【同步讲义】高中化学（人教版2019）必修第二册--第22讲 海水资源的开发利用　煤、石油和天然气的综合利用 讲义

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知识精讲
知识点01 海水资源的开发利用
1．海水水资源的利用类型
（1）海水水资源的利用
2．海水化学资源的利用
（1）制氯化钠及生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等
（2）制取镁、钾、溴及其他产品
（3）海水综合利用图
3．海水能源资源的利用
（1）从海水中提取铀和重水作核能的原料
（2）开发潮汐能、波浪能等新型能源
【即学即练1】海水是巨大的资源宝库。如图表示以海水为基本原料的相关工业，其中不符合实际情况的是（ ）。
【解析】选D。海水中Cl、Na、K、Mg、Ca、Br、B等元素的含量很高。通过富集可以制取镁、食盐、单质溴等。海水中铁的含量很低，工业生产不以海水为原料制备钢铁。
知识点02 煤、石油和天然气的综合利用
1．煤的组成与综合利用
（1）煤的组成
（2）煤的综合应用
2．天然气的综合利用
3．石油的综合利用
（1）组成：多种碳氢化合物组成的混合物
（2）利用方法
3．三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维，这三大合成材料是以煤、石油和天然气为原料生产的。
【即学即练2】重油裂化的主要目的是（ ）。
A．获得短链气态烃 B．生产更多的汽油
C．提高汽油品质 D．将直链烃转化为芳香烃
【解析】选B。石油裂化的目的是提高轻质液体燃料（汽油、煤油、柴油等）的产量，特别是提高汽油的产量，故B正确。
能力拓展
考法01 海水中的综合利用原理和流程
【典例1】（2022·芜湖高一检测）海洋是巨大的化学资源宝库。以下是从海带中获取粗碘操作流程图，请回答下列问题：
（1）灼烧海带得到海带灰，经过浸取后得到海带提取液。下图所示装置可用于灼烧海带的是__________（填标号）。
A． B． C． D．
（2）反应①中的氧化剂是________（填化学式）。
（3）上述流程，进行操作I时加入的有机试剂为_______（填“苯”或“四氯化碳”）。
（4）操作II的名称为____________。
（5）反应②所得下层溶液，碘元素主要以I－和IO3－存在，写出反应③得到I2的离子方程式_____________________________。
（6）为测定某含碘液废中I2的含量，取amL废液，调节溶液pH后，加入Na2S2O3溶液，恰好完全反应时消耗cml/LNa2S2O3溶液bmL（已知I2+2S2O32－2I－+S4O62－），则废液中I2的含量为__________mg/mL。
【解析】（1）可用于灼烧海带的是坩埚，装置A为溶解操作、B为灼烧固体、C为蒸发结晶、D为加热液体；（2）反应①中发生的离子方程式：H2O2+2I－+2H+I2+2H2O，其中H2O2中氧元素化合价从－1降至－2，则氧化剂是H2O2；（3）根据反应②后的有机层在上层溶液，说明萃取剂的密度比水小，而苯属于烃，密度比水小；（4）从悬浊液得到固体粗碘，操作II为过滤；（5）反应③中I－和IO3－发生归中反应得到I2，离子方程式为：5I－+IO3－+6H+3I2+3H2O；（6）由I2+2S2O32－2I－+S4O62－，则n（I2）＝n（Na2S2O3）＝×cml·L－1×b×10－3L＝×10－3ml，则I2的质量为m（I2）＝×10－3ml×254g/ml＝127bc×10－3g＝127bcmg，amL废液中I2的含量为mg/mL。
【答案】（1）B（2）H2O2（3）苯（4）过滤
（5）5I－+IO3－+6H+3I2+3H2O（6）
【知识拓展】
1．海水蒸馏原理及装置
（1）蒸馏烧瓶规格的选择：液体体积占烧瓶容积的1/3
（2）冷却水的进出口：下进上出，采用逆流原理冷却效果好
（3）蒸馏过程：开始时，先通冷凝水，再加热；结束时，先停热，再停通冷凝水
（4）防暴沸方法：预先加入沸石或碎瓷片
（5）忘记加沸石：先停热，再冷却，后补加
2．海水提溴流程
（1）流程
（2）主要过程及反应原理
3．海水提溴
（1）流程
（2）主要过程及反应原理
①反应原理：Cl2+2I－I2+2Cl－
②灼烧所用的仪器
③萃取和分液操作
4．海水提镁
（1）流程
（2）主要过程及反应原理
①制石灰乳：CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2OCa（OH）2
