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高中化学第一节 自然资源的开发利用当堂检测题
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这是一份高中化学第一节 自然资源的开发利用当堂检测题，共15页。试卷主要包含了海水水资源的利用，海水中化学资源的利用，海水资源的其他利用等内容，欢迎下载使用。
第26讲 海水资源的开发利用
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知识精讲
一、海水水资源的利用
1．途径：主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
2．海水淡化的方法：________法、________法、________法等。
【答案】蒸馏 电渗析 离子交换
二、海水中化学资源的利用
海水中含量最多的为O、H两种元素，还有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他为微量元素。
1．海水制盐
2．海水提镁
工艺流程
步骤及
反应原理
制石灰乳：_________________________________________________________
沉淀Mg2＋：________________________________________________________
酸化，制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
蒸发浓缩、冷却结晶、析出MgCl2·6H2O
在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁
电解法制备镁：_____________________________________________________
【答案】CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
3．海水提溴
4．海带提碘
(1)海带提碘的工艺流程：
氧化的方程式为：______________________________
【答案】2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O
(2)海带中碘元素的检验
三、海水资源的其他利用
1．从海水中提取铀和重水，用于核能开发。
2．开发潮汐能、波浪能等新型能源。
经典例题
题型一：海水资源概述
【变1】海洋又被称为绿色宝库，下列关于海洋的说法正确的是
A．海洋约占地球表面积的71% B．海水中元素仅为有限的十几种
C．蒸馏是海水淡化的唯一方法 D．海水因有腐蚀性而不能冷却循环使用
【答案】A
【解析】
A. 海洋约占地球表面积的71%，故A正确；
B.海水中的元素总计含有80多种，B项错误；
C.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，C项错误；
D.海水水资源的利用，主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等，D项错误。
故答案选：A。
题型二：海水提镁
【变2】海水提镁的主要流程如下，下列说法正确的是( )
①试剂M是盐酸 ②流程中的反应全部都是非氧化还原反应
③操作b只是过滤 ④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2
⑤采用电解法冶炼镁是因为镁很活泼
A．①②③④⑤ B．②③ C．④⑤ D．①④⑤
【答案】D
【解析】
①M是盐酸，用来溶解氢氧化镁沉淀，①正确；
②电解氯化镁生成镁和氯气的反应是氧化还原反应，流程中的反应不全部都是非氧化还原反应，②错误；
③操作b是浓缩蒸发，冷却结晶，过滤洗涤得到氯化镁晶体的过程，③错误；
④用海水晒盐后的饱和溶液中主要是氯化镁，加石灰乳可以制Mg(OH)2，④正确；
⑤氧化镁熔点高，熔融消耗能量高效益低，电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量，⑤正确，
答案选D。
题型三：海水提溴
【变4】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可为SO2气体，也可为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1molBr2，需要消耗Cl2的体积最多为44.8L(标准状况)
【答案】D
【解析】
A. 溴与X反应可生成溴化物，故X为具有还原性的物质，X可为，也可为，正确；
B. 经过设备Y得到溴蒸气，故设备Y为蒸馏塔，正确；
C. 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，这两步都是被氧化，正确；
D. 提取过程中发生反应，根据离子方程式可知，每生成，需消耗氯气，故两次氧化共需氯气，即(标准状况)，但这是理论值，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，需要消耗的体积大于(标准状况)，错误；
故选D。
【例5】为研究从海水中提溴的工艺，甲、乙两位同学分别设计了如图所示实验流程。
(1)甲同学的实验流程中步骤④所发生反应的离子方程式为_________。
(2)对比甲，乙两位同学的实验流程，最大的区别在于对含Br2的海水的处理方法不同，其中符合工业生产要求的是_________(填“甲”或“乙”)，理由是_________。
(3)某课外小组在实验室模拟工业上从浓缩海水中提取Br2的工艺流程，设计了如图所示装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略)。
下列说法错误的是__________(填标号)。
A．A装置中通入的a气体是Cl2
B．实验时应在A装置中通入a气体一段时间，停止通入a气体后再通入热空气
C．B装置中通入的b气体是SO2
D．C装置的作用只是吸收多余的SO2气体
【答案】 甲 含Br2的海水中Br2的浓度低，直接蒸馏成本高，甲同学的实验流程中步骤③④⑤实际上是溴元素的富集过程，可提高Br2的浓度，减少蒸馏时的能源消耗，降低成本 D
【解析】
(1)步骤④用二氧化硫的水溶液吸收溴蒸气，SO2在溶液中与Br2反应生成HBr和H2SO4，该反应的离子方程式为：；
(2)对比甲、乙两流程，最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同，含溴海水中溴的浓度低，直接蒸馏成本高，甲流程中③④⑤步实际上是溴的富集过程，可提高溴的浓度，减少能源消耗，降低成本，故符合工业生产要求的是甲；
(3)A．A装置中通入的a气体是Cl2，利用Cl2，将溶液中的溴离子氧化为溴单质，A正确；
B．实验时应在A装置中通入Cl2一段时间后，再通入热空气，将反应产生的单质Br2吹出，B正确；
C．B装置中通入的b气体是SO2，用SO2吸收溴单质，进行溴元素的富集，该反应方程式为：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，C正确；
D．C装置中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2及溴蒸气、Cl2，防止造成大气污染，D错误；
故合理选项是D。
【点睛】
本题考查海水资源的应用。把握海水提溴的原理、实验装置的作用是解答的关键，注意海水在溴以离子形式存在，海水中含有的Br-浓度较小，且单质溴易挥发的特点分析解答。
