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文档简介
第一节自然资源的开发利用海水资源的开发利用1.(24-25高一上·上海·期中)海水晒盐的原理是A.海水分解 B.升高温度,降低食盐的溶解度C.升高温度,增大杂质的溶解度 D.利用阳光、风力蒸发浓缩海水,使食盐结晶出来【答案】D【分析】海水晒盐的原理主要是利用日光和风力使海水中的水分蒸发,从而得到食盐晶体;选择地势较高、阳光充足的地区将海水引入盐田,利用太阳能和风力驱动的机械设备,如风扇和水泵,对海水进行循环加热和冷却,以加快海水中水分的蒸发速度,当海水中的水分大量蒸发后,会慢慢析出食盐晶体,据此信息回答。【详解】A.晒盐过程中是海水蒸发,不是分解,A错误;B.升高温度,是加快海水中水分的蒸发速度,B错误;C.升高温度,是加快海水中水分的蒸发速度,C错误;D.根据分析,海水晒盐的原理主要是利用日光和风力使海水中的水分蒸发,从而得到食盐晶体,D正确;故答案为:D。2.(24-25高二上·四川成都·开学考试)海水中蕴藏的元素高达80多种,是人类财富的重要集散地。如图是对海水资源的综合利用的示意图,下列说法正确的是A.由晶体得到无水需要在空气中加热B.电解熔融氯化镁所得的镁蒸气可在的环境里冷却为固体镁C.上述转化过程中,有分解反应、置换反应和复分解反应,并涉及四个氧化还原反应D.在吸收塔中被溶液还原,在蒸馏塔中被硫酸氧化,实现了的富集【答案】C【分析】综合利用海水的目的,一方面制得工业溴,另一方面制得金属镁。首先将海水与石灰乳反应,将海水中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,然后过滤、盐酸溶解、蒸发结晶获得,在HCl气流中加热去除结晶水,然后熔融电解得Mg;滤液中通入Cl2,生成的Br2用热空气吹出后,用Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3等,加入硫酸酸化,NaBr、NaBrO3再转化为Br2,蒸馏便可获得工业溴。【详解】A.由晶体得到无水时,为防止Mg2+水解,应在HCl气流中加热,A不正确;B.镁蒸汽与氮气可发生反应,因此不能将镁在氮气环境中冷却,B不正确;C.上述转化过程中,有分解反应(MgCl2熔融电解)、置换反应(Cl2与NaBr反应)和复分解反应(沉淀Mg2+、盐酸溶解Mg(OH)2等),并涉及四个氧化还原反应(Cl2与NaBr反应、Na2CO3吸收Br2、加入硫酸时NaBr、NaBrO3发生的归中反应、电解熔融MgCl2),C正确;D.在吸收塔中,Br2在Na2CO3溶液中发生歧化反应,在蒸馏塔中,NaBr、NaBrO3在硫酸提供的酸性溶液中发生归中反应,并实现了Br2的富集,D不正确;故选:C。3.(24-25高二上·青海西宁·开学考试)单质镁是一种重要的轻金属材料。用海水制盐工业中的母液来生产单质镁的一种工艺流程如下:下列说法正确的是A.上述工艺流程中未涉及氧化还原反应B.设计步骤①,②的主要目的是富集C.工业生产中,通常用氢氧化钠代替石灰乳作沉淀剂D.电解得到的炽热镁粉可在气氛中冷却【答案】B【分析】向母液中加入石灰乳使溶液中的镁离子转化为氢氧化镁沉淀,过滤,向氢氧化镁中加入盐酸得到氯化镁溶液,在氯化氢气氛中加热蒸发得无水氯化镁,电解熔融的氯化镁在阴极得到镁产,据此分析;【详解】A.电解过程中氯化镁转化成镁,有化合价变化,涉及氧化还原反应,A错误;B.海水中镁元素富集程度低,因此①②目的是富集MgCl2,B正确;C.氢氧化钠价格高,不利于工业生产,C错误;D.Mg为活泼金属,炽热的镁粉能与反应生成,D错误;故选B。4.(24-25高三上·山西朔州·阶段检测)工业上常用“吹出法”从海水中提溴,工艺流程示意图如下:下列说法错误的是A.海水中经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集B.“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节C.“吸收塔”内发生反应的离子方程式为D.“吹出塔”内热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质【答案】C【分析】由流程可知,酸化的海水中通入氯气发生:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,吹出塔中通入热空气吹出溴单质,在吸收塔中用二氧化硫和水吸收发生:SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br-,再通入氯气和水蒸气,发生Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,达到富集溴的目的,冷凝蒸馏分离出产品(液溴)。【详解】A.海水中经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集,A正确;B.“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节,B正确;C.“吸收塔”内发生反应的离子方程式为,C错误;D.溴易挥发,所以热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质,D正确;故选C。5.(24-25高三上·浙江·开学考试)海水淡化有许多新工艺,某工艺的流程示意图如图所示。