②沉淀Mg2+：Ca（OH）2+MgCl2Mg（OH）2↓+CaCl2
③提取MgCl2：Mg（OH）2+2HClMgCl2+2H2O
④制氯化镁晶体：MgCl2+6H2OMgCl2·6H2O
⑤氯化镁晶体脱水：MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O
⑥制金属镁：MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑
【特别提醒】制氯化镁晶体的基本操作：加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥称量
考法02 化石燃料的综合利用
【典例2】石蜡油（17个碳原子以上的液态烷烃混合物）的分解实验装置如图所示（部分仪器已省略）。在试管①中加入石蜡油和氧化铝（催化石蜡分解）；试管②放在冷水中，试管③中加入溴水。实验现象：试管①中加热一段时间后，可以看到试管内液体沸腾；试管②中有少量液体凝结，闻到汽油的气味，往液体中滴加几滴高锰酸钾酸性溶液颜色褪去。根据实验现象回答下列问题：
（1）装置A的作用是__________________________________。
（2）试管①中发生的主要反应有：
C17H36C8H18+C9H18；C8H18C4H10+C4H8
丁烷可进一步裂解，除得到甲烷和乙烷外，还可以得到另两种有机物，它们的结构简式为______________和______________，这两种有机物混合后在一定条件下可聚合成高分子化合物，其反应类型属于______反应。其可能结构为______（填字母代号）。
A．CH2－CH2－CH2n B．CH2－CH2－CH2－CH2－CH3n
C．CH2－CH2－CH2－n D．CH2－CHCH2n
（3）写出试管③中反应的一个化学方程式______________________________，该反应的类型为______反应。（4）试管②中的少量液体的组成是______（填序号：①甲烷；②乙烯；③液态烷烃；④液态烯烃）。
【解析】（1）裂解气中的CH2＝CH－CH3和CH2＝CH2能与溴水发生加成反应，使气压降低，发生倒吸，装置A的作用是防止试管③中液体倒吸回试管②中；（2）丁烷的两种裂解方式为：C4H10CH4+CH2＝CHCH3，C4H10C2H6+CH2＝CH2，如果是乙烯和丙烯之间发生加聚反应，由于碳原子之间的连接顺序可以有CH2－CH2－CH2n和CH2－CH2－CH2－n两种结构简式，分别为A、C结构；（3）CH2＝CH－CH3和CH2＝CH2能与溴水发生加成反应；（4）石蜡在催化剂氧化铝存在下，加热可以裂化为短链的气态饱和烃和不饱和烃，还有液态的饱和烃和不饱和烃。
【答案】（1）防止试管③中液体倒吸回试管②中（或用作安全瓶）
（2）CH2＝CH－CH3；CH2＝CH2；加聚反应；AC
（3）CH2＝CH2+Br2CH2BrCH2Br或CH3－CH2＝CH2+Br2CH3－CH2－CH2；加成反应
（4）③和④
【知识拓展】
1．化学中“三馏”的比较
（1）石油常压蒸馏时所得馏分的先后顺序为石油气（C4以下）、汽油（C5～C11）、煤油（C11～C16）、柴油（C15～C18）、重油（C20以上）等。
（2）减压可以降低物质的沸点，石油的减压蒸馏可以在较低温度下，使重油、柴油等常压蒸馏产品继续分离，可得到燃料油、润滑油、石蜡等石油产品。
2．化学中“两裂”的比较
【特别提醒】
（1）煤的干馏、气化、液化以及石油的裂化、裂解和重整都是化学变化，只有石油的分馏属于物理变化。
（2）煤、石油及其加工产品都是混合物。
（3）从产品角度认识裂化和裂解的区别
3．化学“六气”的主要成分
分层提分
题组A 基础过关练
1．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（ ）。
A．氯、溴、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，淡水可以通过蒸馏获得。
2．（2022·泉州高一检测）下列关于化石燃料加工的说法正确的是（ ）。
A．石油裂化主要得到乙烯
B．石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油等
C．煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气