题型四：海带提碘
【变6-1】碘单质的制备流程如图，下列说法不正确的是( )
A．“煮沸”操作有利于I－的充分溶解
B．灼烧时用到的硅酸盐仪器为玻璃棒、蒸发皿、酒精灯。
C．氧化的步骤中发生的氧化还原反应：2I－ + H2O2 + 2H+ = I2 + 2H2O
D．萃取分液中分液漏斗中萃取液的处理是：下层液体经旋塞放出，上层液体从上口倒出
【答案】B
【解析】
A项、“煮沸”操作能使海带灰中的I－充分溶解，故A正确；
B项、固体灼烧时应在坩埚中进行，故B错误；
C项、氧化步骤中，双氧水在酸性条件下与碘离子发生氧化还原反应生成碘单质，得到含碘单质的溶液，反应的化学方程式为2I－+ H2O2 + 2H+ = I2 + 2H2O，故C正确；
D项、分液时下层液体经旋塞从下口放出，待下层液体流完后，关闭活塞，再将上层液体从上口倒出，故D正确；
故选B。
题型五：海水资源的综合利用
【变7-1】钓鱼岛及其附属岛屿是中国的固有领土，我国历来十分重视海水资源的综合利用，下列有关海水综合利用的说法正确的是
A．利用潮汐发电是将化学能转化为电能
B．海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化
C．海水中含有溴元素，只需经过物理变化就可以得到溴单质
D．从海水中可以得到MgCl2，电解熔融MgCl2可制备Mg
【答案】D
【解析】
A．潮汐发电是将潮汐能转化为电能，故A错误；
B．因水的沸点较低，可用海水蒸发制海盐，其过程是物理变化过程，故B错误；
C．海水提溴的工艺主要步骤是在预先浓缩并酸化的海水中，通入足量氯气：2Br-+Cl2═Br2+2Cl-，需要加入氧化剂才能获得单质碘，故C错误；
D．从海水中提取金属镁，最基本的方法是往海水里加石灰乳，得到Mg(OH)2沉淀，将沉淀分离后再加入盐酸变成MgCl2；之后经过滤、干燥、镁是活泼金属，MgCl2为离子化合物，电解MgCl2即可得到金属镁，故D正确。
答案选D。
【变7-3】如图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图。根据以上信息，判断下列相关分析不正确的是
A．上述提取Mg的流程中，没有涉及的反应类型是置换反应
B．因氮气的化学性质相对稳定，冷却电解无水氯化镁所得的镁蒸气时，可选择氮气
C．反应⑥所用的气态氧化剂可从本厂生产烧碱处循环利用或从本厂生产镁单质处循环利用
D．从母液中提取Mg和Br2的先后顺序：先提取Br2，后提取Mg
【答案】B
【解析】
A.题中提取Mg的流程中，发生了分解反应、化合反应和复分解反应，没有涉及置换反应，正确；B.在高温下，氮气能与镁反应生成Mg3N2，不能用氮气来冷却镁蒸气，错误；C.反应⑥所用的气态氧化剂为氯气，生成烧碱和生成镁单质时均有氯气产生，可循环利用，降低成本，正确；D.若先提取镁，所得溶液中会残留Ca(OH)2，再用Cl2提取溴时会消耗Cl2，正确。
【例8】海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)图是从海水中提取镁的简单流程。
①工业上常用于沉淀Mg2+的试剂A是_(填化学式)，Mg(OH)2转化为MgCl2的离子方程式为__。
②由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是_____。
③海水中部分离子的含量如下：
成分
含量(mg/L)
成分
含量(mg/L)
Na+
10560
Cl-
18980
Mg2+
1272
Br-
64
Ca2+
400
2560
若从100L该海水中提取镁，理论上可制得镁______ g。
(2)海带灰中富含以I-形式存在的碘元素，实验室提取I2的途径如下所示：
干海带海带灰滤液
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器是______(填名称)；
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液，该反应的离子方程式为_______。
【答案】 Ca(OH)2 127.2 坩埚
【解析】
(1)①工业上用石灰乳与镁离子反应生成Mg(OH)2，氢氧化镁是碱，能与酸反应生成镁盐和水，则Mg(OH)2转化为MgCl2的离子方程式是；
故答案为：Ca(OH)2；。
②氯化镁是离子化合物，由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是；
故答案为：。
③根据表中数据可知Mg2+的物质的量浓度是；100L的海水中Mg2+的物质的量，则理论上可制得镁5.3mol×24g/mol=127.2g；
故答案为：127.2。
(2)①坩埚可以加强热，所以用坩埚盛装固体进行灼烧；
故答案为：坩埚。
②过氧化氢具有氧化性，碘离子具有还原性，在酸性溶液中发生氧化还原反应生成碘单质和水，该反应的离子方程式为；
故答案为：。
提分特训
【题1】下列有关海水资源的利用不正确的是
A．从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品，是在传统海水制盐工业上的发展
B．海带中的碘是以I-形式存在，向海水中滴加淀粉，有蓝色出现
C．海水中提溴的过程中主要发生的化学反应以氧化还原反应为主
D．海水的淡化主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
【答案】B
【解析】
A项、海水制盐得到的苦卤中含有镁、钾、溴的化合物，从苦卤中可制取镁、钾、溴及其化工产品，故A正确；
B项、海带中的碘是以I-形式存在，单质碘遇淀粉变蓝色，I-遇淀粉不变蓝色，故B错误；
C项、海水中提溴的过程主要包括海水与氯气反应生成单质溴、单质溴与二氧化硫反应生成氢溴酸、氢溴酸与氯气反应生成单质溴，这些反应都是氧化还原反应，故C正确；
D项、海水淡化的方法主要有蒸馏法、离子交换法、电渗析法等，故D正确；
答案选B。
【点睛】
本题考查海水资源的利用，注意海水淡化、海水提溴、海水提镁的过程分析是解答关键。
【题2】下列说法正确的是
A．除去粗盐中杂质(Mg2+、SO、Ca2+)，加入的药品顺序为NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B．海水提溴的流程：浓缩海水→氯气氧化→通热空气吹出Br2→SO2还原→氯气氧化→Br2
C．海水晒盐的原理是蒸馏
D．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
【答案】B
【解析】
A．在溶液沉淀之后加入过量溶液，不能除去过量的，A项错误；
B．海水浓缩后，氯气氧化发生反应，通热空气吹出后，溴和二氧化硫发生反应，最后氯气氧化发生反应，流程合理，B项正确；
C．海水晒盐的原理是蒸发水分，使食盐结晶析出，C项错误；
D．波浪发电和潮汐发电的过程中没有发生化学变化，不能将化学能转化为电能，D项错误；
答案选B。
【题3】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：CaO+H2O====Ca(OH)2
B．制Mg(OH)2：MgCl2+Ca(OH)2====Mg(OH)2↓+CaCl2
C．制MgCl2：Mg(OH)2+2HCl====MgCl2+2H2O
D．制Mg，在MgCl2溶液中加Na：MgCl2+2Na====2NaCl+Mg
【答案】D
【解析】
A．CaO与H2O化合成Ca(OH)2，反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2，A项正确；