以下说法不正确的是A.由于连续的热交换,a处海水的温度更高B.减压蒸馏时的压强二级闪蒸室内更低C.广泛使用太阳能、风能和发电厂的余热以及热交换可降低海水淡化成本D.淡化后的盐水常用于生产食盐、钾、铝、碘等化工产品【答案】D【详解】A.a处的海水被2次加热,所以海水的温度:a>b,A正确;B.盐水能够从一级闪蒸室流入二级闪蒸室,说明一级闪蒸室中的压强大于二级闪蒸室的压强,B正确;C.广泛使用太阳能、风能和发电厂的余热以及热交换可降低海水淡化成本,C正确;D.铝、碘并非从海水提取,D错误;故选D。6.(24-25高二上·河北张家口·开学考试)海藻中含碘元素。从海藻中提取碘的实验过程如图所示。关于该实验的说法正确的是A.①灼烧海藻用到的仪器是酒精灯,蒸发皿,玻璃棒B.取少量含碘离子的溶液加入淀粉,溶液变蓝C.换成硫酸和过氧化氢,更符合绿色化学D.③用萃取后,得到上层为紫色的含碘有机溶液【答案】C【分析】晒干的海藻在坩埚中灼烧得到海藻灰,浸泡后得到悬浊液,过滤得到含有碘离子的溶液,通入适量的Cl2得到含碘水溶液,用有机溶剂萃取得到含碘有机溶液,再经过后期处理得到晶体碘;【详解】A.①灼烧海藻应该在坩埚中进行,用到的仪器有:三脚架、瓷坩埚、泥三角、酒精灯、坩埚钳等,故A错误;B.碘离子的溶液不能使淀粉变蓝,单质碘能使淀粉溶液变蓝,故B错误;C.换成硫酸和过氧化氢,过氧化氢无毒,还原产物是水,更符合绿色化学,故C正确;D.的密度比水大,③用萃取后,得到下层为紫色的含碘有机溶液,故D错误;答案选C。7.(24-25高二上·山西·开学考试)海水资源的开发利用部分过程如图所示。下列说法错误的是A.“电解”时,发生了氧化还原反应B.海水晒盐前,需将海水中的、和等杂质离子除去C.设计步骤①②③的目的是富集溴元素D.“还原吸收”时,发生反应的离子方程式为【答案】B【分析】由流程可知,海水通过“精制”得到NaCl溶液,再电解其溶液得到Cl2;母液中含有溴化钠,通入氯气将溴离子氧化为溴单质,得到低浓度的溴单质,通入热空气吹出溴单质,用二氧化硫水溶液吸收得到含HBr的溶液,再次通入氯气将溴离子氧化为溴单质,达到富集溴元素的目的,据此解答。【详解】A.“电解”时发生反应:,Cl元素化合价升高,H元素化合价降低,发生了氧化还原反应,A正确;B.粗盐提纯时,才需要将、和等杂质离子除去,B错误;C.根据分析可知,设计步骤①②③的目的是富集溴元素,C正确;D.“还原吸收”时,SO2和Br2、H2O反应生成H2SO4和HBr,发生反应的离子方程式为,D正确;故选B。8.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·开学考试)海水开发利用的部分过程如图所示,下列有关说法正确的是A.除去粗盐中的、、,加入试剂的顺序是:过滤后加盐酸B.工业上通过电解饱和食盐水制取金属钠C.步骤②在工业生产中常选用石灰乳作的沉淀剂D.第⑤步反应的离子方程式为:【答案】C【分析】除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、,加入Na2CO3的目的是除去Ca2+、Ba2+,所以在加入Na2CO3溶液之前加BaCl2,加入试剂的顺序可以是:NaOH→BaCl2→Na2CO3→过滤后加盐酸;母液中加热石灰乳将镁离子转化为氢氧化镁沉淀,过滤后加入盐酸得到氯化镁溶液,在氯化氢气流中蒸发结晶得到无水氯化镁;溴化钠溶液通入氯气发生反应③,第④步反应,第⑤步反应:。【详解】A.除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、,加入Na2CO3的目的是除去Ca2+、Ba2+,所以在加入Na2CO3溶液之前加BaCl2,加入试剂的顺序可以是:NaOH→BaCl2→Na2CO3→过滤后加盐酸,故A错误;B.工业上通过电解熔融氯化钠制取金属钠,故B错误;C.Mg2+和OH-反应生成氢氧化镁沉淀,步骤②在工业生产中常选用石灰乳作Mg2+的沉淀剂,故C正确;D.酸性条件下反应,不能生成氢氧根离子,第⑤步反应的离子方程式为:,故D错误;故答案为:C。9.(24-25高三上·海南海口·阶段检测)海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,下图为海水利用的部分过程。下列有关说法错误的是A.用澄清石灰水可鉴别溶液和溶液B.步骤①的操作主要为除去泥沙和等离子C.设计③④步骤的目的是使溴元素富集D.制取的反应是利用其溶解度小的性质而易析出【答案】A【分析】海水晒盐得到粗盐和母液,粗盐精制得到精盐,制成氯化钠饱和溶液,通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体,过滤得到碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解得到碳酸钠,电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠,母液加入石灰乳沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,过滤后沉淀溶解得到氯化镁溶液,蒸发浓缩析出氯化镁晶体,在氯化氢气流中失去结晶水得到固体氯化镁,溴化钠溶液中通入氯气氧化溴离子为溴单质,溴单质被二氧化硫溶液吸收,再通入氯气得到溴单质,富集溴;【详解】A.NaHCO3和Na2CO3都与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,不能鉴别,应用氯化钙溶液鉴别,A错误;B.