MgCl2(无水)――→电解熔融③Mgb．发生反应的离子方程式①Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；②Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O；③MgCl2(无水)=====电解熔融Mg＋Cl2↑。

3．海水中其他资源的开发利用(1)从海水中提取核能开发的重要原料：铀和重水。

(2)潮汐能、波浪能等是有待开发的新型能源。

[考点多维探究]角度1海水中盐、Br2、Mg的提取1．(2015·全国卷Ⅱ)海水开发利用的部分过程如下图所示。

下列说法错误的是()A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收C[A项苦卤中含有K＋、Mg2＋、Br－等，通入Cl2可将Br－氧化成Br2，便于从苦卤中提取Br2。

B项粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(Ca2＋、Mg2＋、SO2－4等)，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净NaCl晶体。

C项工业上沉淀Mg2＋常选用廉价的Ca(OH)2，而不选用NaOH。

D项Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原吸收(SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr)，得到浓度较大的含Br－溶液。

] 2．海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是()【导学号：95812095】A.除去粗盐中的SO2－4、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段C ．③④⑤中溴元素均被氧化D ．SO 2水溶液吸收Br 2的离子方程式为：SO 2＋Br 2＋2H 2O===2H ＋＋SO 2－4＋2HBrB [A 项中的加入顺序会导致Ba 2＋无法除尽，A 错误；单质镁是通过电解熔融MgCl 2(无水)的方法制取的，B 正确；流程图中的第④步中溴元素被还原，C 错误；D 项中HBr 为强酸，写离子方程式应拆成H ＋、Br －，D 错误。

]3．目前世界上60%的镁是从海水中提取的。

海水提镁的主要流程如下：请回答下列问题：(1)从离子反应的角度思考，在海水中加入石灰乳的作用是________，写出在沉淀池中发生反应的离子方程式：______________________________。

(2)石灰乳是生石灰与水形成的化合物，从充分利用海洋化学资源，提高经济效益的角度考虑，生产生石灰的主要原料来源于海洋中的________。

(3)操作A 是________，操作B 是________。

(4)加入的足量试剂a 是________(填化学式)。

(5)无水MgCl 2在熔融状态下，通电后会产生Mg 和Cl 2，该反应的化学方程式为_________________________________________________________________，从考虑成本和废物循环利用的角度，副产物氯气可以用于________。

[解析] (1)石灰乳中的Ca(OH)2与海水中的镁盐发生复分解反应生成Mg(OH)2沉淀。

(2)海滩上贝壳的主要成分是CaCO 3，可用于制取生石灰。

(3)从沉淀池中得到Mg(OH)2固体，应利用过滤操作，加热浓缩MgCl 2溶液，可使其结晶析出MgCl 2晶体。

(4)溶解Mg(OH)2应用足量盐酸。

(5)MgCl 2(熔融)=====电解Mg＋Cl 2↑，Cl 2可用于生产盐酸，循环利用。

[答案] (1)沉淀Mg 2＋[或使Mg 2＋形成Mg(OH)2沉淀] Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓ (2)贝壳 (3)过滤 加热浓缩(或蒸发结晶) (4)HCl(5)MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑ 制盐酸角度2 海植物中碘的提取4．(2017·长春模拟)从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法，不正确的是 ( )【导学号：95812096】干海带――→灼烧海带灰――→沸水浸泡悬浊液――→过滤滤液――→H ＋H 2O 2碘水――→CCl 4I 2的CCl 4溶液――→蒸馏I 2A ．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌B ．含I －的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应C ．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色D ．碘水加入CCl 4得到I 2的CCl 4溶液，该操作为“萃取”A [灼烧固体时应在坩埚中，A 项不正确。

]5．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H 2O 2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CCl 4，振荡、静置，可以观察到CCl 4层呈________色。

经分液得到碘的CCl 4溶液，在这一实验过程中，CCl 4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)(1)氯碱工业中所用食盐需精制的目的是除去食盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO2－4。

(2)从海水中提取溴的工艺流程中要进行两次Cl2氧化Br－的反应，设计这两步操作的目的是富集Br2。

(3)从海水中提取氯化镁的工艺流程中，沉淀池中加入的是石灰乳而不是石灰水。

(4)从海水中提取氯化镁的工艺流程中，MgCl2·6H2O脱水制取无水MgCl2是在HCl的气流中加热氯化镁晶体，以防MgCl2发生水解而得到Mg(OH)2。

(5)碘水或溴水中I2、Br2的提取可先加CCl4萃取分液，再蒸馏获取。

考点2| 环境保护与绿色化学角度1环境污染与保护1．下列有关环境问题的叙述正确的是()A．赤潮、白色污染、绿色食品都与相关物质的颜色有关B．地震发生后，灾区急需大量消毒剂，其中SO2可用于环境消毒C．在空气质量日报中CO2含量属于空气污染指数D．我国禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因是铅对环境有污染D[A项，绿色食品与颜色无关；B项，SO2不可用于环境消毒；C项，CO2含量不属于空气污染指数；D项，铅为重金属，对环境有污染。

] 2．(2017·南昌模拟)化学与人类生活、环境保护及社会可持续发展密切相关。

下列有关叙述正确的是()【导学号：95812097】A．大量开发利用深海可燃冰，有助于海洋生态环境治理B．汽车尾气中含有大量大气污染物，这是汽油不完全燃烧造成的C．煤炭燃烧过程安装固硫装置，目的是提高煤的利用率D．PM2.5表面积大，能吸附大量的有毒有害物质，对人体的肺功能造成很大危害D[大量开发深海可燃冰，会破坏海洋生态系统，A项错误；汽车尾气成分复杂，主要包括一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等，B项错误；煤炭燃烧过程中安装固硫装置，主要目的是减少SO2的污染，C项错误。

] 3．(1)臭氧层空洞高空大气中O2吸收紫外线可变成臭氧(O3)，而冰箱中的制冷剂氟利昂在紫外线作用下分解出氯原子，氯原子能加速臭氧的分解，从而破坏平流层中的臭氧层。

同样超音速飞机的尾气及发动机尾气中的NO也能加快O3的分解，反应式如下：NO＋O3―→NO2＋2O；NO2＋O―→NO＋O2。

请你写出总的反应式：__________________________________；其中NO的作用是________和________。

(2)我国沿海出现了大面积赤潮，赤潮是红藻、蓝藻等在较短时间内大量繁殖形成的，它造成的严重后果是________________________________。

赤潮是水体富营养化的结果，主要是因为__________________等，使水中含有大量的________元素对应的离子。

为了防止水污染，我国许多地区已经对洗衣粉的成分加以限制，不得再销售含有________(从下述选项中选)的洗衣粉。

A ．硅酸钠B ．烷基苯磺酸钠C ．三聚磷酸钠D ．蛋白质(3)大气污染物一氧化氮、二氧化氮和某些碳氢化合物在太阳光的照射下，在低空大气中发生复杂的光化学反应(大气中的氧气也参加了反应)，形成白色或浅蓝色有特殊气味的光化学烟雾。

光化学烟雾中主要含二次污染物如醛类、酮类、臭氧、过氧乙酰硝酸酯等。

光化学烟雾严重危害人体健康，损害植物及橡胶制品等。