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

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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:D 2.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:D 3.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:B 4.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:D 5.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:A 6.從海水中提取鎂,可按如下步驟進(jìn)行:①把貝殼制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、過(guò)濾、洗滌沉淀物;③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;④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.①②③步驟的目的是從海水中提取MgCl2 C.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④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:D 7.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Cl2 D.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:C 8.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+CO2↑　CaO+H2OCa(OH)2　Ca(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Ⅰ中已獲得Br2,步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br-,其目的為　　　　　　　　　　。 (4)步驟Ⅱ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Ⅰ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Ⅱ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)Cl2　NaOH　NaClO (3)富集溴元素 (4)強(qiáng)酸對(duì)設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕 (5)ABD B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Ⅰ可用于合成氨中的N2、H2的循環(huán) B.圖Ⅰ可用于氨堿法制純堿中CO2的循環(huán) C.圖Ⅱ可用于電解飽和食鹽水中NaCl的循環(huán) D.圖Ⅲ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:A 2.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①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②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③步中結(jié)晶出的MgCl26H2O可在空氣中受熱分解制無(wú)水MgCl2 D.在第④步中溴元素被氧化,第⑤、⑥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:D 3.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①③的操作分別是過(guò)濾、萃取 B.可用淀粉溶液檢驗(yàn)步驟②的反應(yīng)是否進(jìn)行完全 C.步驟③中加入的有機(jī)溶劑是裂化汽油或乙醇 D.步驟④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:A 4.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(xiě)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5∶2。 答案:(1)2Cl--2e-Cl2↑　2H++2e-H2↑ 2NaCl+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)5∶2