【化学】人教版必修2同步精练精析：412 海水资源的开发利用（人教版必修2）-练习资料文档

［精练精析］4.1.2海水资源的开发利用（人教版必修2）

【典例导悟】

【典例1】海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是

A.海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质

B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学，变化

C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2

D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能

【规范解答】选C。海水中的钾元素是以化合态形式存在，要求化合态转化为游离态，一定发生氧化还原

反应,A不正确；海水蒸发制海盐，是发.生了物理变化，B错误；电解熔融XaCl可以制得Na和Ch,C正确；

潮汐发电是将机械能转化为电能，因此D也不正确，

【互动探究】粗盐的提纯实验包括哪几个实验步骤，各步中玻璃棒的作用是什么？

提示：粗盐的提纯包括溶解、过滤、蒸发、转移四个步骤。各步骤中玻璃棒的作用：溶解时：搅拌，加快

固体溶解；过滤时：引流；蒸发时：搅拌；转移时：转移晶体。

【变式训练】NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以NaCl

为原料的产品（或物质）是（）

①烧碱②纯碱③金属钠④氯气⑤盐酸

A.①②®④⑤B.①②®④

c.①⑤D.①（D©⑤

【解析】选A。2NaCI+2K2O^2Na0H+H2t+CI2t,

H2«Cl2-^-2nCl,败l溶于水为於酸，2N&CI（熔融）

=^=2Na+Cl,t,NaCl+C02+NH3+R,0=«aHC031+NH.CL

2NaHC03=^=Na2C03（^4）+C021+电0,故利用蜘£!可以制

N&OH、Na2CO3、Na、Cl2.盐峻，

【典例2】海藻中含有丰富的碘元素（以「形式存在）。实验室中提取碘的流程如下：

国缗运淮画「匿―

E-就-避a

（1；实验操作③的名称是________所用主要仪器名称为

⑵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*C）B.四氯化碳（沸点77C）

C.甘油（沸点290C）D.苯（沸点80C）

（3：在操作②中，溶液中生成少量ICMIC1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________O

A.KIO3B.HC10C.KID.Bm

（4：为使从含碘有机溶液中提取碘并回收溶剂顺利进行，采用水浴加热蒸馄（如图所示）。请指出图中

实验装置中错误之处（下•■列空白可不填满，也可补充）。

①；

②；

③；

④O

【思路点拨】解答该题应注意以下三点：

（1:结合实筠目的和流程图中的信息，理清每一步操作或变化的目的。

（2：联系卤素单质的性质推理。

（3：密切关注蒸播装置的操作注意事项。

【自主解答】从硬水中提取碘单质应加入有机萃取剂如苯、四氮化碳，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，而再从碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂，采用水浴加

热蒸储，蒸循时，蒸馄烧瓶应垫石棉网加热，温度计的水银球应在蒸饵烧瓶的支管口处，冷凝管中冷却水

的流向是下口进，上口出。其中在操作②中，为使少量的I。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ICl+KI====l2+KCl。

答案：（1）萃取分液分液漏斗（2）B、D

⑶cici+r====i,+cr

（4：①没有用石棉网②温度计的水银球插入溶液当中

③冷凝管中冷却水的流向是上口进、下口出

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【变式训练】某同学设计实险从海带中提取碘：①滴加稀硫酸和双氧水；②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；③加四氯化碳并振荡；④过滤.⑤分液。该实验的合理操作顺序是

