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第一节 开发利用金属矿物和海水资源(第2课时)海水资源的开发利用 基础温故1下列哪种方法不能实现海水的淡化()A蒸馏法B电渗析法C离子交换法 D电解法解析:选D。蒸馏法、电渗析法和离子交换法都能除去海水中的盐分,使海水淡化,电解法不能除去海水中的盐分,或转化为其他物质,不能使海水淡化。2下列海洋资源中,属于可再生资源的是()A海洋潮汐能 B海底多金属结核矿C海滨砂矿 D海水化学资源解析:选A。海洋潮汐能是可再生资源,多金属结核矿、砂矿、海水化学资源属于不可再生资源。3下列各组物质,不需要经过化学变化就能够从海水中获得的是()A氯、溴、碘 B钠、镁、铝C烧碱、氢气 D食盐、淡水解析:选D。海水经过蒸发即可得到食盐和淡水。A、B选项中,海水中存在Cl、Br、I、Na、Mg2、Al3,要获得它们的单质必须失去或得到电子才能实现。C选项中,需要电解饱和食盐水获取。4海水资源的利用具有非常广阔的前景。下列关于海水资源利用的说法中不正确的是()A电解法分解海水,制取洁净的热能资源氢气B采用太阳光照射法晒制工业用食盐C针对能量现状,大力开发潮汐能和波浪能D铀是海水中的微量元素,但核工业的铀主要从海水中提取解析:选A。电解法分解海水制取氢气,消耗大量的电能,经济效益差,发展前景不乐观。5中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是()A蒸馏 B蒸发C过滤 D搅拌解析:选B。实验室中的“蒸发”操作是利用水受热易挥发,其中的溶质因溶剂减少而析出的过程,这与海水晒盐的原理是相似的。6某同学设计实验从海带中提取碘:滴加稀硫酸和双氧水;在海带中加入少量酒精,点燃使其燃烧为灰烬,在灰烬中加水搅拌;加四氯化碳并振荡;过滤;分液。该实验的合理操作顺序是()A BC D解析:选C。设计原理是使海带中的I变成碘单质,再用萃取分液的方法分离。反应原理:2H2IH2O2=I22H2O。7已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800 、604 ,将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁。海水中含有MgCl2,工业上从海水中提取镁,正确的方法是()A海水Mg(OH)2MgB海水MgCl2溶液MgCl2(熔融)MgC海水Mg(OH)2MgOMgD海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg解析:选D。工业生产除理论上可行外,还要考虑设备、原料、成本等问题。从理论上看A方法使用NaOH成本高,且Mg(OH)2是一种不溶性碱,加热熔融时会发生分解,因此不可行;B方法中得不到MgCl2;C方法中电解MgO时,由于MgO的熔点很高,耗能大,所以经济效益差。8从海水中提取的溴占世界溴年产量的左右。已知溴水呈橙色,将SO2气体通入溴水时,可以使溴水褪色。则下列有关叙述中正确的是()ASO2使溴水褪色,显示了SO2的漂白性BSO2使溴水褪色,显示了SO2的还原性C从溴水中提取单质溴,可以用乙醇进行萃取DSO2是形成酸雨的唯一原因解析:选B。因为SO2具有较强的还原性,而溴单质具有较强的氧化性,将SO2气体通入溴水时,发生反应:SO2Br22H2O=H2SO42HBr而使溴水褪色。由于乙醇和水互溶,故不能从溴水中提取溴。酸雨有硫酸型酸雨(主要由SO2导致)和硝酸型酸雨(主要由NO和NO2导致)两种。9海藻中含有丰富的碘元素(以I形式存在)。实验中提取碘的流程如下:(1)实验操作的名称是_,所用主要仪器名称为_。(2)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是_(填序号)。A酒精(沸点78 ) B四氯化碳(沸点77 )C甘油(沸点290 ) D苯(沸点80 )(3)在操作中,溶液中生成少量ICl(ICl的性质类似于氯气),为消除此杂质,使碘全部游离出来,应加入适量_(填序号)溶液,反应的离子方程式为_。AKIO3 BHClOCKI DBr2(4)利用碘的有机溶液得到单质I2的方法是_。解析:从碘水中提取碘单质应加入有机萃取剂如苯、四氯化碳(酒精和甘油均溶于水,不能作萃取剂),然后在分液漏斗中分液即得到碘的有机溶液,从碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂要采用水浴加热蒸馏的方法。其中在操作中,为使少量的ICl中的碘全部游离出来,应加入还原剂,故只有C项符合,发生的化学反应为IClKI=I2KCl。答案:(1)萃取分液分液漏斗(2)BD(3)CIClI=I2Cl(4)蒸馏法10镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂可以选用_,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂的量应_。(2)加入试剂后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_。