（新课标）2019-2020学年高中化学 课后作业21 海水资源的开发利用 新人教版必修2

课后作业(二十一) 基础巩固一、海水的综合利用1海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法错误的是()a海水中含有溴元素，需经过化学变化才可以得到溴单质b无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能c从海水中可以得到nacl，电解熔融nacl可制备金属钠d从海水中提取镁可以采用下列方法：海水苦卤mg(oh)2mgcl2溶液无水mgcl2mgcl2(熔融)mg解析海水波浪发电是利用水面因波浪上下运动产生的能量来转化成电能；潮汐发电是利用潮涨和潮落形成的水的势能来转成电能；而将化学能转化为电能是原电池的反应原理。答案b2海水开发利用的部分过程如图所示。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将其还原吸收解析苦卤中含有br，通入cl2可将br氧化生成br2，a正确；粗盐中含有ca2、so等杂质离子，故先除杂得nacl和kcl的混合溶液，而nacl的溶解度随温度变化不大，故采用重结晶可以得到纯净的nacl，b正确；工业上沉淀海水中的mg2，采用ca(oh)2，不用naoh，因为naoh的价格较贵，c错误；br2易挥发，用热蒸气吹出后，用so2吸收，生成h2so4和hbr，富集后再用cl2处理hbr生成br2，d正确。答案c3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、淡水解析海水经过蒸发可得到食盐和淡水。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。答案d4海水总量极大，金、铀等微量元素在海水中的总量自然也大，但从海水中获取这些微量元素的成本很高。其中成本最高的步骤在于()a从海水中富集含微量元素的化合物b使含微量元素的离子沉淀c对含微量元素的混合物进行提纯d从化合物中冶炼这些单质解析海水中金、铀等微量元素的总量很大，但由于海水总量极大，故其浓度很低，而富集微量元素的化合物很困难，成本很高，故a正确；使含微量元素的离子沉淀，只需要加入试剂，沉淀获得较易，故b错误；对含微量元素的混合物进行提纯，可以利用离子性质加入合适的试剂，通过合理的实验操作进行分离提纯，故c错误；从化合物中冶炼这些单质，利用氧化还原反应加入合适的试剂即可得到单质，故d错误；故选a。答案a5海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。下列从海水中提取镁涉及的化学方程式中，不正确的是()a制石灰乳：caoh2o=ca(oh)2b制mg(oh)2：mgcl2ca(oh)2=mg(oh)2cacl2c制mgcl2：mg(oh)22hcl=mgcl22h2od在mgcl2溶液中加na制mg：mgcl22na=2naclmg解析钠是活泼金属，在水溶液中和水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，得不到金属镁，金属镁常用电解熔融氯化镁来制取。答案d二、海水中溴、碘的提取6海水提溴过程中将br氧化成br2，可向其中加入氧化剂，合适的是()a酸性kmno4溶液 b氯水cfecl3溶液 d碘水解析fe3和i2的氧化性都不如br2的强，c、d不正确；酸性kmno4溶液能氧化br，但kmno4价格比较贵，不适合工业生产用。答案b7从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常溶有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是()a加入适量的ki溶液b加入溴蒸气c加入适量的氢氧化钠溶液d加入适量的溴化钠溶液解析要除去液溴中少量的氯气，可加入适量的溴化钠溶液：cl22nabr=2naclbr2。答案d8从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是()解析灼烧海带应使用坩埚，a选项错误；过滤时应用玻璃棒引流，b选项错误；苯的密度比水的小，萃取了i2的苯层在上层，应从分液漏斗上口倒出，c选项错误。答案d9从淡化海水中提取溴的流程如下：下列有关说法不正确的是()ax试剂可用na2so3饱和溶液b步骤发生的离子反应为2brcl2=2clbr2c工业上每获得1 mol br2，至少需要消耗cl2 22.4 ld步骤可以选择萃取、分液和蒸馏的方法解析亚硫酸根离子可以和具有氧化性的溴单质发生氧化还原反应，故可以用na2so3饱和溶液来吸收溴单质，a项正确；氯气具有氧化性，可将溴离子氧化为溴单质，即2brcl2=2clbr2，b项正确；根据离子方程式2brcl2=2clbr2，可知，每获得1 mol br2，步骤和步骤至少共需要消耗标准状况下cl2 44.8 l，c项错误；从溴水中提取溴采用的方法有萃取、分液和蒸馏，d项正确。答案c10实验室从海带灰中提取碘的操作过程中，仪器选用不正确的是()a称取5 g左右的干海带托盘天平b灼烧干海带至完全变成灰烬坩埚c过滤煮沸后的海带灰和水的混合物漏斗d用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘长颈漏斗解析a项，称量固体用托盘天平，正确；b项，灼烧固体在坩埚中进行，正确；c项，过滤操作的主要仪器是漏斗，正确；d项，萃取需要在分液漏斗中进行，错误。答案d能力提升11甲、乙、丙三种溶液各含有一种x(x为cl、br或i)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有()a.br、i、cl bbr、cl、ici、br、cl dcl、i、br解析向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，应是溴水的颜色，则甲中必含有br，被cl2置换生成了br2，由此否定了c、d；再加丙溶液，颜色无明显变化，说明丙溶液中不含i，否则加入后应被br2所置换，生成i2，溶液应为蓝色，与题给条件不符，则丙溶液只能含有cl，i必在乙溶液中。因此甲、乙、丙溶液依次含有br、i、cl。答案a12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 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。