（）

A.①@©②④B.②®③④⑤

C.②®®③⑤D.③®②⑤④

【解析】选c。从海带中提取L的流程为：

海事（加少量酒精）当海带灰噎含厂的水溶液

“广W'>1］的水溶液，?的%机溶液，敌正测步骤

【学业达标训练】

1.某海水样品标签上印有主要的矿物质成分如下（单位为mg-LT）；Ca2Os19、除、Na80、水.02、C.90

等，这里的Ca、K、Mg.Na、F、Cl是指（）

A.单质，B.元素C.金属离子D.分子

【解析】选瓦通常用元素的含量或浓度来表示海水样品中矿物质成分，故选B。

2.i多选）下列属于海水化学资源利用的是（）

A.海水淡化.B.海水提盐

C.海水提漠D.海水发电

【解析】选氏C。海水淡化、海水发电均是海水水资源的利用，而海水提盐、海水提漠、海水提碘等均是

海水化学资源的利用。

3.在含有NaBr和Nai的溶液中通入足量Cl2,然后把溶液蒸干，并将所得固体灼烧，最后剩余的物质是（）

A.NaCl和NaBrB.NaCl和12

C.NaClD.NaCl、NaBr和k

【解析】选C。在Ck.足量的情况下，Br、I均全部被氧化为单质，而阮二易挥发，L易升华，故最终固

体为NaCl。

4.若将海水淡化作饮用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是（）

A.加明帆使海水中的盐分沉淀而淡化

B.利用太阳能使海水蒸储淡化

C.将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水

D.将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子

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【解析】选A。明巩净水是利用AU，反应生成的Al(OH),胶体的吸附作用而除去水中的一些泥沙,并不能

除去海水中的阴、阳离子而使海水淡化。

利用太阳能使海水蒸播淡化，是有研究价值的一种淡化途径。海水缓慢凝固后可结成冰，在这个过程中可

以除去海水中的离子而淡化。将海水通过离子交换树脂使海水淡化是一种已被应用的海水淡化方法。

5.下列叙述不正确的是()

A.地球上99%的澳元素以漠单质的形式存在于海洋中

B.在每升海水中含量低于1毫克的元素称为海水中的微量元素

C.海水是锂元素的一个重要来源

D.世界上生产的镁大部分来自海水

【解析】选A。地球上9舞的澳元素以漠离子的形式存在于海洋中，所以A错；在每升海水中含量低于1

毫克的元素称为海水中的微量元素，高于1毫克的叫常量元素，B对；C、D项叙述正确，

6.(20XX•锦州高一检测)从海水中提镁，最基本的方法是往海水里加碱，得到Mg(OH)?沉淀，将沉淀

分离出来后再加入盐酸把它变成VgCk；之后，经浓缩、干燥、电解，即可得到金属镁。下列对从海水中

提链的有关说法中，正确的是()

A.整个过程中没有涉及置换反应

B.往海水里加碱是指直接加入NaOH

C.电解MgCk溶液即可得到金属镁

D.电解时得到的镁蒸气应在CO一氛围中冷却

【解析】选A。从海水中提镁发生的化学反应有:

MgC12+Ca(OK)(OK)；I+CaCL，

Mg(ON)2+2HCI-----«gCl2+2H20,

MgCl2*6比盛产槐口z+6%0,

MgCl2(熔融)=^Hg+CL2t,因此整个过程中无重换反应

发生，AJE决；海水加碱是指加入Ca(0H)2(成本低)，B

错误；冶炼镁是电解熔融MgC%C错误；Mg能在CO】中燃

烧，发生反应为制的四广^加印+口故瞬淡。

7.在空气吹出法的工艺中，有选用纯碱溶液作滨蒸气吸收剂的，也有选用SO,作溪蒸气吸收剂的，下列有

关说法正确的是()

A.两种吸收过程中，Br?只作氧化剂

B.两种吸收过程都发生了氧化还原反应

C.用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱作还原剂

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D.用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应