步骤①中粗盐到精盐,操作主要为除去泥沙和等离子,B正确;C.第③步骤中,溴元素均被氧化,第④步骤中,溴元素被还原,目的使溴富集,C正确;D.制取碳酸氢钠的过程是在饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳气体,发生的反应为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓,析出碳酸氢钠晶体是因为其溶解度小,D正确;答案选A。10.(23-24高一下·福建福州·期末)根据海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是已知:受热生成和HCl气体等。A.过程①的除杂试剂先后顺序及操作是、、稀盐酸,过滤、蒸发结晶B.在过程③中将灼烧即可制得无水C.过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题D.在过程④、⑥反应中每氧化0.4mol需消耗4.48L【答案】C【分析】海水蒸发得到粗盐和母液,粗盐通过精制得到精盐,电解饱和食盐水得到氯气、氢气和NaOH,母液加氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁与盐酸反应后经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作生成MgCl2·6H2O,MgCl2·6H2O在HCl气流中加热生成无水MgCl2,NaBr中通入氯气生成Br2,Br2与SO2水溶液反应生成溴离子,溴离子被氯气氧化生成高浓度的Br2。【详解】A.过程①中氯化钡须在碳酸钠之前加入,否则无法除去多余的钡离子,同时还需要加入氢氧化钠除去镁离子,A错误;B.MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl,过程③需要在HCl气流中加热使MgCl2·6H2O失去结晶水生成无水MgCl2,B错误;C.Br2与SO2的水溶液反应生成HBr和H2SO4,两种产物都是强酸,因此反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题,C正确;D.过程④、⑥中反应的离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,每氧化0.4mol溴离子需消耗氯气0.2mol,但是选项中并未说明是标准状况下,无法计算0.2mol氯气的体积,D错误;故答案选C。11.(23-24高一下·北京丰台·期中)为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如下实验方案:下列说法正确的是A.①中反应的离子方程式:2I-+H2O2=I2+2OH-B.②中分液时,含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出C.③中I2与NaOH溶液发生的是氧化还原反应D.操作Z的名称是萃取、分液【答案】C【分析】海带浸取液中含有I-,向海带浸取液中加入H2O2和稀H2SO4发生氧化还原反应得到含有I2的水溶液,向含有I2的水溶液中加入CCl4,经过萃取、分液操作得到含有I2的CCl4溶液,向含有I2的CCl4溶液中加入NaOH溶液,I2与NaOH反应生成NaI和NaIO,与有机物CCl4分层,上层溶液含有NaI和NaIO,向其中加入H2SO4溶液发生氧化还原反应得到含I2的悬浊液,经过过滤操作得到I2固体。【详解】A.向海带浸取液中加入H2O2和稀H2SO4发生氧化还原反应得到含有I2的水溶液,则①中反应的离子方程式:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,A错误;B.CCl4的密度大于水,则②中分液时,含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口倒出,B错误;C.I2与NaOH反应生成NaI和NaIO,I元素化合价发生变化,则③中I2与NaOH溶液发生的是氧化还原反应,C正确;D.含I2的悬浊液经过过滤操作得到I2固体,则操作Z的名称是过滤,D错误;故选C。12.(24-25高二上·云南曲靖·阶段检测)空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一、其工艺流程如图所示,其中错误的是A.步骤④⑤是为了富集溴B.步骤②中氧化理论上消耗标准状况下6.72L氯气C.步骤④发生反应的离子方程式为D.步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物可用分液漏斗分离【答案】B【分析】苦卤中含有Br-,向苦卤中加入硫酸酸化,再通入氯气,发生反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,得到含Br2的海水;将Br2用空气吹出,再用SO2溶液吸收Br2,发生反应Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+;再向吸收液中通入氯气,发生反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,得到溴水混合物,再蒸馏得到溴蒸气,经冷凝、分离获得液溴【详解】A.