B．向海水中加入石灰乳沉淀Mg2+，MgCl2与Ca(OH)2发生复分解反应生成Mg(OH)2和CaCl2，反应的化学方程式为MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2，B项正确；
C．用HCl溶解Mg(OH)2得MgCl2溶液，Mg(OH)2与HCl发生中和反应生成MgCl2和H2O，反应的化学方程式为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，C项正确；
D．电解熔融MgCl2制Mg，Na加入MgCl2溶液中反应生成Mg(OH)2、NaCl和H2，反应的化学方程式为2Na+MgCl2+2H2O=Mg(OH)2↓+2NaCl+H2↑，D项错误；
答案选D。
【点睛】
本题考查从海水中提取Mg涉及的化学反应，掌握从海水中提取Mg的流程是解题的关键。注意Na与盐溶液反应时，Na先与溶剂水反应生成NaOH和H2，再考虑NaOH与溶质的反应。
【题4】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，国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸气，蒸气经冷却而得高纯度淡水。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可制得重要化工产品，反应式：食盐＋H2O―→NaOH＋H2↑＋Cl2↑(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1 000 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：
请写出②④的化学反应方程式：______，________。
【答案】 ⅠA 物理变化 NaCl 585 NaOH＋SO2===NaHSO3 NaHSO3＋HCl===NaCl＋H2O＋SO2↑
【解析】
(1)Na为11号元素，位于周期表中第3周期、第ⅠA族，故答案为ⅠA；
(2) 蒸馏法是将海水变成蒸气，蒸气经冷却而得高纯度淡水，没有新物质生成，因此蒸馏法属于物理变化，故答案为：物理变化；
(3)电解饱和食盐水的化学方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，食盐的化学式为NaCl ，制取盐酸的化学方程式为H2＋Cl2 2HCl，由n(HCl)＝，可知m(NaCl)＝107 mol×58.5 g·mol－1＝585×106 g＝585 t，故答案为：NaCl ；585；
(4)由流程可看出用氢氧化钠溶液吸收含SO2的废气，产物为亚硫酸氢钠，化学方程式为NaOH＋SO2===NaHSO3；亚硫酸氢钠与氯化氢反应可得到氯化钠并回收SO2，化学方程式为NaHSO3＋HCl===NaCl＋H2O＋SO2↑，故本题答案为：NaOH＋SO2===NaHSO3；NaHSO3＋HCl===NaCl＋H2O＋SO2↑。
【题5】海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：
(1)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为 ___________；
(2)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达，有关反应的离子方程式为_________________；
(3)从理论上考虑，下列物质也能吸收Br2的是____________．
A．H2O B．Na2CO3 C．Na2SO3 D．FeCl3
(4)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，的沸点为，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。步骤Ⅲ的操作中对盛有工业溴的蒸馏烧瓶采取的加热方式是__________ ，溴蒸汽冷凝后得到液溴和溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差较大的特点进行分离，所用的分离仪器名称是__________ ．
【答案】 富集溴元素 SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br− BC 水浴加热 分液漏斗
【解析】
(1)海水中溴元素含量较少，步骤I中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为富集溴元素，故答案为：富集溴元素；
(2)在水溶液里溴和二氧化硫反应离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-，由此反应可知，生成物为强酸，所以除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是强酸对设备的严重腐蚀，故答案为：SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-；
(3)A．H2O和溴单质反应微弱，不能充分吸收溴单质，故A错误；
B．碳酸钠溶液显碱性，溴的水溶液显酸性，碱性溶液可以与酸性溶液反应，可以吸收，故B正确；
C．Na2SO3 溶液具有还原性，可以被溴单质氧化，能吸收溴单质，故C正确；
D．FeCl3溶液具有氧化性，不能氧化溴单质，因此不能吸收溴单质，故D错误；
故答案为：BC；
(4)的沸点为，微溶于水，有毒性和强腐蚀性，步骤Ⅲ的操作中对盛有工业溴的蒸馏烧瓶采取的加热方式可以是水浴加热，溴蒸汽冷凝后得到液溴密度比水大，沉在溴水的下面，可以通过分液的方法分离，使用的仪器为分液漏斗，故答案为水浴加热；分液漏斗。
提分作业
【练1】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通过淡化膜。下列对加压后右侧海水成分变化的分析正确的是
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
【答案】C
【解析】
A、加压后，溶质不能通过淡化膜，加压后的右侧海水中溶质不变，选项A错误；
B、加压后，溶质不能通过淡化膜，加压后的右侧海水中溶质不变，溶剂质量减少，溶液质量减少，选项B错误；
C、加压后，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，故加压后的右侧海水中溶剂质量减小，选项C正确；
D、加压后，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，故加压后的右侧海水中溶剂质量减小，溶质质量分数增大，选项D错误。
答案选C。
【点睛】
本题难度不大，理解题意(加压后水分子可以透过淡化膜，而海水中的各种离子不能通过淡化膜)、加压后溶液组成的改变是正确解答本题的关键。
【练2】下列关于海水资源综合利用的说法中，正确的是
A．可用海水晒盐的方法提取海水中的淡水资源
B．只通过物理变化即可提取海水中的溴
C．从海水中可以提取NaCl，可电解NaCl溶液制备Na
D．利用海水、铝、空气发电是将化学能转化为电能
【答案】D
【解析】
A．海水晒盐是从海水中提取食盐，此过程中水分蒸发散失，A项错误；
B．海水中的溴以溴离子形式存在，将海水中的溴离子转化为溴单质的过程中，有新物质生成，属于化学变化，B项错误；
C．从海水中可提取，但不能用电解溶液的方法制备，而应用电解熔融的方法制备，C项错误；
D．铝-空气-海水构成原电池，可将化学能转化为电能，D项正确；
答案选D。
