2019高中化學(xué) 第二單元 化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用 2.2 海水的綜合利用課時(shí)演練 新人教版選修2.docx

2.2 海水的綜合利用課時(shí)演練促提升A組1.我國(guó)十分重視海水資源的綜合利用,下列物質(zhì)不需經(jīng)化學(xué)變化就能從海水中獲得的是()A.氯、溴、碘B.鈉、鎂、鋁C.燒堿、氫氣D.食鹽、淡水解析:海水中氯、溴、碘、鈉、鎂、鋁等元素都以離子形式存在,獲得A、B、C中的物質(zhì)需發(fā)生化學(xué)變化;海水淡化、海水曬鹽發(fā)生的是物理變化。答案:D2.從海水中可以提取溴,主要反應(yīng)為:2Br-+Cl22Cl-+Br2,下列說(shuō)法中正確的是()A.溴離子具有氧化性B.氯氣是還原劑C.該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)D.氯氣的氧化性比溴單質(zhì)強(qiáng)解析:溴離子不能再得電子,沒(méi)有氧化性;反應(yīng)中氯氣得電子,是氧化劑,溴單質(zhì)為氧化產(chǎn)物,氧化性:Cl2>Br2;該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。答案:D3.NaCl是一種化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(見(jiàn)下圖)。下列說(shuō)法正確的是()A.25 ,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B.石灰乳與Cl2的反應(yīng)中,Cl2既是氧化劑,又是還原劑C.常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯運(yùn),所以Cl2不與鐵反應(yīng)D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)解析:A項(xiàng)Na2CO3比NaHCO3在水中的溶解度大;C項(xiàng)因果關(guān)系不對(duì);D項(xiàng)制取Na2CO3的過(guò)程不涉及氧化還原反應(yīng)。答案:B4.離子交換膜法制燒堿示意圖如下圖所示,有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.a口進(jìn)水B.b口進(jìn)精制飽和食鹽水C.c口出的是Cl-,是由b口進(jìn)入的D.d口出的是H2解析:a口進(jìn)入的是精制飽和NaCl溶液;b口進(jìn)入的是含少量NaOH的水;c口出的是淡鹽水;d口出的是H2。答案:D5.下列關(guān)于海水綜合利用的敘述不正確的是()A.利用空氣吹出SO2吸收法從海水中提溴時(shí),直接將海水氯化,然后再進(jìn)行吹出、吸收可得到溴產(chǎn)品B.從海水中提取的重水可作原子能反應(yīng)堆的中子減速劑和傳熱介質(zhì)C.鹽田法制鹽時(shí),所用的鹽田一般分成貯水池、蒸發(fā)池、結(jié)晶池三部分D.利用電滲析法、冷凍法制鹽,同時(shí)也可以得到淡水解析:利用空氣吹出SO2吸收法從海水中提溴時(shí),氯氣氧化溴離子在pH=3.5的酸性條件下效果最好,所以在氯化之前要將海水酸化,故A項(xiàng)不正確。答案:A6.從海水中提取鎂,可按如下步驟進(jìn)行:把貝殼制成石灰乳;在引入的海水中加入石灰乳,沉降、過(guò)濾、洗滌沉淀物;將沉淀物與鹽酸反應(yīng),結(jié)晶過(guò)濾,在HCl氣體氛圍中干燥產(chǎn)物;將得到的產(chǎn)物熔融電解得到鎂。下列說(shuō)法不正確的是()A.此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來(lái)源豐富B.步驟的目的是從海水中提取MgCl2C.以上提取鎂的過(guò)程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)D.第步電解時(shí)陰極產(chǎn)生氯氣解析:電解MgCl2時(shí)在陽(yáng)極上產(chǎn)生Cl2。答案:D7.海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫(kù),下列有關(guān)海水綜合利用的說(shuō)法正確的是()A.海水中含有鉀元素,只需經(jīng)過(guò)物理變化就可以得到鉀單質(zhì)B.海水蒸發(fā)制海鹽的過(guò)程中只發(fā)生了化學(xué)變化C.從海水中可以得到NaCl,電解熔融NaCl可制備Cl2D.利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能解析:海水中鉀元素以K+形式存在,生成鉀單質(zhì)必定發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),A錯(cuò)誤;蒸發(fā)制海鹽的過(guò)程主要是發(fā)生了物理變化,B錯(cuò)誤;潮汐發(fā)電是將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,D錯(cuò)誤。答案:C8.下面是海水提鎂的流程圖:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)上述流程圖中,貝殼的主要成分經(jīng)歷了哪些化學(xué)變化(用化學(xué)方程式表示)、。(2)由MgCl2得到金屬鎂的化學(xué)方程式為。(3)從經(jīng)濟(jì)效益角度看,該化工廠除了廠址應(yīng)選擇在海邊外,還采取了哪些措施來(lái)提高經(jīng)濟(jì)效益:。解析:海水提鎂,最基本的方法就是往海水里加堿,使鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀,將沉淀分離出來(lái)后再加入鹽酸把它變成氯化鎂,之后經(jīng)過(guò)濾、干燥、電解就可得到金屬鎂。利用海邊的貝殼制造生石灰,以降低運(yùn)輸成本,將電解生成的氯氣與氫氣反應(yīng)制備鹽酸,再將鹽酸與氫氧化鎂反應(yīng)制氯化鎂,以實(shí)現(xiàn)原料的循環(huán)利用,以及將廠址選在海邊等都是為了提高經(jīng)濟(jì)效益。答案:(1)CaCO3CaO+CO2CaO+H2OCa(OH)2Ca(OH)2+MgCl2Mg(OH)2+CaCl2(2)MgCl2Mg+Cl2(3)對(duì)氯氣進(jìn)行循環(huán)利用9.