步骤③已将溴吹出来了,但步骤④又重新用SO2吸收溴,步骤⑤又用氯气将HBr氧化为Br2,步骤④⑤的目的是为了提高溴的含量,即富集溴,A正确;B.步骤②中氧化,理论上消耗标准状况下3.36L氯气,B错误;C.步骤④发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,离子反应为,C正确;D.实现大量液溴和少量溴水分离的方法是分液法,采用的仪器为分液漏斗,操作时下层液体必须从下口流出,上层液体从上口倒出,D正确;故选B。13.(23-24高一下·北京丰台·期中)从海水中可以制取溴等多种化工产品,提取过程如下:(1)酸化后的海水,可用氯气氧化得到含Br2的溶液。①海水中的Br-被Cl2氧化的离子方程式是。②从原子结构的角度解释该反应能发生的原因。(2)通入热空气可吹出Br2,利用了溴的性质。(3)吸收塔中用Na2CO3溶液吸收溴,Br2歧化为BrO和Br-。再用H2SO4酸化歧化后的溶液得到含Br2的溶液,经蒸馏塔得到工业溴。写出H2SO4酸化反应的离子方程式。(4)过程i~iii的目的是。【答案】(1)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2Cl和Br位于同一主族,最外层电子数相同,电子层数Cl<Br,核对最外层电子的吸引力Cl>Br,原子半径Cl<Br,得电子能力(非金属性)Cl>Br,Cl2氧化性强于Br2,所以海水中的Br-可以被Cl2氧化(2)挥发性(3)5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O(4)富集溴元素【分析】由流程可知,海水酸化后通入氯气发生反应:2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,热空气吹出溴,用Na2CO3溶液吸收溴,Br2歧化为BrO和Br-,再用H2SO4酸化歧化后的溶液得到Br2,发生离子方程式:,最后蒸馏塔中分离得到工业溴。【详解】(1)①据分析可知,海水中的Br-被Cl2氧化的离子方程式是2Br-+Cl2=2Cl-+Br2。②从原子结构的角度解释该反应能发生的原因是Cl和Br位于同一主族,最外层电子数相同,电子层数Cl<Br,核对最外层电子的吸引力Cl>Br,原子半径Cl<Br,得电子能力(非金属性)Cl>Br,Cl2氧化性强于Br2,所以海水中的Br-可以被Cl2氧化。(2)通入热空气可吹出Br2,利用了溴的挥发性的性质。(3)据分析可知,H2SO4酸化反应的离子方程式5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O。(4)过程i~iii的目的是富集溴元素。14.(24-25高三上·河北衡水·阶段检测)海水中蕴藏着非常丰富的资源,海水资源的利用具有广阔的前景。(1)请列举海水淡化的两种方法:、。(2)氯碱工业是用电解精制饱和氯化钠溶液的方法制取一系列工业产品,其化学方程式为;制得的氯气通入石灰乳中可制得漂白粉,其离子方程式为。(3)从海水中提取溴的简化流程可以表示为:,进行这一系列的操作目的是,已知碱性条件下比更稳定,请写出溶液I在酸性条件下生成Br2的离子方程式。从海水中提取单质碘的一种方法如图所示:(4)“转化”反应的离子方程式为。(5)若反应物用量比时,写出该反应的离子方程式。(6)根据I2的特性,分离操作X的名称是。【答案】(1)电渗析法蒸馏法或离子交换法(2)(3)溴元素的富集(或浓缩溴元素)+5Br-+6H+=3Br2+3H2O(4)Fe+2AgI=Fe2++2I-+2Ag(5)(6)加热升华【分析】含I-海水经富集后,加入AgNO3溶液得到AgI悬浊液,加入Fe粉后,Fe与悬浊液中的AgI发生氧化还原反应,生成Ag和FeI2,转化后,加入Cl2将I-氧化成I2,用活性炭吸附I2,低温干燥后升华分离出I2。【详解】(1)海水淡化方法是为分离海水中的淡水和盐而利用淡水的方法,有:电渗析法、蒸馏法、离子交换法(写两种)。(2)“氯碱工业”指的是工业上用电解饱和氯化钠溶液的方法来制取氢氧化钠、氯气和氢气,并以它们为原料生产一系列化工产品,其反应的化学方程式为:,制得的氯气通入石灰乳中可制得漂白粉,其离子方程式为:。(3)低浓度Br2中已获得游离态的溴,又将之转变成化合态的溴,其目的是:溴元素的富集(或浓缩溴元素),已知碱性条件下比更稳定,溴单质和碳酸钠溶液反应生成和Br-,和Br-在酸性条件下发生氧化还原反应生成Br2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:+5Br-+6H+=3Br2+3H2O。(4)“转化”反应中Fe与悬浊液中的AgI发生氧化还原反应生成Ag和FeI2,离子方程式为:Fe+2AgI=Fe2++2I-+2Ag。(5)由于还原性:I->Fe2+,则向FeI2溶液中不断通入Cl2的过程中,依次发生的氧化还原反应为Cl2+2I-=2Cl-+I2、Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,若反应物用量比时,假设n(Cl2)=1.5mol,说明被氧化的n(I-)=2mol,被氧化的n(Fe2+)=1mol,则参与反应的n(I-):n(Fe2+)=2:1,离子方程式为:。(6)I2易升华,分离操作X的名称是:加热升华。15.(24-25高三上·辽宁·期中)海洋是一个巨大的化学资源宝库,请回答下列问题:Ⅰ.综合利用海水资源,可以从海水中提取液溴的同时制取晶体,其流程如图:(1)流程中通氯气后,用水蒸气吹出溴的原因为(填标号)。a.溴的氧化性较强
