2022届新高考化学第一轮复习课时作业：海水资源的开发利用 环境保护与绿色化学（含解析）

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2022届新高考化学第一轮复习课时作业海水资源的开发利用 环境保护与绿色化学一、选择题1、化学与社会、科技、生产、生活、环境等密切相关。下列有关说法不正确的是(  )A．含氮、磷元素的污水任意排放，会导致水华、赤潮等水体污染B．工业生产玻璃、水泥，均需要用石灰石为原料C．有人称“一带一路”是“现代丝绸之路”，丝绸的主要成分是纤维素，属于天然高分子化合物D．中国蓝是古代人工合成的蓝色化合物，其化学式为BaCuSi4O10，可改写成BaO·CuO·4SiO2解析：N、P元素可使水中藻类植物大量生长，则含氮、磷元素的污水任意排放，会导致水华、赤潮等水体污染，A项正确；工业制水泥、玻璃的原料都用到石灰石，B项正确；丝绸的主要成分是蛋白质，C项错误；硅酸盐改写成氧化物形式时，金属氧化物写在前面，再写SiO2，含氢元素的H2O最后写，所以BaCuSi4O10用氧化物形式可表示为BaO·CuO·4SiO2，D项正确。答案：C2、从海带中提取碘的实验过程涉及下列操作，其中正确的是(　　)解析：灼烧海带应用坩埚，A项错误；过滤时应用玻璃棒引流，B项错误；苯的密度比水的小，萃取了单质碘的苯在上层，应从分液漏斗的上口倒出，C项错误。答案：D3、化学与人类生活、环境保护及社会可持续发展密切相关。下列有关叙述正确的是(　　)A．大量开发利用深海可燃冰，有助于海洋生态环境治理B．汽车尾气中含有大量大气污染物，这是汽油不完全燃烧造成的C．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米(2.5×10－6 m)的细小颗粒物，PM2.5与空气形成的分散系属于胶体，吸附大量有害物质D．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的解析：大量开发深海可燃冰，会破坏海洋生态系统，A项错误；汽车尾气成分复杂，主要包括一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等，B项错误；胶体是分散质微粒直径介于1～100 nm的分散系，C项错误；海水中N、P的含量过多，使海中的藻类植物大量繁殖，造成赤潮，D项正确。答案：D4、下列有关海水综合利用的说法正确的是 (　　)A．蒸发海水制成饱和食盐水，将其电解可制得金属钠B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C．从海水中提溴、碘、镁等元素，都包含氧化还原反应D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能解析：电解饱和食盐水得到的是NaOH，得不到钠，A错误；蒸发制盐是物理变化，B错误；海水中的溴、碘、镁等元素都是以化合态形式存在，转化为单质的过程是氧化还原反应，C正确；潮汐发电是将动能转化为电能，D错误。答案：C5、溴是海水中重要的非金属元素，地球上90%的溴元素以Br－的形式存在于海水中，所以人们称溴为“海洋元素”。下列有关说法中正确的是(　　)A．从海水中提取溴时，不涉及氧化还原反应B．苯与溴水反应生成溴苯C．可以用CCl4萃取溴水中的溴D．向FeBr2溶液中通入Cl2时，一定会发生如下反应：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－解析：从海水中提取溴，一般要经历浓缩、氧化和提取三个步骤，A项错误；苯只能与液溴在催化剂作用下发生取代反应，B项错误；FeBr2与Cl2反应时，因Cl2的量不同，生成物不同，题目中没有说明Cl2与FeBr2的量的关系，故D项错误。答案：C6、NaCl是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为原料生产的产品(或物质)是 (　　)①烧碱　②纯碱　③金属钠　④氯气　⑤盐酸A．①②③④⑤   B.①②③④C．①②③⑤  D．①②④⑤解析：在氯碱工业中，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2与Cl2化合被水吸收可得盐酸。2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。在制纯碱工业中主要利用如下原理：NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。答案：A7、我国有丰富的海洋资源，如图是从海水中提取某些物质的流程图，下列有关说法正确的是(　　) A．工业上通过氯碱工业制取金属钠B．第①步中除去粗盐中的SO、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入药品的顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸C．第②步的反应条件是只需高温加热D．从第③步到第⑤步的目的是浓缩、富集溴单质解析：A.氯碱工业为电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠的反应，而工业上用电解熔融的氯化钠冶炼钠，故A错误；B项中的试剂添加顺序中，钡离子最后无法除去，则加入的药品顺序为：BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，故B错误；C.氯化镁易水解，为防止氯化镁水解，MgCl2·6H2O应在HCl气体的环境下加热制取无水MgCl2，故C错误；D.第③步将溴离子被氧化为溴单质，第④步中溴单质被还原为溴离子，第⑤步中溴离子被氧化为溴单质，过程的目的是浓缩、富集溴单质，故D正确。