【练3】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
【答案】C
【解析】
A、向苦卤中通入氯气置换出溴单质，分离得到溴，通入氯气是为了提取溴，A正确；
B、粗盐中含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等杂质，精制时通常在溶液中依次加入过量的氯化钡溶液、过量的氢氧化钠溶液和过量的碳酸钠溶液，过滤后向滤液中加入盐酸到溶液呈中性，再进行重结晶进行提纯，B正确；
C、工业常选用生石灰或石灰乳作为沉淀剂，C错误；
D、提取溴时一般用氯气置换出溴单质，由于Br2具有挥发性，用空气和水蒸气吹出溴单质，再用二氧化硫将其还原吸收转化为溴化氢，达到富集的目的，D正确；
答案选C。
【点睛】
本题以海水的综合开发利用为载体重点考查了粗盐的提纯、海水提取溴、物质的分离与提纯操作、试剂的选取等，题目难度中等。氯气具有强氧化性，能把溴离子氧化为单质溴，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，据此解答即可。
【练4】从海带中提取碘单质，工艺流程如下图。下列关于海带制碘的说法错误的是
干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液
A．实验室灼烧干海带在坩埚中进行
B．沸水浸泡的目的是使I-充分浸出
C．由滤液获得碘水，发生的离子方程式为
D．碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为萃取
【答案】C
【解析】
A．固体灼烧应在坩埚中进行，A正确；
B．沸水浸泡海带灰的目的是加快I-的溶解，并使之充分浸出，B正确；
C．因为是酸性环境，由滤液获得碘水，正确的离子方程式为，C错误；
D．碘易溶于四氯化碳等有机溶剂且与水不互溶，碘水中加入CCl4发生萃取，得到I2的CCl4溶液，D正确；
故选C。
【练5】若实行海水淡化来供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是
A．加入明矾，使海水中的盐沉淀而淡化 B．利用太阳能，将海水蒸馏淡化
C．利用电渗析法使海水淡化 D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含的盐
【答案】A
【解析】
A.明矾可以净水，其原理是明矾溶于水产生胶体，胶体能够吸附水中的悬浮物，从而达到净水的目的，但明矾不能沉淀水中的离子，不能使海水中的盐沉淀而淡化，故A项错误；
B.蒸馏法是工业上淡化海水的一种常用方法，故B项正确；
C.利用电渗析法可以使海水淡化，故C项正确；
D.通过离子交换树脂可以除去海水中的离子，从而达到淡化海水的目的，故D项正确。
故答案选：A。
【练6】(双选)以海水等为原料，可以制备一系列物质，如图所示。下列说法正确的是(双选)
A．Cl2、漂白粉和SO2均可以漂白有色物质，且漂白的原理相同
B．氯碱工业就是指工业上用电解饱和食盐水的方法制取NaOH、Cl2、H2的过程
C．海水的母液中加入生石灰可得Mg(OH)2
D．步骤①中已经获得Br2，步骤②中又将获得的Br2还原为Br－，其目的是富集Br2，提高Br2的浓度
【答案】CD
【解析】
A.Cl2、漂白粉的漂白是应用HClO的强氧化性，属于氧化漂白，反应过程不可逆，SO2的漂白是SO2与有色物质发生化合反应，反应过程可逆，因此Cl2、漂白粉与SO2的漂白原理不同，故A错误；
B.工业上用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品的过程，称为氯碱工业，故B错误；
C.生石灰为CaO，CaO与母液中的H2O反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与Mg2＋反应得到Mg(OH)2，故C正确；
D.海水中Br-浓度很低，步骤①中获得的Br2的浓度很小，需要用SO2吸收，再用Cl2处理，则可获得大量的工业溴，目的是富集溴，故D正确；答案选CD。
【点睛】
本题以海水为载体，考查有关物质之间的相互转化及常见的化学工业，理解物质的性质和工业生产流程是解题关键。
【练7】镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取出来的。主要步骤如下：
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用__________，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应________。
(2)加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_____________。
(3)试剂②可以选用____________。
(4)无水MgCl2在熔融状态下电解，会生成Mg和Cl2，写出该反应的化学方程式：__________________。
【答案】 NaOH或石灰乳或Ca(OH)2 过量 过滤 HCl或盐酸 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
【解析】
(1)使MgSO4转化为Mg(OH)2，应选择碱，在转化中不引入新的离子，则试剂①选择NaOH或石灰乳，为了使镁离子完全转化，加入试剂①的量应过量，故答案为NaOH或石灰乳；过量；
(2)过滤适用于不溶于水的固体和液体，分离固体和液体用过滤，所以分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是过滤，故答案为过滤；
(3)从氢氧化镁到氯化镁，氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水，反应的化学方程式为：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，故答案为盐酸；
(4)氯化镁电解为分解反应，产物为镁和氯气，故答案为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
【练8】海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示：
(1)实验步骤①会用到下列仪器中的____________ (填字母)。
a．酒精灯 b．漏斗 c．坩埚 d．泥三角
(2)步骤③的操作名称是_______ 。
(3)步骤④中反应的离子方程式为_________。
(4)请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法：______。
(5)海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在实验步骤________(填序号)中实现与碘分离。
【答案】 acd 过滤 取少量待测溶于试管中，滴加少量淀粉溶液，若溶液变蓝色，则含有碘单质 ⑤
【解析】
(1)步骤①为灼烧，需要在坩埚中进行，还要用到铁三角、泥三角、酒精灯、玻璃棒等仪器，无需漏斗，故acd正确，故答案为：acd；
(2)步骤③是从海带灰的悬浊液中得到含碘离子的水溶液的过程，应通过过滤实现，故答案为：过滤；
(3)步骤④中反应为碘离子被双氧水氧化成碘单质的过程，反应为：，故答案为：；
(4)检验碘单质可利用碘的特性，能使淀粉溶液变蓝，因此可去待检验的溶液与试管中，滴加淀粉溶液，观察溶液是否变蓝，若变蓝证明存在碘单质，否则没有，故答案为：取少量待测溶于试管中，滴加少量淀粉溶液，若溶液变蓝色，则含有碘单质；