(3)试剂选用_,写出反应的离子方程式:_。(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后产生镁和氯气,该反应的化学方程式为_。解析:(1)工业上常加入廉价的石灰乳使海水中的MgSO4转化为Mg(OH)2;为使MgSO4完全转化为Mg(OH)2,应加入过量石灰乳。(2)加入石灰乳产生Mg(OH)2,通过过滤将Mg(OH)2分离出来。(3)用盐酸溶解Mg(OH)2,反应的离子方程式为Mg(OH)22H=Mg22H2O。(4)工业上电解熔融MgCl2来制取Mg,反应的化学方程式为MgCl2(熔融)MgCl2。答案:(1)石灰乳过量(2)过滤(3)盐酸Mg(OH)22H=Mg22H2O(4)MgCl2(熔融)MgCl2能力提升11海水淡化可采用膜分离技术,如下图所示,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能通过淡化膜。下列对加压后右侧海水成分变化的分析正确的是()A溶质质量增加B溶液质量不变C溶剂质量减少D溶质质量分数不变解析:选C。加压后,右侧海水中的水分子透过淡化膜进入左侧水池,故右侧海水中溶质的质量不变,溶剂的质量减少,溶质的质量分数增加。12(2015浙江宁波高一检测)海水提碘时,不小心将碘与食盐混合,欲将二者分离开,最好的方法是()A溶解、过滤B溶解、过滤、蒸发C溶解、加AgNO3溶液、过滤D加热使碘升华解析:选D。氯化钠很稳定,熔、沸点较高,单质碘易升华,故可用升华法。13海水中含有的氯化镁是镁的重要资源之一,从海水中提取镁,可按如下步骤进行:把贝壳制成石灰乳;在引入的海水中加入石灰乳,沉降,过滤,洗涤沉淀物;将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物;将产物熔融后电解。关于提取镁,下列说法中不正确的是()A此方法的优点之一是原料的来源丰富B进行步骤的目的是从海水中提取MgCl2C第步通电时会产生氯气D涉及的反应有化合反应、复分解反应和置换反应解析:选D。海水提镁的反应有:CaCO3CaOCO2,CaOH2O=Ca(OH)2,MgCl2Ca(OH)2=CaCl2Mg(OH)2,Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O,MgCl2(熔融)MgCl2。上述反应中无置换反应。14检验海带中碘元素的实验中,发生如下反应:2H2IH2O2=I22H2O,下列对该反应的叙述中不正确的是()AI2为氧化产物BH2O2既作氧化剂又作还原剂C氧化性强弱顺序为H2O2I2D生成1 mol I2时转移2 mol电子解析:选B。该反应中I2为氧化产物,H2O2作氧化剂;根据氧化性由强到弱的顺序为氧化剂氧化产物,所以氧化性H2O2I2;反应中每生成1 mol I2,转移2 mol电子。15地球上海水中溴的储藏量丰富,约占地球溴总储藏量的99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65 mg/L。其工业提取方法有:(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入富含溴离子的海水中,把溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到溴单质。该方法涉及的反应有_(写出离子方程式);3Br23CO=BrO5Br3CO2;BrO5Br6H=3Br23H2O。其中反应中氧化剂是_,还原剂是_。(2)空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(1),只是将溴吹出后是用SO2来吸收的,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式:_。(3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和有机溶剂中溶解度不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是_。下列可以用于海水中溴的萃取的溶剂是_(填序号)。乙醇四氯化碳硝酸解析:工业上提取溴的原理:将氯气通入富含溴离子的海水中,把溴置换出来,然后被某些溶液吸收,再提纯即可得到。溴与二氧化硫反应的化学方程式:Br2SO22H2O=2HBrH2SO4。方法(3)是利用物理方法,用有机溶剂溶解,因为溴易溶于有机溶剂,作为海水中萃取溴的溶剂只能是四氯化碳。答案:(1)Cl22Br=2ClBr2Br2Br2(2)Br2SO22H2O=2HBrH2SO4(3)分液漏斗16从海水中可提取多种化工原料,下面是工业上对海水资源综合利用的示意图。试回答下列问题:(1)粗盐中含有Ca2、Mg2、SO等杂质离子,精制时所用试剂为:A.盐酸;B.BaCl2溶液;C.NaOH溶液;D.Na2CO3溶液。则加入试剂的顺序是_(填序号)。(2)写出用海滩上的贝売制C
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