b.溴的熔点较低c.溴的挥发性较强
d.溴在水中的溶解度较低(2)、吸收时,发生反应的离子方程式为。(3)粗盐中含有泥沙、、以及可溶性硫酸盐等杂质,可以依次通过溶解、过滤、(填标号,所加试剂均过量)、结晶等一系列流程得到精盐。a.加入溶液→加入溶液→加入溶液→过滤→加入稀盐酸b.加入溶液→加入溶液→加入溶液→加入稀盐酸→过滤c.加入溶液→加入溶液→加入溶液→过滤→加入稀盐酸Ⅱ.海带中含有丰富的碘,某研究性学习小组按如下实验流程进行实验:(4)步骤①到③的操作中无须使用的仪器是(填标号)。(5)实验发现,海带灼烧(灰化)的时间会影响步骤③所获得的溶液中的浓度,研究小组将实验结果绘制成如图所示灰化时间-吸光度图像(已知:溶液的浓度越大吸光度越大)。步骤④中发生反应的离子方程式为;灰化时间超过时,曲线呈现图中变化趋势的原因是。(6)步骤⑤为将含溶液转移至(填仪器名称)中,并向其中加入适量的苯,振荡、静置一段时间,观察到的现象。【答案】(1)c(2)(3)c(4)D(5)灰化时间过长,被氧化生成的升华导致碘元素损失(6)分液漏斗液体分成两层,上层为紫色,下层为无色【分析】向苦卤中加入氧化剂氯气把溴离子氧化为单质溴,单质溴用SO2、H2O吸收,把单质溴还原为溴离子,通入氯气氧化溴离子得到单质溴,利用水蒸气把单质溴吹出,再经过蒸馏得到Br2。海带灼烧得到海带灰,海带灰浸泡得到海带灰悬浊液,经过过滤得到含碘离子的溶液,往其中加入MnO2和稀硫酸,I-被氧化为I2,随后萃取碘水中的碘单质,得到碘的苯溶液,最后经过蒸馏得到单质碘。据此解答。【详解】(1)液溴易挥发,流程中可用水蒸气吹出溴是利用了溴易挥发的特点,答案选c。(2)吸收塔中Br2、SO2、H2O反应生成Br-、硫酸根离子和氢离子,离子方程式为。(3)粗盐提出过程中,第一步先溶解粗盐,随后加入过量NaOH溶液除去镁离子,加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子,再加入过量碳酸钠溶液除去钙离子和多余的钡离子,随后过滤,最后加入盐酸调节溶液至中性,蒸发可得精盐。加入NaOH溶液的顺序可以调整在过滤前即可,但是为了除去过量的钡离子,碳酸钠溶液加入顺序一定在BaCl2溶液之后,且过滤一定在加入盐酸之前,因此答案选c。(4)步骤①为灼烧,需要用到坩埚,步骤②为浸泡,需要烧杯,步骤③是过滤,需要漏斗,步骤①到③的操作中无须使用的仪器是直形冷凝管,故选D。(5)步骤④中加入MnO2和稀硫酸,I-被氧化为I2,MnO2被还原为Mn2+,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,灰化时间超过时,曲线呈现图中变化趋势的原因是灰化时间过长,被氧化生成的升华导致碘元素损失。(6)步骤⑤为萃取碘水中的I2,将含I2溶液转移至分液漏斗中,并向其中加入适量的苯,振荡、静置一段时间,I2在苯中的溶解度较大,且苯的密度比水大,则观察到液体分成两层,上层为紫色,下层为无色。1.(24-25高三上·天津蓟州·阶段检测)海洋是一座巨大的化学资源宝库,下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A.除去粗盐中的、、、等杂质,①中加入试剂的顺序为溶液→NaOH溶液→溶液→过滤后加盐酸B.将溶液蒸发可得无水C.③⑤中溴元素均被氧化D.蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法【答案】C【分析】由流程可知,海水晒盐得到粗盐、母液,①为粗盐精制,Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后加入;第②步中先与HCl反应生成氯化镁溶液,浓缩结晶得到MgCl2·6H2O,再在HCl气流中加热获得无水氯化镁,在HCl气流中加热防止水解,电解熔融氯化镁制取Mg;第③步中,溴离子被氧化成溴单质;第④步中溴单质被还原为溴离子;第⑤步溴离子又被氧化成溴单质,据此分析;【详解】A.选项中的试剂添加顺序中,钡离子最后无法除去,Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后加入,A错误;B.溶液发生水解生成氢氧化镁,若直接蒸发可得到氢氧化镁,不能得到无水氯化镁,B错误;C.由分析可知,③⑤中溴元素化合价均升高,被氧化,C正确;D.蒸馏法会消耗大量的能源,不是最具有发展前景的方法,D错误;故选C。2.(24-25高三上·河北沧州·阶段检测)海水晒盐后所得“卤水”可提取镁和溴,具体流程如图所示。已知的沸点为,遇水发生剧烈反应:。下列说法错误的是A.反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为B.反应②、③中溶液、溶液可分别用代替C.试剂a可以是盐酸或稀硫酸D.与混合加热,可制得无水【答案】C【详解】A.反应③的离子方程式为,氧化剂为,还原剂为,二者的物质的量之比为,A项正确;B.反应②中若用二氧化硫代替碳酸钠可将溴单质转化为溴离子,与发生反应:,后续反应③中氧化得到,B项正确;C.试剂a用于将溶解,经一系列操作后得到,试剂a可以为盐酸,但不能为稀硫酸,C项错误;D.