答案b13海水淡化可采用膜分离技术，如图所示，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透过淡化膜，从而得到淡水，对加压后右侧海水成分的变化进行分析，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右侧海水中水分子能透过淡化膜进入左侧淡水池，而各种离子不能透过淡化膜，故溶质质量不变，溶剂质量减少，溶质质量分数增大。答案c14某课外小组将灼烧海带灰浸泡后过滤，得到澄清的滤液，他们设计了如下几个方案，你认为能证明灼烧海带灰中含有碘元素的是()a取适量滤液，蒸干，观察是否有紫色固体生成b取适量滤液，加入苯，振荡、静置，苯层无色，证明不含碘元素c取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素d取适量滤液，加入酸化的h2o2，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素解析海带灰中碘元素以i形式存在，应先加入氧化剂将其氧化为i2，再加入淀粉溶液检验。答案d15假如你是一位企业家，在众多开发海水资源的项目中，选择了海水提镁。请根据下列表中信息，按要求完成相关问题：表1海水中部分元素的含量元素浓度/(mgl1)元素浓度/(mgl1)钠10770氯19350镁1290硫885钾380溴67钙400碘0.06表2部分化学试剂的市场价格试剂氢氧化钾氢氧化钠氢氧化钙氧化钙价格/(元/吨)523823001200700(1)在海水提镁的过程中要实现对镁离子的富集、分离，有以下三个方案：方案一：直接往海水中加入沉淀剂；方案二；加热蒸发海水后再加入沉淀剂；方案三：在晒盐后所得的卤水中加入沉淀剂。你认为方案_最合理。不选方案_的理由是_；不选方案_的理由是_。(2)应该选择_作为镁离子的沉淀剂。若不考虑其他费用，则沉淀等量的镁离子所用氢氧化钠和氧化钙的价格之比为_。(3)在海水提镁的过程中，可考虑以海边的贝壳为原料，理由是_。解析(1)海水提镁首先要对海水进行浓缩，然后加入沉淀剂，由于方案一浪费原料，方案二浪费能源，故最合理的是方案三。(2)根据部分化学试剂的市场价格，可判断出cao作为镁离子的沉淀剂最为经济。若沉淀a mol镁离子，则所用氢氧化钠和氧化钙的价格之比为(2a401062300)(a56106700)23049。(3)贝壳的主要成分为碳酸钙，可以采用高温煅烧贝壳的方式生产氧化钙，氧化钙作为镁离子的沉淀剂，降低成本。答案(1)三一海水中镁离子的浓度太低，必须加入大量的沉淀剂才能沉淀mg2，浪费原料二要加热蒸发海水需耗费大量能源(2)cao23049(3)贝壳中含有碳酸钙，加热分解，生成的氧化钙可用作沉淀剂降低成本16.某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请完成相关问题。(1)第1步：灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的硅酸盐实验仪器有_(填代号，限填3项)。a试管b瓷坩埚c坩埚钳d铁三脚架e泥三角f酒精灯g烧杯h量筒(2)第2步：i溶液的获取。操作是_。(3)第3步：氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用_(填代号)。a浓硫酸b新制氯水ckmno4溶液dh2o2理由是_。(4)第4步：碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液显蓝色，则证明海带中含碘。.海水是巨大的资源宝库，可以进行综合利用。从海水中提取淡水、食盐和溴的过程如下：(1)步骤获取br2的离子方程式为_。(2)步骤用so2水溶液吸收br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的，其反应的化学方程式为_，在该反应中，氧化剂是_(填化学式)。若反应中生成2 mol hbr，则消耗_mol so2。(3)根据上述反应可判断出so2、cl2、br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是_。解析.灼烧固体通常在坩埚中进行，所以涉及的硅酸盐仪器应有瓷坩埚、泥三角、酒精灯。灼烧所得灰烬含有可溶性i的盐，欲得其溶液需溶解、过滤，滤液即为含i的溶液。将i氧化为i2，以用于第4步的检验，最好选用过氧化氢，因为过氧化氢作氧化剂，还原产物为h2o且无杂质生成，2ih2o22h=i22h2o，加少量稀酸会促进反应。.海水淡化可得到nacl，电解熔融的nacl可得到na和cl2，利用生成的cl2氧化浓缩海水中的br得到br2，发生的离子反应为cl22br=br22cl，然后通入空气吹出br2，再用so2水溶液吸收br2，发生反应br2so22h2o=h2so42hbr，该反应中氧化剂为br2，还原剂为so2，反应中每生成2 mol hbr，则消耗1 mol so2，最后再向含hbr的溶液中通入适量cl2，蒸馏即可得到br2。通过上述过程中的反应可判断出三种物质的氧化性由强到弱的顺序为cl2br2so2。答案.(1)bef(2)将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤(3)d过氧化氢是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染(不会进一步氧化单质碘).(1)cl22br=2clbr2(2)br2so22h2o=h2so42hbrbr21(3)cl2br2so2拓展拔高17海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。(1)海水中存在大量的氯化钠，氯化钠中的金属元素位于元素周期表第_族。(2)目前，国际上使用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将水变成蒸汽，蒸汽经冷却而得到高纯度淡水。由此可判断蒸馏法是_(填“物理变化”或“化学变化”)。(3)工业上利用电解饱和食盐水的方法，可制得重要的化工产品，反应式为食盐h2onaohh2cl2(未配平)，该反应中食盐的化学式是_；利用电解所得气体制36.5%的浓盐酸1000 t，最少需消耗食盐_t。(4)近年来，有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法。该方法流程如下：请