(5)海带灰中的硫酸盐和碳酸盐始终保留在溶液中，在⑤萃取分液时，碘单质进入有机溶剂，而硫酸盐和碳酸盐残留在水溶液中，从而实现与碘的分离，故答案为：⑤。
第26讲 海水资源的开发利用
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知识精讲
一、海水水资源的利用
1．途径：主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
2．海水淡化的方法：________法、________法、________法等。
【答案】蒸馏 电渗析 离子交换
二、海水中化学资源的利用
海水中含量最多的为O、H两种元素，还有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他为微量元素。
1．海水制盐
2．海水提镁
工艺流程
步骤及
反应原理
制石灰乳：_________________________________________________________
沉淀Mg2＋：________________________________________________________
酸化，制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
蒸发浓缩、冷却结晶、析出MgCl2·6H2O
在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁
电解法制备镁：_____________________________________________________
【答案】CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
3．海水提溴
4．海带提碘
(1)海带提碘的工艺流程：
氧化的方程式为：______________________________
【答案】2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O
(2)海带中碘元素的检验
三、海水资源的其他利用
1．从海水中提取铀和重水，用于核能开发。
2．开发潮汐能、波浪能等新型能源。
经典例题
题型一：海水资源概述
【变1】海洋又被称为绿色宝库，下列关于海洋的说法正确的是
A．海洋约占地球表面积的71% B．海水中元素仅为有限的十几种
C．蒸馏是海水淡化的唯一方法 D．海水因有腐蚀性而不能冷却循环使用
【答案】A
【解析】
A. 海洋约占地球表面积的71%，故A正确；
B.海水中的元素总计含有80多种，B项错误；
C.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，C项错误；
D.海水水资源的利用，主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等，D项错误。
故答案选：A。
题型二：海水提镁
【变2】海水提镁的主要流程如下，下列说法正确的是( )
①试剂M是盐酸 ②流程中的反应全部都是非氧化还原反应
③操作b只是过滤 ④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2
⑤采用电解法冶炼镁是因为镁很活泼
A．①②③④⑤ B．②③ C．④⑤ D．①④⑤
【答案】D
【解析】
①M是盐酸，用来溶解氢氧化镁沉淀，①正确；
②电解氯化镁生成镁和氯气的反应是氧化还原反应，流程中的反应不全部都是非氧化还原反应，②错误；
③操作b是浓缩蒸发，冷却结晶，过滤洗涤得到氯化镁晶体的过程，③错误；
④用海水晒盐后的饱和溶液中主要是氯化镁，加石灰乳可以制Mg(OH)2，④正确；
⑤氧化镁熔点高，熔融消耗能量高效益低，电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量，⑤正确，
答案选D。
题型三：海水提溴
【变4】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可为SO2气体，也可为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1molBr2，需要消耗Cl2的体积最多为44.8L(标准状况)
【答案】D
【解析】
A. 溴与X反应可生成溴化物，故X为具有还原性的物质，X可为，也可为，正确；
B. 经过设备Y得到溴蒸气，故设备Y为蒸馏塔，正确；
C. 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，这两步都是被氧化，正确；
D. 提取过程中发生反应，根据离子方程式可知，每生成，需消耗氯气，故两次氧化共需氯气，即(标准状况)，但这是理论值，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，需要消耗的体积大于(标准状况)，错误；
故选D。
【例5】为研究从海水中提溴的工艺，甲、乙两位同学分别设计了如图所示实验流程。
(1)甲同学的实验流程中步骤④所发生反应的离子方程式为_________。
(2)对比甲，乙两位同学的实验流程，最大的区别在于对含Br2的海水的处理方法不同，其中符合工业生产要求的是_________(填“甲”或“乙”)，理由是_________。
(3)某课外小组在实验室模拟工业上从浓缩海水中提取Br2的工艺流程，设计了如图所示装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略)。
下列说法错误的是__________(填标号)。
A．A装置中通入的a气体是Cl2
B．实验时应在A装置中通入a气体一段时间，停止通入a气体后再通入热空气
C．B装置中通入的b气体是SO2
D．C装置的作用只是吸收多余的SO2气体
【答案】 甲 含Br2的海水中Br2的浓度低，直接蒸馏成本高，甲同学的实验流程中步骤③④⑤实际上是溴元素的富集过程，可提高Br2的浓度，减少蒸馏时的能源消耗，降低成本 D
【解析】
(1)步骤④用二氧化硫的水溶液吸收溴蒸气，SO2在溶液中与Br2反应生成HBr和H2SO4，该反应的离子方程式为：；
(2)对比甲、乙两流程，最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同，含溴海水中溴的浓度低，直接蒸馏成本高，甲流程中③④⑤步实际上是溴的富集过程，可提高溴的浓度，减少能源消耗，降低成本，故符合工业生产要求的是甲；
(3)A．A装置中通入的a气体是Cl2，利用Cl2，将溶液中的溴离子氧化为溴单质，A正确；
B．实验时应在A装置中通入Cl2一段时间后，再通入热空气，将反应产生的单质Br2吹出，B正确；
C．B装置中通入的b气体是SO2，用SO2吸收溴单质，进行溴元素的富集，该反应方程式为：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，C正确；
D．C装置中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2及溴蒸气、Cl2，防止造成大气污染，D错误；
故合理选项是D。
【点睛】
本题考查海水资源的应用。把握海水提溴的原理、实验装置的作用是解答的关键，注意海水在溴以离子形式存在，海水中含有的Br-浓度较小，且单质溴易挥发的特点分析解答。
题型四：海带提碘
【变6-1】碘单质的制备流程如图，下列说法不正确的是( )
A．“煮沸”操作有利于I－的充分溶解
B．灼烧时用到的硅酸盐仪器为玻璃棒、蒸发皿、酒精灯。
C．氧化的步骤中发生的氧化还原反应：2I－ + H2O2 + 2H+ = I2 + 2H2O