海水是巨大的資源寶庫(kù),在海水淡化及綜合利用方面,天津市位居全國(guó)前列。從海水中提取食鹽和溴的過(guò)程如下:(1)請(qǐng)列舉海水淡化的兩種方法:、。(2)將NaCl溶液進(jìn)行電解,在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品有H2、或H2、。(3)步驟中已獲得Br2,步驟中又將Br2還原為Br-,其目的為。(4)步驟用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達(dá)95%,由此可知除環(huán)境保護(hù)外,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問(wèn)題是。(5)為使電解氯化鈉溶液的速度加快,下列措施可行的是。A.增大陰極碳鋼網(wǎng)面積B.升高飽和氯化鈉溶液的溫度C.加大陰極與陽(yáng)極間的距離D.提高電解時(shí)的直流電源電壓解析:步驟中得到的溴濃度低,經(jīng)過(guò)這樣處理后,可以富集溴。分析步驟的反應(yīng)方程式應(yīng)為SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4,因此除環(huán)境保護(hù)外,由于生成強(qiáng)酸,需要防止酸對(duì)設(shè)備的腐蝕問(wèn)題。為了加快電解氯化鈉溶液的速度,可以采用增大陰極碳鋼網(wǎng)面積、升高飽和氯化鈉溶液溫度、提高電解時(shí)直流電源電壓的方法。答案:(1)蒸餾法、電滲析法、離子交換法(任選兩種即可)(2)Cl2NaOHNaClO(3)富集溴元素(4)強(qiáng)酸對(duì)設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕(5)ABDB組1.工業(yè)生產(chǎn)中物質(zhì)的循環(huán)利用有多種模式。例如下圖所示:下列說(shuō)法正確的是()A.圖可用于合成氨中的N2、H2的循環(huán)B.圖可用于氨堿法制純堿中CO2的循環(huán)C.圖可用于電解飽和食鹽水中NaCl的循環(huán)D.圖可用于氨氧化法制硝酸中NO的循環(huán)解析:合成氨反應(yīng)為可逆反應(yīng),N2與H2不可能完全反應(yīng),將生成的NH3分離出來(lái)后,N2與H2可以循環(huán)使用,A項(xiàng)正確。答案:A2.如圖所示,利用海水可提取很多重要的化工原料。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.第步中除去粗鹽中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì),加入的藥品順序?yàn)?Na2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液過(guò)濾后加鹽酸B.第步中工業(yè)上可采用石墨為陰極,鐵為陽(yáng)極,采用陽(yáng)離子交換膜的電解裝置C.第步中結(jié)晶出的MgCl26H2O可在空氣中受熱分解制無(wú)水MgCl2D.在第步中溴元素被氧化,第、步中既有溴元素被氧化也有溴元素被還原解析:BaCl2應(yīng)加在Na2CO3之前,以便將過(guò)量的Ba2+除去,A錯(cuò)誤;鐵為活性電極,不能作陽(yáng)極,B錯(cuò)誤;在空氣中MgCl26H2O分解時(shí)水解,得不到MgCl2,C錯(cuò)誤。答案:D3.海藻中含有豐富的、以離子形式存在的碘元素。下圖是實(shí)驗(yàn)室從海藻里提取碘的流程中的一部分。下列判斷正確的是()A.步驟的操作分別是過(guò)濾、萃取B.可用淀粉溶液檢驗(yàn)步驟的反應(yīng)是否進(jìn)行完全C.步驟中加入的有機(jī)溶劑是裂化汽油或乙醇D.步驟的操作是過(guò)濾解析:通過(guò)過(guò)濾除去海藻灰懸濁液中難溶性雜質(zhì)而得到含有I-的溶液,向該溶液中通入Cl2將I-氧化為I2,經(jīng)萃取、加熱、蒸餾等操作后即得晶體I2,A正確,D錯(cuò)誤;淀粉只能檢驗(yàn)生成了I2,而不能說(shuō)明I-已反應(yīng)完全,B錯(cuò)誤;裂化汽油中含有不飽和烴,能與I2發(fā)生反應(yīng),乙醇能與水互溶,C錯(cuò)誤。答案:A4.氫氧化鈉是一種用途十分廣泛的重要化工原料。工業(yè)上主要通過(guò)電解飽和食鹽水的方法獲得氫氧化鈉,我國(guó)的氯堿工業(yè)大多采用離子交換膜電解槽。(1)寫出電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)式和總的反應(yīng)式:陽(yáng)極為,陰極為,總反應(yīng)式為。(2)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室,其作用是。(3)如果在容積為10 L的離子交換膜電解槽中,在陰極產(chǎn)生11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,這時(shí)溶液的pH是(設(shè)體積維持不變)。(4)Cl2常用于自來(lái)水的消毒殺菌,現(xiàn)有一種新型消毒劑ClO2,若它們?cè)跉⒕^(guò)程中的還原產(chǎn)物均為Cl-,消毒等量的自來(lái)水,所需Cl2和ClO2的物質(zhì)的量之比為。解析:(2)用離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室的原因是既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaCl、NaClO而影響燒堿的質(zhì)量。(3)由2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2可知,n(NaOH)=2n(H2)=211.2L22.4Lmol-1=1mol,c(OH-)=0.1molL-1,故溶液的pH=13。(4)Cl22Cl-,ClO2Cl-,當(dāng)兩者得電子數(shù)相等時(shí),消毒能力相當(dāng),此時(shí)所需兩者物質(zhì)的量之比為52。答案:(1)2Cl-2e-Cl22H+2e-H22NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2(2)既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaCl、NaClO而影響燒堿的質(zhì)量(3)13(4)52