与反应生成酸雾,抑制水解,可将六水合氯化镁制得无水,D项正确;故选:C。3.(24-25高一上·山东济南·期中)粗盐溶液中常含有、、等杂质,实验室利用溶液、溶液、盐酸,按照如图所示流程可除去杂质得到精盐。下列说法错误的是A.试剂X不能是B.加入试剂Z前必须过滤C.“操作a”用到的玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯D.若粗盐固体为ag,得到的精盐为bg,则a一定大于b【答案】D【分析】粗盐溶液中常含有、、等杂质,除去这些离子对应选用的离子有、、,且应该均过量,故可先加入试剂X:Ba(OH)2可以除去、;再加入试剂Y:碳酸钠,可以除去和过量的,过滤后再加入稀盐酸,以除去过量的、,得到氯化钠溶液,氯化钠的溶解度随温度的变化不大,应蒸发结晶得到氯化钠晶体。【详解】A.根据分析可知,X为Ba(OH)2,不能为,A正确;B.加入盐酸前,应现将形成的沉淀过滤除去,避免被盐酸溶解,B正确;C.氯化钠溶液经“操作a”得氯化钠固体,则“操作a”为蒸发结晶,需用到玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯,C正确;D.精盐中的NaCl既有原粗盐中NaCl,也有新生成的,a不一定大于b,D错误;答案选D。4.(24-25高三上·北京·期中)如图为“吹出法”海水提溴技术的流程图。下列说法正确的是A.“吹出塔”的作用是用空气中O2的氧化性将Br-转化为Br2从溶液中分离B.“吸收塔”中利用SO2将空气中的O2还原除C.“吹出塔”和“蒸馏塔”中发生的主要化学反应可以用同一离子方程式表示D.“蒸馏塔”中剩余溶液的溶质主要是H2SO4【答案】C【分析】“空气吹出法”海水提溴的过程是:浓缩酸化后的海水中的Br-被氯气氧化为Br2,Br2被空气吹出进入吸收塔中,被吸收塔中的SO2将Br2还原为Br-,Br-再次被氯气氧化为Br2,在蒸馏塔中蒸馏,然后冷凝得到纯溴。【详解】A.“吹出塔”的作用将Br2吹出进入吸收塔中,A项错误;B.“吸收塔”中利用SO2将Br2还原为Br-,B项错误;C.“吹出塔”和“蒸馏塔”中发生的主要化学反应均为Br-被氯气氧化为Br2,则可以用同一离子方程式表示,C项正确;D.“吸收塔”中是二氧化硫、水和Br2反应,生成HBr和H2SO4,“吸收塔”进入“蒸馏塔”的只有溴化氢溶液,则“蒸馏塔”中不存在H2SO4,D项错误;答案选C。5.(24-25高二上·江苏南京·期中)开发利用海水化学资源的部分过程如图所示,下列说法不正确的是A.步骤①可选用的试剂为石灰乳B.步骤②主要发生反应C.步骤③获得的操作为蒸发结晶D.步骤④在HCl气流中加热可获得无水【答案】C【分析】从海水中提取镁的流程为:将石灰乳(氢氧化钙)加入海水中,使镁离子与氢氧根离子发生反应,生成氢氧化镁沉淀,然后过滤将氢氧化镁分离出来并进行提纯;再将氢氧化镁与盐酸反应,生成氯化镁溶液;将得到的氯化镁溶液进行蒸发浓缩,冷却结晶,得到六水合氯化镁();最后将六水合氯化镁在HCl气流中加热获得无水氯化镁,最后电解氯化镁得金属镁,据此分析解答。【详解】A.让海水中的镁离子与氢氧根离子发生反应,生成氢氧化镁沉淀,通常采用加入石灰乳(氢氧化钙)来作沉淀剂,A正确;B.步骤②主要是将氢氧化镁重新转化为氯化镁溶液,应该加入盐酸,反应方程式为:,B正确;C.由于在受热时易水解转化为,因此在获得时不能直接蒸发结晶,应采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,C错误;D.由于在受热时易水解转化为,为了抑制水解,通常是在HCl气流中加热可获得无水,D正确;故答案为:C。6.(24-25高一上·江苏南通·期中)下列关于海水资源综合利用的说法正确的是A.海水晒盐可获得纯净的氯化钠B.向海水中通入热空气可提取到液溴C.用过滤的方法对海水进行淡化处理D.从海水获得碘单质的过程中发生了氧化还原反应【答案】D【详解】A.海水晒盐得到的是粗盐,其中含有泥沙、、、等杂质,不是纯净的氯化钠,A错误;B.从海水中提取溴,是先将海水酸化,再通入氯气将溴离子氧化为溴单质,然后向含溴单质的溶液中通入热空气或水蒸气,将溴吹出,再用还原剂(如SO2)将溴单质还原为溴离子,最后用氯气氧化溴离子得到溴单质,不是仅仅向海水中通入热空气就能提取到液溴,B错误;C.过滤只能除去海水中的不溶性杂质,不能对海水进行淡化处理。海水淡化主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,C错误;D.从海水中获得碘单质,通常是先将海带等藻类植物灼烧,然后用水浸泡,得到含有碘离子的溶液,再加入氧化剂(如氯气等)将碘离子氧化为碘单质,这个过程中有元素化合价的变化,发生了氧化还原反应,D正确;故选D。7.(24-25高三上·山西·阶段检测)海洋是一个远未充分开发的巨大化学资源宝库。以海水为原料可进行“海水淡化”“海水制盐”“海水提溴”“海水制镁”等。下列说法错误的是A.“海水淡化”方法有蒸馏法、离子交换法等,其中蒸馏法最为经济B.“海水制盐”:从海水获得粗盐是采取蒸发结晶方法C.“海水提溴”(吹出法):“氯气氧化”时离子方程式为D.“海水制镁”时,电解熔融制备单质镁【答案】A【详解】A.我们知道实验室的常规蒸馏需要加热,工业上蒸馏法淡化海水时虽然与实验室的常规蒸馏不等同,但总体上说,蒸馏法淡化海水成本较高,A项错误;B.的溶解度随温度变化小,故采用蒸发结晶方法获得粗盐,B项正确;C.