D．萃取分液中分液漏斗中萃取液的处理是：下层液体经旋塞放出，上层液体从上口倒出
【答案】B
【解析】
A项、“煮沸”操作能使海带灰中的I－充分溶解，故A正确；
B项、固体灼烧时应在坩埚中进行，故B错误；
C项、氧化步骤中，双氧水在酸性条件下与碘离子发生氧化还原反应生成碘单质，得到含碘单质的溶液，反应的化学方程式为2I－+ H2O2 + 2H+ = I2 + 2H2O，故C正确；
D项、分液时下层液体经旋塞从下口放出，待下层液体流完后，关闭活塞，再将上层液体从上口倒出，故D正确；
故选B。
题型五：海水资源的综合利用
【变7-1】钓鱼岛及其附属岛屿是中国的固有领土，我国历来十分重视海水资源的综合利用，下列有关海水综合利用的说法正确的是
A．利用潮汐发电是将化学能转化为电能
B．海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化
C．海水中含有溴元素，只需经过物理变化就可以得到溴单质
D．从海水中可以得到MgCl2，电解熔融MgCl2可制备Mg
【答案】D
【解析】
A．潮汐发电是将潮汐能转化为电能，故A错误；
B．因水的沸点较低，可用海水蒸发制海盐，其过程是物理变化过程，故B错误；
C．海水提溴的工艺主要步骤是在预先浓缩并酸化的海水中，通入足量氯气：2Br-+Cl2═Br2+2Cl-，需要加入氧化剂才能获得单质碘，故C错误；
D．从海水中提取金属镁，最基本的方法是往海水里加石灰乳，得到Mg(OH)2沉淀，将沉淀分离后再加入盐酸变成MgCl2；之后经过滤、干燥、镁是活泼金属，MgCl2为离子化合物，电解MgCl2即可得到金属镁，故D正确。
答案选D。
【变7-3】如图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图。根据以上信息，判断下列相关分析不正确的是
A．上述提取Mg的流程中，没有涉及的反应类型是置换反应
B．因氮气的化学性质相对稳定，冷却电解无水氯化镁所得的镁蒸气时，可选择氮气
C．反应⑥所用的气态氧化剂可从本厂生产烧碱处循环利用或从本厂生产镁单质处循环利用
D．从母液中提取Mg和Br2的先后顺序：先提取Br2，后提取Mg
【答案】B
【解析】
A.题中提取Mg的流程中，发生了分解反应、化合反应和复分解反应，没有涉及置换反应，正确；B.在高温下，氮气能与镁反应生成Mg3N2，不能用氮气来冷却镁蒸气，错误；C.反应⑥所用的气态氧化剂为氯气，生成烧碱和生成镁单质时均有氯气产生，可循环利用，降低成本，正确；D.若先提取镁，所得溶液中会残留Ca(OH)2，再用Cl2提取溴时会消耗Cl2，正确。
【例8】海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)图是从海水中提取镁的简单流程。
①工业上常用于沉淀Mg2+的试剂A是_(填化学式)，Mg(OH)2转化为MgCl2的离子方程式为__。
②由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是_____。
③海水中部分离子的含量如下：
成分
含量(mg/L)
成分
含量(mg/L)
Na+
10560
Cl-
18980
Mg2+
1272
Br-
64
Ca2+
400
2560
若从100L该海水中提取镁，理论上可制得镁______ g。
(2)海带灰中富含以I-形式存在的碘元素，实验室提取I2的途径如下所示：
干海带海带灰滤液
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器是______(填名称)；
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液，该反应的离子方程式为_______。
【答案】 Ca(OH)2 127.2 坩埚
【解析】
(1)①工业上用石灰乳与镁离子反应生成Mg(OH)2，氢氧化镁是碱，能与酸反应生成镁盐和水，则Mg(OH)2转化为MgCl2的离子方程式是；
故答案为：Ca(OH)2；。
②氯化镁是离子化合物，由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是；
故答案为：。
③根据表中数据可知Mg2+的物质的量浓度是；100L的海水中Mg2+的物质的量，则理论上可制得镁5.3mol×24g/mol=127.2g；
故答案为：127.2。
(2)①坩埚可以加强热，所以用坩埚盛装固体进行灼烧；
故答案为：坩埚。
②过氧化氢具有氧化性，碘离子具有还原性，在酸性溶液中发生氧化还原反应生成碘单质和水，该反应的离子方程式为；
故答案为：。
提分特训
【题1】下列有关海水资源的利用不正确的是
A．从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品，是在传统海水制盐工业上的发展
B．海带中的碘是以I-形式存在，向海水中滴加淀粉，有蓝色出现
C．海水中提溴的过程中主要发生的化学反应以氧化还原反应为主
D．海水的淡化主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
【答案】B
【解析】
A项、海水制盐得到的苦卤中含有镁、钾、溴的化合物，从苦卤中可制取镁、钾、溴及其化工产品，故A正确；
B项、海带中的碘是以I-形式存在，单质碘遇淀粉变蓝色，I-遇淀粉不变蓝色，故B错误；
C项、海水中提溴的过程主要包括海水与氯气反应生成单质溴、单质溴与二氧化硫反应生成氢溴酸、氢溴酸与氯气反应生成单质溴，这些反应都是氧化还原反应，故C正确；
D项、海水淡化的方法主要有蒸馏法、离子交换法、电渗析法等，故D正确；
答案选B。
【点睛】
本题考查海水资源的利用，注意海水淡化、海水提溴、海水提镁的过程分析是解答关键。
【题2】下列说法正确的是
A．除去粗盐中杂质(Mg2+、SO、Ca2+)，加入的药品顺序为NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B．海水提溴的流程：浓缩海水→氯气氧化→通热空气吹出Br2→SO2还原→氯气氧化→Br2
C．海水晒盐的原理是蒸馏
D．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
【答案】B
【解析】
A．在溶液沉淀之后加入过量溶液，不能除去过量的，A项错误；
B．海水浓缩后，氯气氧化发生反应，通热空气吹出后，溴和二氧化硫发生反应，最后氯气氧化发生反应，流程合理，B项正确；
C．海水晒盐的原理是蒸发水分，使食盐结晶析出，C项错误；
D．波浪发电和潮汐发电的过程中没有发生化学变化，不能将化学能转化为电能，D项错误；
答案选B。
【题3】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：CaO+H2O====Ca(OH)2
B．制Mg(OH)2：MgCl2+Ca(OH)2====Mg(OH)2↓+CaCl2
C．制MgCl2：Mg(OH)2+2HCl====MgCl2+2H2O
D．制Mg，在MgCl2溶液中加Na：MgCl2+2Na====2NaCl+Mg
【答案】D
【解析】
A．CaO与H2O化合成Ca(OH)2，反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2，A项正确；
B．向海水中加入石灰乳沉淀Mg2+，MgCl2与Ca(OH)2发生复分解反应生成Mg(OH)2和CaCl2，反应的化学方程式为MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2，B项正确；