D．煤的气化是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径
【解析】选C。A选项中石油裂化主要得到烯烃和烷烃，石油裂解则主要得到乙烯；B选项中石油分馏属于物理变化；D选项中煤的气化是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，属于化学变化。
3．海水提溴时常用热空气或水热气将溴吹出制成粗溴，是因为单质溴（ ）。
A．性质稳定 B．沸点低 C．不溶于水 D．易升华
【解析】选B。通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用的是液溴沸点低、易挥发的性质，且溴可溶于水，与化学性质稳定无关，且溴不具有易升华的性质，B项正确。
4．灼烧海带得到海带灰，经过浸取后得到海带提取液。下图所示装置可用于灼烧海带的是（ ）。
A． B． C． D．
【解析】选B。可用于灼烧海带的是坩埚，装置A为溶解操作、B为灼烧固体、C为蒸发结晶、D为加热液体。
5．关于证明海带中存在碘元素的实验，以下操作正确的是（ ）。
A．海带中的碘可以直接用四氯化碳萃取
B．在蒸发皿中灼烧海带使之变为海带灰
C．将海带灰溶于水中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝
D．为了将I－氧化，加入的氧化剂最好选择H2O2
【解析】选D。A项，海带中的碘是以化合态形式存在，而不是碘单质，不能直接用四氯化碳萃取，错误；B项，蒸发皿是蒸发浓缩溶液的仪器，固体灼烧应在坩埚内，所以海带应在坩埚中灼烧，错误；C项，将海带灰溶于水中形成含碘离子的浊液，滴加淀粉溶液，溶液不变蓝，错误；D项，过氧化氢做氧化剂不引入新的杂质，为了将I－氧化，加入的氧化剂最好选择H2O2，正确。
6．海洋资源的利用具有广阔前景。
（1）无须经过化学变化就能从海水中获得的物质是_____（填序号）。
A．Cl2 B．淡水 C．烧碱 D．食盐
（2）从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化，该反应的离子方程式是___________________________。
（3）如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________________，Mg（OH）2转化为MgCl2的离子方程式是___________________________________________。
②由熔融MgCl2制取Mg的化学方程式是________________________。
【解析】（1）Cl2和烧碱均需要通过电解饱和氯化钠溶液制得，反应过程中有新物质生成，属于化学变化，故A、C项错误；用蒸馏等方法可将海水转化得到淡水，属于物理变化，故B项正确；海水经太阳暴晒，水分蒸发后即得食盐，不需要化学变化就能够从海水中获得，故D项正确。（2）氯气具有强氧化性，能和溴离子发生置换反应生成溴，离子方程式为Cl2+2Br－Br2+2Cl－。（3）①工业上常用石灰乳沉淀Mg2+，Ca（OH）2和镁离子反应生成Mg（OH）2，氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水，反应的离子方程式为Mg（OH）2+2H+Mg2++2H2O。②镁是活泼金属，可通过电解熔融氯化镁冶炼镁，电解反应的化学方程式为MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑。
【答案】（1）BD（2）Cl2+2Br－Br2+2Cl－（3）①石灰乳Mg（OH）2+2H+Mg2++2H2O②MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑
题组B 能力提升练
1．（2022·宁波高一检测）于谦在《咏煤炭》中写道：“凿开混沌得乌金，藏蓄阳和意最深，爝火燃回春浩浩，洪炉照破夜沉沉……”，下列有关说法错误的是（ ）。
A．煤的干馏是化学变化，煤的液化是物理变化
B．煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物
C．煤燃烧前的脱硫处理是为了防止污染空气
D．煤经过气化和液化可转化为清洁燃料