答案：D8、海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．操作X是蒸发、结晶、过滤、洗涤B．操作Y是先将NH3通入饱和食盐水，再不断通入CO2C．沉淀主要成分为Mg(OH)2D．气体及滤液可用于制备纯碱解析：海水蒸发浓缩、结晶、过滤、洗涤得到食盐和卤水，实验通过操作Y是侯氏制碱法，向氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，碳酸钠加入苦卤中反应生成碳酸镁沉淀，沉淀加热分解生成氧化镁和二氧化碳气体。 A．操作X是得到食盐晶体的分离方法，操作为：蒸发、结晶、过滤、洗涤得到苦卤和氯化钠晶体，故A正确；B.操作Y是侯氏制碱法，向氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠，操作Y是先将NH3通入饱和食盐水，再不断通入CO2，故B正确；C.分析可知沉淀主要成分MgCO3，故C错误；D.电解饱和食盐水生成氢氧化钠溶液，吸收二氧化碳反应生成碳酸钠，气体及滤液可用于制备纯碱，故D正确。答案：C9、为减少雾霾、降低大气中有害气体含量，研究机动车尾气中CO、NOx及CxHy的排放量意义重大(注CxHy为可燃烧的有机物)。机动车尾气污染物的含量与空燃比(空气与燃油气的体积比)的变化关系示意图如图所示，则下列说法不正确的是(　　)A．空燃比的增大使氧气的含量增大，因而CO、CxHy的含量会慢慢变小B．当空燃比达到15后由于燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低，故NOx减少C．空燃比的增大，燃烧产生的高温及火花塞放电能促使空气中的氮气与氧气直接生成NO2D．在机动车尾气出口处使用催化剂能将CO、NOx转化为无害的N2和CO2解析：根据图像可知随空燃比增大，CO和CxHy的含量减少，这是由于空燃比增大，燃油气燃烧更充分，故CO、CxHy含量减少，A正确；当空燃比达到15后，NOx减少的原因可能是因为反应N2(g)＋O2(g) 2NO(g)是吸热反应，当空燃比大于15后，由于燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低，使该反应不易进行，故NOx减少，B正确；氮气与氧气不能直接转化为NO2，C错误；在机动车尾气出口处使用催化剂能将CO、NOx转化为无害的N2和CO2，D正确。答案：C10、工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是 (　　)A．制取镁：海水Mg(OH)2MgOMgB．冶炼铝：铝土矿NaAlO2无水AlCl3AlC．制溴：浓缩海水Br2HBr(aq)Br2D．制碘：海带海带灰I2(aq)I2解析：制备金属镁，需要电解熔融的氯化镁得到，不是电解氧化镁，故A错误；B.电解熔融的氧化铝冰晶石熔融体制备金属铝，氯化铝是共价化合物，熔融的氯化铝不能导电，故B错误；C.海水浓缩后加入氧化剂氯气氧化溴离子为溴单质，被二氧化硫吸收后富集，再通入氯气氧化溴化氢得到溴单质，步骤和实验过程正确，故C正确；D.热裂汽油含有不饱和烃，和碘单质会发生加成反应，不能作萃取剂，应用分馏汽油，故D错误；故选C。答案：C11、从淡化海水中提取溴的流程如下：淡化海水低浓度Br2含Br－等的溶液Br2的浓溶液,Ⅳ液溴下列有关说法不正确的是(　　)A．X试剂可用饱和Na2SO3溶液B．步骤Ⅰ的离子方程式：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2C．工业上每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2 44.8 LD．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏解析：Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr，A项正确；步骤Ⅰ利用氯气的氧化性比溴单质的强，利用置换反应原理制取Br2，B项正确；反应Ⅰ和反应Ⅲ均用到Cl2，故制取1 mol Br2消耗2 mol氯气，但未标明氯气所处的温度和压强，C项错误；从浓溴水中提取溴，可利用有机溶剂(如苯)萃取溴，然后分液得到含溴单质的有机溶液，再经蒸馏可得到纯净的溴单质，D项正确。答案：C二、非选择题12．海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：海水Cl2氯化步骤①溴水混合物Ⅰ空气吹出步骤②含溴的空气步骤③ SO2吸收吸收液Cl2氯化步骤④溴水混合物Ⅱ蒸馏步骤⑤液溴(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Br2的是____________。A．NaOH      B．FeCl2C．Na2SO3            D．H2O(3)步骤⑤蒸馏的过程中，温度应控制在80～90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因： __________________________。解析：(1)(2)离子方程式和化学方程式分别为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；只从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收Br2，Fe2＋、SO具有强还原性也能吸收Br2，但Br2在水中的溶解度较小，不能用水吸收。(3)温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低。