C．用HCl溶解Mg(OH)2得MgCl2溶液，Mg(OH)2与HCl发生中和反应生成MgCl2和H2O，反应的化学方程式为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，C项正确；
D．电解熔融MgCl2制Mg，Na加入MgCl2溶液中反应生成Mg(OH)2、NaCl和H2，反应的化学方程式为2Na+MgCl2+2H2O=Mg(OH)2↓+2NaCl+H2↑，D项错误；
答案选D。
【点睛】
本题考查从海水中提取Mg涉及的化学反应，掌握从海水中提取Mg的流程是解题的关键。注意Na与盐溶液反应时，Na先与溶剂水反应生成NaOH和H2，再考虑NaOH与溶质的反应。
【题4】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，国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸气，蒸气经冷却而得高纯度淡水。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可制得重要化工产品，反应式：食盐＋H2O―→NaOH＋H2↑＋Cl2↑(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1 000 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：
请写出②④的化学反应方程式：______，________。
【答案】 ⅠA 物理变化 NaCl 585 NaOH＋SO2===NaHSO3 NaHSO3＋HCl===NaCl＋H2O＋SO2↑
【解析】
(1)Na为11号元素，位于周期表中第3周期、第ⅠA族，故答案为ⅠA；
(2) 蒸馏法是将海水变成蒸气，蒸气经冷却而得高纯度淡水，没有新物质生成，因此蒸馏法属于物理变化，故答案为：物理变化；
(3)电解饱和食盐水的化学方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，食盐的化学式为NaCl ，制取盐酸的化学方程式为H2＋Cl2 2HCl，由n(HCl)＝，可知m(NaCl)＝107 mol×58.5 g·mol－1＝585×106 g＝585 t，故答案为：NaCl ；585；
(4)由流程可看出用氢氧化钠溶液吸收含SO2的废气，产物为亚硫酸氢钠，化学方程式为NaOH＋SO2===NaHSO3；亚硫酸氢钠与氯化氢反应可得到氯化钠并回收SO2，化学方程式为NaHSO3＋HCl===NaCl＋H2O＋SO2↑，故本题答案为：NaOH＋SO2===NaHSO3；NaHSO3＋HCl===NaCl＋H2O＋SO2↑。
【题5】海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：
(1)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为 ___________；
(2)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达，有关反应的离子方程式为_________________；
(3)从理论上考虑，下列物质也能吸收Br2的是____________．
A．H2O B．Na2CO3 C．Na2SO3 D．FeCl3
(4)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，的沸点为，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。步骤Ⅲ的操作中对盛有工业溴的蒸馏烧瓶采取的加热方式是__________ ，溴蒸汽冷凝后得到液溴和溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差较大的特点进行分离，所用的分离仪器名称是__________ ．
【答案】 富集溴元素 SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br− BC 水浴加热 分液漏斗
【解析】
(1)海水中溴元素含量较少，步骤I中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为富集溴元素，故答案为：富集溴元素；
(2)在水溶液里溴和二氧化硫反应离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-，由此反应可知，生成物为强酸，所以除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是强酸对设备的严重腐蚀，故答案为：SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-；
(3)A．H2O和溴单质反应微弱，不能充分吸收溴单质，故A错误；
B．碳酸钠溶液显碱性，溴的水溶液显酸性，碱性溶液可以与酸性溶液反应，可以吸收，故B正确；
C．Na2SO3 溶液具有还原性，可以被溴单质氧化，能吸收溴单质，故C正确；
D．FeCl3溶液具有氧化性，不能氧化溴单质，因此不能吸收溴单质，故D错误；
故答案为：BC；
(4)的沸点为，微溶于水，有毒性和强腐蚀性，步骤Ⅲ的操作中对盛有工业溴的蒸馏烧瓶采取的加热方式可以是水浴加热，溴蒸汽冷凝后得到液溴密度比水大，沉在溴水的下面，可以通过分液的方法分离，使用的仪器为分液漏斗，故答案为水浴加热；分液漏斗。
提分作业
【练1】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通过淡化膜。下列对加压后右侧海水成分变化的分析正确的是
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
【答案】C
【解析】
A、加压后，溶质不能通过淡化膜，加压后的右侧海水中溶质不变，选项A错误；
B、加压后，溶质不能通过淡化膜，加压后的右侧海水中溶质不变，溶剂质量减少，溶液质量减少，选项B错误；
C、加压后，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，故加压后的右侧海水中溶剂质量减小，选项C正确；
D、加压后，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，故加压后的右侧海水中溶剂质量减小，溶质质量分数增大，选项D错误。
答案选C。
【点睛】
本题难度不大，理解题意(加压后水分子可以透过淡化膜，而海水中的各种离子不能通过淡化膜)、加压后溶液组成的改变是正确解答本题的关键。
【练2】下列关于海水资源综合利用的说法中，正确的是
A．可用海水晒盐的方法提取海水中的淡水资源
B．只通过物理变化即可提取海水中的溴
C．从海水中可以提取NaCl，可电解NaCl溶液制备Na
D．利用海水、铝、空气发电是将化学能转化为电能
【答案】D
【解析】
A．海水晒盐是从海水中提取食盐，此过程中水分蒸发散失，A项错误；
B．海水中的溴以溴离子形式存在，将海水中的溴离子转化为溴单质的过程中，有新物质生成，属于化学变化，B项错误；
C．从海水中可提取，但不能用电解溶液的方法制备，而应用电解熔融的方法制备，C项错误；
D．铝-空气-海水构成原电池，可将化学能转化为电能，D项正确；
答案选D。
【练3】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
【答案】C
【解析】
A、向苦卤中通入氯气置换出溴单质，分离得到溴，通入氯气是为了提取溴，A正确；