【解析】选A。煤的干馏是指煤在隔绝空气条件下加强热分解生成焦炭、煤焦油等产物，煤的液化是用煤来生产甲醇等液态燃料，故煤的干馏和液化均是化学变化，故A错误；煤是由多种有机物和无机物组成的复杂的混合物，主要成分为C，故B正确；煤中含硫，燃烧会产生大气污染物，故煤燃烧前的脱硫处理是为了防止污染空气，故C正确；煤的气化是用煤来生产水煤气，煤的液化是用煤来生产甲醇等液态燃料，可转化为清洁能源，且提高了煤的利用率，故D正确。
2．（2022·太原高一检测）以下“原料→产品”的关系不符合实际的是（ ）。
A．海带→碘 B．石油→柴油
C．蛋白质→肥皂 D．海水→淡水
【解析】选C。海带中含有碘，利用氧化还原反应可以得到单质碘，A不符合题意；石油分馏可以得到柴油，B不符合题意；蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应得到，油脂可以制备肥皂，蛋白质不能生产肥皂，C符合题意；海水淡化可以得到淡水，D不符合题意。
3．（2022·台州高一检测）“关注海洋健康，守护蔚蓝星球”，我们每个公民义不容辞。下列有关说法正确的是（ ）。
A．必须通过化学变化才能从海水中获得食盐
B．海水中的溴、碘可直接吹出得到
C．利用空气吹出法从海水中提取溴单质的过程中两次通入氯气
D．从海水中提取镁涉及反应Mg（OH）2MgO+H2O
【解析】选C。获得食盐是蒸发海水结晶得到，在这个过程中无新物质产生，因此发生的变化属于物理变化，故A错误；海水中的溴、碘分别是以Br－、I－的形式存在，应该先向溶液中加入氧化剂把Br－、I－氧化为Br2、I2单质，然后再经其他流程获得，故B错误；利用空气吹出法从海水中提取溴的过程中，因海水中溴元素少量，因此需要先通入氯气氧化溴离子达到富集的目的，富集后重新用SO2吸收溴单质（形成HBr），之后再通入氯气，将HBr氧化为Br2，故C正确；从海水中提取镁的反应过程中，未涉及反应Mg（OH）2MgO+H2O，故D错误。
4．（2022·北京朝阳区高一下期末）实验室从海带中提取碘的部分流程如下：
下列说法不正确的是（ ）。
A．完成步骤①需要装置III
B．完成步骤③需要装置II
C．完成步骤⑤需要装置I
D．完成步骤②和④需要装置IV
【解析】选A。A项，步骤①为海带灼烧，固体灼烧应在坩埚中进行，溶液在蒸发皿中加热，故A错误；B项，步骤③为过滤海带灰悬浊液得到含I－的水溶液，装置II为过滤装置，故B正确；C项，步骤⑤加入有机溶剂萃取分液得到含I2的有机溶液，装置I为萃取分液装置，故C正确；D项，步骤②为海带灰加水溶解浸泡得到海带灰悬浊液，步骤④为向溶液中加入用稀硫酸酸化的过氧化氢溶液，双氧水将I－氧化生成I2，步骤②和④均用到烧杯和玻璃棒，故D正确。
5．（2022·广州高一检测）如图是海水提溴的工艺流程。下列说法不正确的是（ ）。
A．在海水中加“酸和氯气”中酸的作用是中和海水中的碱性物质
B．“吹出塔”处热空气的作用是将多余的氯气吹出
C．“吸收塔”中发生的反应为Br2+SO2+2H2O＝H2SO4+2HBr
D．以上流程“吹出塔”和“吸收塔”内的反应是为了富集海水中的溴
【解析】选B。在海水中加“酸和氯气”中酸的作用是中和海水中的碱性物质，增强氯气的氧化能力，故A正确；“吹出塔”处热空气的作用是将生成的溴吹到“吸收塔”中，故B错误；从图中分析可知溴单质被二氧化硫和水吸收得到溴化氢溶液，发生的反应为Br2+SO2+2H2O＝H2SO4+2HBr，故C正确；通过“吹出塔”和“吸收塔”中发生的反应富集溴，再通过“蒸馏塔”把溴离子氧化为溴单质，冷却溴的蒸气得到液溴，故D正确。
6．（2022·内江高一下期末）海带中含有碘元素。从海带中提取的碘的步骤如下：①海带焙烧成灰加入水搅拌；②过滤；③向滤液中加入稀H2SO4和H2O2；④加入CCl4萃取；⑤分液。下列说法中不正确的是（ ）。
A．步骤②中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
B．步骤③中涉及的离子方程式为：2I－+H2O2+2H+＝I2+2H2O
C．步骤④中不能用酒精代替CCl4
D．步骤⑤中获得I2从分液漏斗上口倒出
【解析】选D。过滤用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，故A不选；海带中的碘元素以I－形式存在，加入的H2O2可以把I－氧化为I2，稀硫酸提供了酸性环境，故B不选；酒精和水互溶，不能用酒精萃取碘水里的碘，故C不选；CCl4的密度大于水，萃取碘后在分液漏斗的下层，所以获得I2从分液漏斗下口放出，故D选。