答案：(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－(2)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr　ABC(3)若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低13．某校化学兴趣小组设计如下实验从浓缩的海水中提取溴。装置示意图和实验步骤如下(已知Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性)：实验步骤：①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束；②关闭活塞a、c，打开活塞b、d，向A中鼓入足量热空气；③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO2；④关闭活塞b，打开活塞a，再通入A向B中缓慢通入足量Cl2；⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。回答下列问题：(1)实验室中用KMnO4和浓盐酸制备氯气的化学方程式__________________________。(2)步骤②中鼓入热空气的作用为_____________。(3)步骤③B中发生的主要反应的离子方程式为___________。(4)此实验中尾气可用____________(填字母序号)吸收处理。a．水             b．浓硫酸c．NaOH溶液     d．饱和NaCl溶液e．饱和Na2CO3溶液(5)步骤⑤中，用D装置进行蒸馏，收集液溴，将装置图中缺少的必要仪器补画出来。(6)若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBrO3等，该反应的化学方程式为_________。(7)与B装置相比，采用C装置的优点为____________。解析：(1)实验室中用KMnO4和浓盐酸制备氯气时不需加热。(2)步骤②鼓入热空气的作用为将A中生成的Br2吹入B中。(3)步骤③B中发生的主要反应是Br2被SO2还原为Br－，离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO。(4)尾气中含可能没有反应完的Cl2、SO2，还有HBr，可用碱性溶液吸收。(5)蒸馏时需要用温度计控制温度；为了使液体受热均匀，可采取水浴加热。(6)Br2与Na2CO3溶液反应生成NaBrO3，则根据氧化还原反应规律知还生成NaBr。(7)与B装置相比，采用C装置的优点为产生的污染少，操作简单。答案：(1)2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O(2)使A中生成的Br2随热空气进入B中(3)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO(4)ce(5)如图所示(注：①③必画，②不作要求，③中液面与蒸馏烧瓶内液面的相对高度不作要求)(6)3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑(或3Br2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3)(7)操作简单、污染小14．当今世界各国充分认识到海洋资源的重要性，海水的综合利用是当今的热点话题之一。(1)利用海水脱硫可以有效地解决煤燃烧过程中排放的SO2造成的一系列环境问题。其工艺流程如图所示： 天然海水吸收含硫的烟气后，需要用氧气进行氧化处理，其反应的化学方程式是_______________________________，氧化后的海水需要加入NaOH，与之混合后才能排放。该操作的主要目的是_____________________________。(2)利用氯碱工业产品来处理含SO2的烟气的流程如图所示：①“吸收装置”中发生反应的离子方程式是_______。②上述流程中循环利用的物质是____________。(3)从海水中提纯粗盐后的母液中含有K＋、Na＋和Mg2＋等阳离子。对母液进行一系列的加工可制得金属镁：①从离子反应的角度思考，在母液中加入石灰乳所起的作用是__________________________；②电解熔融的无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境中冷却后即为固体镁。下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂是____________(填字母)。A．Ar　　B．CO2　　C．空气  　　D．O2　　E．水蒸气解析：(1)氧气将H2SO3氧化为硫酸，该反应为2H2SO3＋O2===2H2SO4，氧化后的“海水”需要中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸，即NaOH与硫酸发生中和反应；(2)①氯碱工业产品之一为NaOH，用NaOH吸收SO2，其离子方程式为SO2＋OH－===HSO；②回收装置中NaHSO3溶液与HCl反应生成NaCl溶液，NaCl溶液又是氯碱工业的原料，故循环利用的物质是NaCl溶液；(3)①石灰乳能将镁离子转化为沉淀，则在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg2＋；②用作镁蒸气的冷却剂，应不与Mg反应，而Mg与二氧化碳、氧气、水蒸气等均可反应，只有A符合。答案：(1)2H2SO3＋O2===2H2SO4　NaOH与硫酸发生中和反应(2)①SO2＋OH－===HSO　②NaCl(3)①沉淀Mg2＋　②A