B、粗盐中含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等杂质，精制时通常在溶液中依次加入过量的氯化钡溶液、过量的氢氧化钠溶液和过量的碳酸钠溶液，过滤后向滤液中加入盐酸到溶液呈中性，再进行重结晶进行提纯，B正确；
C、工业常选用生石灰或石灰乳作为沉淀剂，C错误；
D、提取溴时一般用氯气置换出溴单质，由于Br2具有挥发性，用空气和水蒸气吹出溴单质，再用二氧化硫将其还原吸收转化为溴化氢，达到富集的目的，D正确；
答案选C。
【点睛】
本题以海水的综合开发利用为载体重点考查了粗盐的提纯、海水提取溴、物质的分离与提纯操作、试剂的选取等，题目难度中等。氯气具有强氧化性，能把溴离子氧化为单质溴，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，据此解答即可。
【练4】从海带中提取碘单质，工艺流程如下图。下列关于海带制碘的说法错误的是
干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液
A．实验室灼烧干海带在坩埚中进行
B．沸水浸泡的目的是使I-充分浸出
C．由滤液获得碘水，发生的离子方程式为
D．碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为萃取
【答案】C
【解析】
A．固体灼烧应在坩埚中进行，A正确；
B．沸水浸泡海带灰的目的是加快I-的溶解，并使之充分浸出，B正确；
C．因为是酸性环境，由滤液获得碘水，正确的离子方程式为，C错误；
D．碘易溶于四氯化碳等有机溶剂且与水不互溶，碘水中加入CCl4发生萃取，得到I2的CCl4溶液，D正确；
故选C。
【练5】若实行海水淡化来供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是
A．加入明矾，使海水中的盐沉淀而淡化 B．利用太阳能，将海水蒸馏淡化
C．利用电渗析法使海水淡化 D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含的盐
【答案】A
【解析】
A.明矾可以净水，其原理是明矾溶于水产生胶体，胶体能够吸附水中的悬浮物，从而达到净水的目的，但明矾不能沉淀水中的离子，不能使海水中的盐沉淀而淡化，故A项错误；
B.蒸馏法是工业上淡化海水的一种常用方法，故B项正确；
C.利用电渗析法可以使海水淡化，故C项正确；
D.通过离子交换树脂可以除去海水中的离子，从而达到淡化海水的目的，故D项正确。
故答案选：A。
【练6】(双选)以海水等为原料，可以制备一系列物质，如图所示。下列说法正确的是(双选)
A．Cl2、漂白粉和SO2均可以漂白有色物质，且漂白的原理相同
B．氯碱工业就是指工业上用电解饱和食盐水的方法制取NaOH、Cl2、H2的过程
C．海水的母液中加入生石灰可得Mg(OH)2
D．步骤①中已经获得Br2，步骤②中又将获得的Br2还原为Br－，其目的是富集Br2，提高Br2的浓度
【答案】CD
【解析】
A.Cl2、漂白粉的漂白是应用HClO的强氧化性，属于氧化漂白，反应过程不可逆，SO2的漂白是SO2与有色物质发生化合反应，反应过程可逆，因此Cl2、漂白粉与SO2的漂白原理不同，故A错误；
B.工业上用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品的过程，称为氯碱工业，故B错误；
C.生石灰为CaO，CaO与母液中的H2O反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与Mg2＋反应得到Mg(OH)2，故C正确；
D.海水中Br-浓度很低，步骤①中获得的Br2的浓度很小，需要用SO2吸收，再用Cl2处理，则可获得大量的工业溴，目的是富集溴，故D正确；答案选CD。
【点睛】
本题以海水为载体，考查有关物质之间的相互转化及常见的化学工业，理解物质的性质和工业生产流程是解题关键。
【练7】镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取出来的。主要步骤如下：
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用__________，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应________。
(2)加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_____________。
(3)试剂②可以选用____________。
(4)无水MgCl2在熔融状态下电解，会生成Mg和Cl2，写出该反应的化学方程式：__________________。
【答案】 NaOH或石灰乳或Ca(OH)2 过量 过滤 HCl或盐酸 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
【解析】
(1)使MgSO4转化为Mg(OH)2，应选择碱，在转化中不引入新的离子，则试剂①选择NaOH或石灰乳，为了使镁离子完全转化，加入试剂①的量应过量，故答案为NaOH或石灰乳；过量；
(2)过滤适用于不溶于水的固体和液体，分离固体和液体用过滤，所以分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是过滤，故答案为过滤；
(3)从氢氧化镁到氯化镁，氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水，反应的化学方程式为：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，故答案为盐酸；
(4)氯化镁电解为分解反应，产物为镁和氯气，故答案为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
【练8】海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示：
(1)实验步骤①会用到下列仪器中的____________ (填字母)。
a．酒精灯 b．漏斗 c．坩埚 d．泥三角
(2)步骤③的操作名称是_______ 。
(3)步骤④中反应的离子方程式为_________。
(4)请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法：______。
(5)海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在实验步骤________(填序号)中实现与碘分离。
【答案】 acd 过滤 取少量待测溶于试管中，滴加少量淀粉溶液，若溶液变蓝色，则含有碘单质 ⑤
【解析】
(1)步骤①为灼烧，需要在坩埚中进行，还要用到铁三角、泥三角、酒精灯、玻璃棒等仪器，无需漏斗，故acd正确，故答案为：acd；
(2)步骤③是从海带灰的悬浊液中得到含碘离子的水溶液的过程，应通过过滤实现，故答案为：过滤；
(3)步骤④中反应为碘离子被双氧水氧化成碘单质的过程，反应为：，故答案为：；
(4)检验碘单质可利用碘的特性，能使淀粉溶液变蓝，因此可去待检验的溶液与试管中，滴加淀粉溶液，观察溶液是否变蓝，若变蓝证明存在碘单质，否则没有，故答案为：取少量待测溶于试管中，滴加少量淀粉溶液，若溶液变蓝色，则含有碘单质；
(5)海带灰中的硫酸盐和碳酸盐始终保留在溶液中，在⑤萃取分液时，碘单质进入有机溶剂，而硫酸盐和碳酸盐残留在水溶液中，从而实现与碘的分离，故答案为：⑤。
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