【解析】选也用纯碱吸收澳蒸气发生的反应

3Br*====+5Br'+3C02tBn发生自身的氧化还

原反应；用SQ吸收溪蒸气S02+Br2+2H2====2HBr+H£0i,Be做氧化剂,

8.下列关于海水知识不正确的是（）

A.海水资源的利用包括海水水资源利用和化学资源利用

B.海水既苦又涩，不能直接利用

C.海水中某些金属元素总储量很大，但富集程度却很低

D.海水淡化应同化工生产结合,同能源技术结合

【解析】选瓦海水资源的利用包括海水水资源的利用和海水化学资源的利用，海水水资源的利用包括海

水淡化（同化工生产和能源技术相结合）和直接利用（循环冷却，冲厕等），海水化学资源利用包括海水

制盐，海水提除、Be、L等，但海水中某些金属元素的总储量很大，但富集程度却很低，故A、C、D正

确，B错误。

9.[20XX•朝阳区高一检测）海水是巨大的资源宝库，可以进行综合利用。从海水中提取食盐和浪的过

程如下：

（2：步骤I获得Bn的离子方程式为一

（3：步骤II用S0?水溶液吸收Bi2,使漠蒸气转化为氢溪酸以达到富集的目的。其反应的化学方程式为

Br2+SO2+2H2O====H2SO,+2HBr,在该反应中，氧化剂是_____（填化学式）。若反应中生成2molHBr,则

消耗

molSft?。

（4：根据上述反应判断SO?、CL、三种物质氧化性由强到弱的顺序是_________o

【解析】海水淡化方法有蒸偏法、电渗析法、离子交换法等，海水淡化后得到NaCl,电解其熔融态可生成

Na和明,利用生成的Cb氧化浓缩海水中的Br得到离子反应为Ck+2Br====Br2+2Cl-,然后通入

空气，吹出Bi2再用SG吸收Biz发生反应为

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Br2+SO2+2H2O====H2SO.+2HBr,该反应中氯化剂为Bm,还原剂为S0%反应中每生成2moiHBr,则消耗1倡。1

S02,最后再向含HBr的溶液中通入适量CL,蒸储得到Br?。经过上述过程中的反应知氯化性由强到弱的顺

序：Cl2>Br2>S02o

答案：(1)蒸馄法(其他合理答案均可)

(2：Cl2+2Br==Br2+2Cr

⑶Br21⑷CUBQSa

10.(20XX•杭州高一检测)海水中含有大量的氯化镁，从海水中提取镁的生产流程如下图所示：

>3(0田26改

*MF-

回答下列问题：

(1;写出在海水中加入氧化钙生成氢氧化镁的化学方程式°操作①主要是指

(2;试剂①可选用该反应的离子方程式为—o

(3)操作②主要是指。

(4：经操作③最终可得金属镁，该反应的化学方程式是.

【解析】由利用生石灰与水反应生成Ca(()H)2,然后利用OH沉淀北广生成Mg(()H)2,并过滤出来。发生

反应为

Ca0-H20+MgC12====Mg(0H)21+CaCl2o将过滤出来的

Mg(OH)z加入盐酸溶解生成MgCL,反应为

2

Mg(0H)2+2H*====Mg*+2IL0o再将生成的MgCb溶液蒸发、结晶生成MgCL・6也0,然后在HC1气氛下失水

生成MgCL,最后电解熔融MgCL制取镁。

答案：⑴CaO+HQ+NgClk===CaCl州g(0H)2l过滤

2

(2：盐酸Mg(0H)2+2H'====Mg*+2H.0

(3：蒸发、结晶

(4;MgCL(熔融)====Mg+Cl21

电解

【素能综合检测】

一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)

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I.[20XX•临沂高一检测）许多国家十分重视海水资源的综合利用，不需要化学变化就能够从海水中获

