2021学年第三单元 海洋化学资源的综合应用第1课时习题

这是一份2021学年第三单元 海洋化学资源的综合应用第1课时习题，共5页。
【基础达标】
一、选择题(本题包括3小题，每小题5分，共15分)
1．(2021·南京高一检测)过滤后的食盐水中仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水：①加入稍过量的Na2CO3溶液；②加入稍过量的NaOH溶液；③加入稍过量的BaCl2溶液；④滴入稀盐酸至无气泡产生；⑤过滤。正确的操作顺序是( )
A．①②③⑤④ B．②③①⑤④
C．③②⑤①④ D．③⑤②①④
【解析】选B。Na2CO3应在BaCl2之后加入，Na2CO3可以将CaCl2除去，也可以除去过量的BaCl2，过量的Na2CO3用盐酸除去，NaOH加入的顺序不影响除杂。故B项符合要求。
【补偿训练】
从淡化海水中提取溴的流程如图所示，下列有关说法错误的是( )
A.X为SO2气体，也可将SO2换成Na2SO3
B．设备Y为蒸馏塔
C．在提取溴的过程中一定有Br－被氧化
D．工业上每获得1 ml Br2，需要消耗Cl2的体积最多为44.8 L(标准状况下)
【解析】选D。溴与X反应生成溴化物，故X为具有还原性的物质，故X为SO2，也可选用Na2SO3，故A正确；单质溴加热蒸发得到溴蒸气，故设备Y为蒸馏塔，故B正确；氯气氧化海水中的溴离子得到溴单质，溴化物与氯气反应生成溴单质，这两步都是Br－被氧化，故C正确；Cl2＋ 2Br－===Br2＋2Cl－，根据方程式可知：生成1 ml Br2，需消耗1 ml氯气，故两次氧化共需氯气2 ml，即44.8 L(标准状况下)，这是理论值，在工业上，两次氧化时，氯气都应过量，且被氧化生成的溴最终不能完全得到，故工业上每获得1 ml Br2，需要消耗Cl2的体积大于44.8 L(标准状况下)，故D错误。
2．(2021·南通高一检测)通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，粗盐精制的实验流程如下。下列说法正确的是( )
A．在第②③④⑥步通过加入化学试剂除杂，加入试剂顺序为：BaCl2溶液 → NaOH溶液 → Na2CO3溶液 → 稀盐酸
B．第⑤步操作是分液
C．在第⑦步中使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解
D．除去Na2SO4的方程式为Na2SO4＋BaCl2===BaSO4＋NaCl
【解析】选A。A项，Na2CO3应在BaCl2之后加入，在滤液中加入HCl，中和NaOH，与Na2CO3反应生成NaCl，正确；B项，⑤之后为沉淀和滤液，说明⑤是过滤，错误；C项，⑦处玻璃棒的作用是搅拌散热，防止液体飞溅，错误；D项，BaSO4没有写“↓”，NaCl前面的应配2，错误。
3．(2021·泰州高一检测)“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图：
下列说法不正确的是( )
A．进入吹出塔前，Br－被氧化为Br2
B．从吸收塔流出的溶液主要含HBr和H2SO4
C．经过吸收塔后，溴元素得到富集
D．两次通入水蒸气的作用都是参加反应
【解析】选D。A项，通入氯气，发生反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，溴易挥发，可用热空气吹出，因此吹出塔前，Br－被氧化为Br2，正确；B项，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，正确；C项，经过吸收塔后，可使溶液中的Br－远大于进入吸收塔之前的海水中Br－的浓度，溴元素得到富集，正确；D项，在吹出塔中吹入水蒸气，可提高物质的能量，有助于溴挥发逸出，没有参加反应；在蒸馏塔中，发生反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，水作为溶剂，使物质发生反应，同时提供能量，使反应产生的溴单质变为蒸气，经冷凝、精馏得到产品，可见两次通入水蒸气都未参加反应，错误。
二、非选择题(本题包括1小题，共15分)
4．(2021·福州高一检测)海水是巨大的资源宝库，在海洋综合利用方面，我国进行了深入的研究。蛟龙号载人潜水器是我国自行设计、自主集成研制的载人潜水器，其主要目的是使人们更好地了解海洋。从海洋中提取的氯化钠样品中往往含有杂质。为了除去氯化钠样品中的杂质碳酸钠，某兴趣小组最初设计了如下所示方案进行实验。
(1)沉淀A的化学式是__________。
(2)加入过量氯化钙溶液后，分离除去沉淀A的实验操作是_____________________________________。