吹出法“海水提溴”时的氧化反应,是氯气把溴离子氧化为溴单质,则离子方程式为,C项正确;D.镁是活泼金属,工业上通过电解熔融制取镁、同时得到副产物氯气,D项正确;选A。8.(23-24高三上·广东东莞·阶段检测)海水资源的综合利用如图所示。下列有关说法正确的是A.第①步除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和等杂质离子,加入的药品及操作顺序为:Na2CO3溶液→BaCl2溶液→NaOH溶液→过滤→盐酸B.第②步可直接加热分解制得无水MgCl2C.第③步反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H+++2Br-D.要检验HBr溶液中生成的可用Ba(NO3)2溶液【答案】C【分析】海水蒸发结晶,然后过滤,可得到粗盐和母液;粗盐溶解后,去除杂质离子和泥沙,得到精盐,将精盐制成饱和食盐水,然后电解,可制得氯气、烧碱等。母液中加入熟石灰,将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,过滤分离得沉淀和溶液。沉淀中加入盐酸溶解,然后蒸发浓缩、冷却结晶,制得MgCl2·6H2O晶体,在HCl气氛中加热脱水,可得到无水MgCl2;滤液中含有NaBr,通入Cl2,再通入热空气,将Br2吹出,用SO2、H2O吸收,生成的HBr再用Cl2氧化,可制得粗溴。【详解】A.选项中的试剂添加顺序中,钡离子最后无法除去,加入的药品顺序可以为:BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸,故A错误;B.第②步中的MgCl2·6H2O脱水过程中镁离子易水解生成氢氧化镁沉淀,在氯化氢气体中脱水可以抑制镁离子水解;MgCl2·6H2O要在HCl氛围中加热脱水制得无水MgCl2,故B错误;C.第③步反应是二氧化硫具有还原性,能还原溴单质生成溴离子,二氧化硫被氧化为硫酸,方程式为Br2+SO2+2H2O=4H+++2Br-,故C正确;D.硝酸根在酸性条件下能氧化溴离子,所以不能用硝酸钡溶液检验,故D错误。故选C。9.(24-25高一上·河北邯郸·阶段检测)“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图所示,下列说法错误的是:A.两次通入Cl2的作用都是将Br-氧化为Br2B.吸收塔流出的液体中的c(Br-)大于浓缩、酸化海水中的c(Br-)C.从吸收塔流出溶液的主要溶液为HBr和H2SO3D.溴单质易挥发,保存时需要水封【答案】C【分析】由流程可知,海水浓缩、酸化后,溴离子与氯气发生氧化还原反应生成溴,利用热空气吹出溴,在吸收塔中二氧化硫与溴水反应生成硫酸和HBr,在蒸馏塔中氯气与HBr反应生成溴,然后冷凝、精馏分离出溴,以此来解答。【详解】A.由流程可知,第一次、第二次通入Cl2的目的都是氧化Br-,故A正确;B.浓缩后的海水中溴离子浓度的仍旧很小,吹出塔中吹出溴蒸气,吹出的溴蒸气在吸收塔中与SO2水溶液反应生成溴离子,目的是富集溴元素,故吸收塔流出的液体中的c(Br-)大于浓缩、酸化海水中的c(Br-),故B正确;C.在吸收塔中,Br2、SO2、H2O发生氧化还原反应:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,所以从吸收塔流出的溶液主要含有溶质HBr和H2SO4,故C错误;D.用水封保存可以减少溴的挥发,故D正确;答案选C。10.(24-25高三上·江苏常州·阶段检测)灼烧海带提取时,下列实验原理与装置不能达到相应实验目的的是A.用装置甲灼烧海带 B.用装置乙过滤得到浸出液C.用装置丙反应生成 D.用装置丁萃取碘水中的I2【答案】D【详解】A.灼烧海带应在坩埚中进行,故A正确;B.海带灰中加水后得到悬浊液,应用过滤的方法得到浸出液,故B正确;C.向稀硫酸酸化的浸出液中滴入双氧水,双氧水能将溶液中的碘离子氧化为单质碘,故C正确;D.水与乙醇互溶,不能用乙醇萃取溶液中的碘,故D错误;故选:D。11.(24-25高三上·青海·阶段检测)海带中含有丰富的碘元素。从海带中提取碘元素的实验流程如图甲所示。下列有关说法错误的是A.完成步骤①海带可放置在坩埚中灼烧B.步骤③采用图乙所示的装置分离出含溶液C.步骤④中发生反应的离子方程式为D.步骤⑤操作是萃取、分液【答案】B【分析】由流程可知,①为坩埚中灼烧,②为溶解、浸泡,③为过滤,分离出含碘离子的溶液,④中发生2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,⑤中加四氯化碳萃取、分液,⑥中蒸馏分离出碘。【详解】A.步骤①为灼烧,需要坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯,不需要蒸发皿,故A正确;B.步骤③的操作名称是过滤,分离出含碘离子的溶液,过滤操作中需要用玻璃棒引流,故B错误;C.步骤④反应为双氧水将碘离子氧化成碘单质,离子方程式为,故C正确;D.碘不易溶于水,易溶于有机溶剂,则海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等,在实验步骤⑤中采用萃取、分液实现与碘分离,故D正确;故选:B。12.(24-25高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)海水是一项取之不尽的资源。