得的物质是（）

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A.氯、漠、碘B.钠、镁、铝

C.烧碱、氢气D.食盐、淡水

【解析】选D。题目中A、B、C中物质只能通过化学变化取得，食盐可以通过海水的蒸发结晶得到，淡水

可以通过蒸镭获得。

2.下列各组元素中既包括海水中的常量元素.又包括海水中的微量元素的是（）

AC、Na、C、F

B.S、CasU、I

C.B、F、H、Sr

DC、Na、0

【解析】选B。海水中的H、0、Cl.Na.K、悔、Ca、S、C、F、B、Br、Sr称为常量元素，其他称为微量

元素。故A、C、D三组全部为常量元素，故选B。

3.i多选）下列说法错误的是（）

A.从海水中提取食盐可采用结晶的方法

B.从海水中提取浪时，需控制海水呈酸性

C.饱和溪水中通入空气，溪水的浓度不变

D.实验室用石灰石和浓盐酸反应制备ca

【解析】选C、D。利用海，水结晶可以获得食盐，A正确；因为漠水呈酸性，故从海水中提取漠时需控制海

水呈酸性，B正确；因为溪易挥发，因此向饱和溪水中通入空气，会将溪蒸气吹出，使溪水浓度减小，C

错误；实验室制CO?应用CaCO：,与稀盐酸制C0,若用浓盐酸会使CO,中含较多的HC1,D错误。

4.下列说法中不正确的是（）

A.海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库

B.海水中金的储存量约为陆地的170倍，但它的富集程度却很低

C.从海水中可以提取铀和重水等核原料

D.海水中的漠、氨等元素均为微量元素，但仍有提取的价值

【解析】选D。海水中金元素的储量为5X107t,但1t海水中的含量仅为4X10-6g,所以说它的富集程

度很低，海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，另外还可从海水中提取铀和重水等核原料，这对

个国家来说具有战略意义，故A、B、C正确；海水中的瓦、F等元素为常量元素、D错误。

5.（20XX•徐州高一检测）下列有关说法中不正确的是

（）

A.工业上可利用海水制取镁

B.实验室可以海带为原料获得碘

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C.工业上可用还原剂还原赤铁矿(含FeQJ获得铁

D.从海水中提取漠元素(以形式存在)，可以考虑向其中通入F2

【解析】选D。海水中含大量§底+,海带中含碘元素，因此工业上可利用海水制镁，实膜室中用海带制典

A、B正确；赤铁矿主要成分为FeA,可用还原剂如焦炭还原FeC获得铁，C正确；因F?能与水剧烈反应,

反应方程式为：2F2+2HQ====4HF他,因此D错误。

二、非选择题(本题包括3小题，共30分)

6.口0分)海水中漠元素以形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取漠的工艺流程如图：

(1：步骤①反应的离子方程式是。

(2；步骤③反应的化学方程式是______

从理论上考虑，下列也能吸收Be的是_____。

A.NaOJIB.FeCl2C.Na2s0、D.IM)

(3：Br的原子序数是______在周期表中位于第

周期_____族。

(4：步骤⑤蒸储的过程中，温度应控制在8(rc~9(rc。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因

(5：为什么不直接用“溪水混合物1”而要用“溪水混合物H”进行蒸储得到液漠o

【解析】(1)(2)(3)问相对简单，读懂流程图，结合学过的重点方程式，可以写出2Br+C12====Br2+2Cl-,

S02+Br2+2H20====2HBr+H2S01；只从理论上考虑，NaOH具有

强碱性，能吸收Bn,F/、具有强还原性也能吸收

Br2,但阮^在水中的溶解度较小，不能充分吸收。溪是35号元素，位于第四周期VILA族。

(4：温度过高，大量水蒸气随溪排出，溪气中水蒸气的含量增加，温度过低，溪不能完全蒸出，产率太

低。

(5：“浸水混合物I”中虽然含有溪单质，但浓度低，如果直接蒸储，处理量大，生产成本高。经过“空

气吹出、S0二吸收、氧化”等步骤实际上是将溪水浓缩了。

答案：(1)2Br'+Cl2====Br2+2Cl-

(2；S02+Br2+2H20====2HBr+H2S0,A、B、C

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(3：35四VIA

(4：若温度过高，大量水蒸气随漠排出，漠气中水蒸气的含量增加，温度过低，漠不能完全蒸出，产率

太低

(5：“澳水混合物I”中虽然有漠单质，但浓度低，如果直接蒸储，处理量大，生产成本高，而“漠水

混合物H”实际上将漠水浓缩了

7.口0分)海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了如图所示实验：

---------------1Uivini)门21，＜怖，-------------

含碘离子溶液-------=——一-含碘水溶液

⑤提取碘©-------

含碘苯溶液-f单质碘

请填写下列空白：

(1:步骤①妁烧海带时，除需要=脚架外，还需要用到的实验仪器是_____(从下列仪器中选出所需的

仪器.用标号字母填写在空白处)。

A.烧杯B.坦堪C.表面皿D.泥三角E.酒精灯

F.干燥器

(2：步骤③的实验操作名称是_____；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步理

的实验操作名称是_____O

(3：步骤④反应的离子方程式是_____。

(4：步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是_。

(5：请设计一种检聆提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的简单方法：_____。

【解析】(1)灼烧用到的仪器有：酒精灯、三脚架、泥三角、，甘塔、堪竭钳。列出实验仪器的方法是:

①从实验装置由下而上；②从实验步骤先后用到顺序列出。(2)物质分离方法是：固液分离用过滤；液

液不互溶用分液，液液互溶用蒸僧。(3)利用MnO2的氧化性把I氧叱。(4)因为苯与水互不相溶，且

h在苯中的溶解度比在水中大,故萃取剂可用苯。

(5；利用L遇淀粉变蓝的特性来检验。

答案:⑴B、D、E

(2)过滤蒸储

2t

⑶2r+MnO2+4H'====Mn+I2+2H20

(4)苯与水互不相溶，碘在苯中的溶解度比在水中大

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（5）取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色（如果变蓝，说明还有单

质碘）

［实验・探究］

8.i10分）目前世界上60$的镁是从海水中提取的。学生就这个课题展开了讨论。已知海水提镁的主要步

骤如下：