(3)他们在实验过程中，又发现了新的问题：此方案很容易引入新的杂质。固体物质B的成分为__________(用化学式表示)。
(4)他们继续探究后又提出了新的方案：将混合物溶解，滴加盐酸至不再产生气泡为止，然后加热煮沸。有关反应的化学方程式为_____________________。
【解析】若用 CaCl2除去碳酸钠，生成碳酸钙沉淀，但会引入新杂质CaCl2，蒸发后所得固体应是NaCl和CaCl2的混合物；若用盐酸除去，则溶液中只有NaCl和HCl，蒸发结晶时HCl挥发，可得纯净的NaCl。
答案：(1)CaCO3 (2)过滤 (3)NaCl和CaCl2 (4)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
【能力进阶】
一、选择题(本题包括1小题，共5分)
5．(2021·青岛高一检测)在提纯粗盐(含有Ca2＋、Mg2＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 等杂质离子)的实验中。下列说法正确的是( )
A．加入试剂顺序可以是BaCl2、Na2CO3、NaOH、HCl
B．过滤操作可以在所有的试剂加完后进行
C．可以用玻璃棒搅拌过滤器中的溶液，以加快过滤速度
D．将提纯后的食盐溶液倒入坩埚，加热，至水分全部蒸干停止加热
【解析】选A。粗盐中常含有Ca2＋、Mg2＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 杂质离子，选NaOH除去Mg2＋，选BaCl2除去SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，选Na2CO3除去Ca2＋及过量的Ba2＋，最后加盐酸除去过量氢氧化钠和碳酸钠调节pH至7，以此来解答。A.依据题意可知：碳酸钠的作用是除去钙离子、过量钡离子，过量的碳酸钠、氢氧化钠可以用盐酸除去，所以保证碳酸钠在氯化钡后面即可，故A正确；B.加入沉淀剂氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠，分别生成硫酸钡、碳酸钙、氢氧化镁，直接加入盐酸，则生成的沉淀碳酸钙、氢氧化镁又会重新溶解，所以过滤操作应在加入盐酸之前进行，故B错误；C.用玻璃棒搅拌过滤器中的液体可能将滤纸弄破，导致实验失败，所以过滤操作不能用玻璃棒搅拌，故C错误；D.在蒸发操作过程中，当加热到有少量液体剩余时停止加热，剩余的水可以用余热蒸干，故D错误。
二、非选择题(本题包括1小题，共15分)
6. (2021·长沙高一检测)海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：
(1)海水淡化的方法有电渗析法、离子交换法和__________(写出一种即可)。
(2)将NaCl溶液进行电解，生成H2、Cl2和NaOH，该电解反应的离子方程式为
_____________________________________________________。
(3)步骤 Ⅰ 中已获得Br2，步骤 Ⅱ 中又将Br2还原为Br－，其目的为
_____________________________________________。
(4)步骤 Ⅱ 用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的化学方程式为________________________________________，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是___________________________。
【解析】(1)海水淡化即海水除盐，联想实验室制取蒸馏水可知，用蒸馏法可将海水淡化。
(2)根据题意和质量守恒定律，该电解反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，据此可写出离子方程式。
(3)这里应抓住“低浓度溴溶液”和“工业溴”两个关键信息进行分析判断。
(4)SO2有较强的还原性，Br2有强氧化性，根据氧化还原反应规律和质量守恒定律可写出该反应的化学方程式。SO2水溶液与Br2反应生成酸，工业设备中的很多零部件是不耐酸的。
答案：(1)蒸馏法
(2)2Cl－＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) Cl2↑＋H2↑＋2OH－
(3)富集溴元素
(4)Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 强酸对设备的严重腐蚀