下列关于海水资源的利用,有明显错误的是A.海带灰滤液碘水I2的CCl4溶液水层I2B.海水Br2溶液HBr溶液溴单质C.海水或苦卤溶液MgD.海水粗盐→粗盐水→精盐水【答案】D【详解】A.海带灰浸泡过滤,向滤液中加入双氧水溶液将碘离子氧化为碘,加入四氯化碳萃取碘,分液得到含有碘的有机溶液,溶液使用碱液反应使得碘单质成为盐溶液进入水层,酸化得到碘单质,A正确;B.海水中通入氯气使得溴离子氧化为溴,用热空气将溴吹出溴单质,用二氧化硫水溶液吸收溴单质得到氢溴酸,向氢溴酸中通入氯气后蒸馏制得溴单质,B正确;C.海水或苦卤加入氢氧化钙生成氢氧化镁沉淀,过滤分离出沉淀加入盐酸得到氯化镁溶液,在氯化氢气流中得到无水氯化镁,电解熔融无水氯化镁得到镁单质,C正确;D.饱和氨盐水和二氧化碳生成碳酸氢钠晶体,精盐水和二氧化碳不能反应生成碳酸氢钠,D错误;故选D。13.(23-24高一下·上海·期中)海水中有丰富的卤素资源。(1)利用蒸馏法淡化海水能得到如上图所示产物,请写出A和B分别是什么物质。A,B。(2)请写出①中反应的离子方程式。该反应同时还是一个氧化还原反应,所以在Cl2和Br2中,氧化性更强的是。A、Cl2
B、Br2为了检验Br2具有什么性质,实验室中制备了少量溴水进行实验。(3)由于溴在有机溶剂中的溶解度比在水中大,所以可以用萃取的方式进行提纯。下列可以用作萃取剂的是___________。A.CCl4 B.乙醇 C.水 D.苯(4)取2ml溴水于试管中,再向其中滴加2mlCCl4,能够看到溶液分层,上层为色,下层为色。(5)先取2ml溴水于试管中,向其中滴加AgNO3,能够看到(描述实验现象);再向其中滴加硝酸,能够看到(描述实验现象);请写出该反应的离子方程式(提示:溴溶于水后会生成HBr)。(6)先取2ml溴水于试管中,向其中滴加淀粉溶液,再向其中滴加KI溶液,能够看到(描述实验现象),产生该现象的原因是。【答案】(1)NaCl苦卤(2)A(3)AD(4)无棕红(5)溴水褪色,溶液出现浅黄色沉淀沉淀不溶解(6)溶液变蓝色溴单质将碘离子氧化为碘单质,碘单质遇淀粉变蓝色【分析】通过海水蒸发得到淡水、NaCl、苦卤,电解饱和NaCl溶液得到氯气通入苦卤中与溴离子发生反应,得到含溴单质的苦卤,利用热空气吹出Br2,经冷凝得到粗Br2。【详解】(1)利用蒸馏法淡化海水能得到淡水、NaCl、苦卤,电解饱和NaCl溶液得到氯气,A为NaCl;B为苦卤,故答案为:NaCl;苦卤;(2)电解饱和NaCl溶液得到氯气通入苦卤中与溴离子发生反应,①中反应的离子方程式;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的可知氧化性:故答案为:;A;(3)萃取溴水中溴单质的萃取剂的应该难溶于水且溴单质在萃取剂中溶解性大于在水中的溶解性。CCl4、苯都是难溶于水,且溴单质在CCl4、苯溶解性大于在水中的溶解性,可作为萃取剂;乙醇易溶于水,不能作萃取剂;溴单质在水中溶解性不大,不能作萃取剂,故答案为:AD;(4)CCl4难溶于水且密度大于水的密度,取2ml溴水于试管中,再向其中滴加2mlCCl4,能够看到溶液分层,上层为无色的水层,下层为溶有溴单质的CCl4层,呈棕红色,故答案为:无;棕红;(5)取2ml溴水于试管中,向其中滴加AgNO3,反应生成浅黄色难溶物溴化银,使得溴水褪色,再向其中滴加硝酸,能够看到沉淀不溶解,反应的离子方程式,故答案为:溴水褪色,溶液出现浅黄色沉淀;沉淀不溶解;;(6)取2ml溴水于试管中,向其中滴加淀粉溶液,再向其中滴加KI溶液,发生反应,淀粉与碘单质变蓝色,能够看到溶液变蓝色,故答案为:溶液变蓝色;溴单质将碘离子氧化为碘单质,碘单质遇淀粉变蓝色。14.(24-25高一上·上海·期中)开发和利用海洋资源是当前科学研究的一项重要任务,如图是某化工厂对海洋资源综合利用的流程图:(1)写出流程中⑦所用的方法:;步骤③的条件可以是;D具有杀菌消毒的作用,在喷洒前需要在空气中晾置一会,这样做的原因是。(2)初步提纯后的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质,精制时一般步骤如下,则加入的试剂①、②分别是:、。粗盐滤液精盐(3)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力(即得电子数)相当于多少克Cl2的氧化能力(氯元素均被还原至-1价),则亚氯酸钠NaClO2的有效氯含量为(保留两位小数)。(4)流程⑥将溴单质从水溶液中分离出来是基于溴单质具有性,对粗溴一般做如下处理:其中步骤Ⅱ、Ⅲ起到的作用是。(5)如图,向盛有NaCl溶液的试管中滴加AgNO3溶液,静置后用一束光照射试管,发现试管的三个不同区域中只有一个区域具有明显的丁达尔效应。①写出制备氯化银胶体的方程式:。②具有明显的丁达尔效应的是区域(填字母);分离出C区域的分散质的方法是。【答案】(1)萃取、分液通直流电空气中的二氧化碳和水蒸气与NaClO反应生成强氧化性的HClO(2)BaCl2Na2CO3(3)1.57g(4)挥发浓缩和富集溴或得到高纯度的溴单质(5)NaCl+AgNO3=AgCl(胶体)+NaNO3B过滤【分析】由题给流程可知,海水蒸发结晶、过滤得到粗盐和母液;粗盐溶解、过滤得到泥沙和初步提纯后的粗盐;向粗盐中依次加入氯化钡溶
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