7．（2022·广东佛山高一下期末）自然界井不缺少“镁”，缺少的是发现“镁”的眼晴。海水中镁的绝对含量高但相对浓度却小［c（Mg2+）约为0.054m1•L－1］。工业上常从海水中提镁，其生产过程的讨论方案如图所示：
（1）要实现对海水中镁元素的富集，一般采取______（填编号）。
①直接往海水中加入沉淀剂；
②利用晒盐后的苦卤水，向其中加入沉淀剂；
③先加热蒸发海水，再加入沉淀剂
（2）根据表中4种试剂的市场价格数据，选择_________做沉淀剂最合理，如果“提镁”工厂就建在海边，________是生产这种试剂的最好原料。
（3）根据下表中3种电解质的熔点数据，上图方案中，方案______最优，此方案采取电解熔融态电解质而不是电解其水溶液，原因是_____________________；电解的化学方程式为______________________。
（4）电解所得的镁蒸气冷却后即为固体镁，冷却镁蒸气可以选择_______氛围。
A．N2 B．CO2 C．Ar D．空气
【解析】（1）要实现对海水中镁元素的富集，一般采取的方法为先沉淀后溶解沉淀，即利用晒盐后的苦卤水，向其中加入沉淀剂；（2）根据表中4种试剂的市场价格数据，选择氢氧化钙做沉淀剂最合理，因为其成本最低，如果“提镁”工厂就建在海边，可灼烧贝壳（主要成分为碳酸钙），来获取氢氧化钙；（3）根据表中3种电解质的熔点数据，氯化镁的熔点最低，故使其熔融所耗能量最少，方案1最优，方案采取电解熔融态电解质而不是电解其水溶液，原因是金属镁活泼性强，会与水反应，电解溶液得不到镁单质，电解的方程式为MgCl2Mg+Cl2↑；（4）电解所得的镁蒸气冷却后即为固体镁，冷却镁蒸气可以选择在惰性气体Ar气氛围中，原因是金属Mg在高温下会和氮气、二氧化碳、空气发生化学反应。
【答案】（1）②（2）Ca（OH）2；贝壳
（3）1；金属镁活泼性强，会与水反应，电解溶液得不到镁单质；MgCl2Mg+Cl2↑（4）C
8．（2021~2022学年广东省肇庆市高一上期末检测）实验室模拟海水提溴的主要实验步骤如下，请按要求回答下列问题：
（1）浓缩氧化：向酸化的浓缩海水中通入氯气，使溴离子转化为溴单质，离子方程式为________________________。
（2）富集提取：通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫的溶液充分反应后再通入适量的氯气，最后用苯萃取分液可得粗溴。萃取分液时可选用以下实验装置中的________（填字母序号），萃取剂还可选用_________（任填一种试剂）。
（3）产品精制：可用下图装置精制粗溴：
①仪器A的名称___________；
②图中冷却水应从B的_____（填“a”或“b”）口进入；
③装置D中NaOH溶液的作用是_________________________。
【解析】（1）浓缩氧化，向酸化的浓缩海水中通入氯气，氯气使溴离子转化为溴单质，其反应的离子方程式为：Cl2+2Br－＝Br2+2Cl－；（2）富集提取：萃取分液需要用到分液漏斗，所以实验装置为B，萃取剂常用的是苯和四氯化碳，萃取剂还可选用的是四氯化碳；（3）①仪器A是蒸馏烧瓶；②冷凝管的进水方向是下进上出，保证冷凝效果最佳；③粗溴在蒸馏后会以溴蒸气的形式出来，溴蒸气有毒，污染环境，需要尾气处理装置，装置D中NaOH溶液的作用是吸收溴蒸气，防止污染环境。
【答案】（1）Cl2+2Br－＝Br2+2Cl－（2）B；四氯化碳
（3）蒸馏烧瓶；b；吸收溴蒸气，防止污染环境
题组C 培优拔尖练
1．下列有关海水提取镁的说法不正确的是（ ）。
A．贝壳在海水提取镁的生产流程中，主要经历了CaCO3→CaO→Ca（OH）2的过程
B．从海水中经过过滤后的Mg2+，利用OH－将其转化为Mg（OH）2沉淀，然后电解Mg（OH）2制备纯镁
C．工业生产中利用电解熔融MgCl2制备镁
D．在海水提取镁的工业流程中，氯气可以循环利用，用于制备盐酸，再溶解Mg（OH）2
【解析】选B。从海水中提取金属镁，是将贝壳转化为Ca（OH）2，然后将海水中的Mg2+转化为Mg（OH）2，将Mg（OH）2转化为MgCl2，经过电解熔融MgCl2，从而制得金属镁，所以A项和C项都是正确的，而B项错误；在电解熔融氯化镁时，不仅得到了金属镁，同时也得到了氯气，这些氯气可以循环使用，所以D也是正确的。
2．如图是实验室模拟煤的干馏的实验装置。下列叙述错误的是（ ）。
A．实验中发生了化学变化
B．液体X的pH＞7，液体Y是黑色黏稠状的煤焦油
C．气体Z易燃，可还原CuO，也可使溴水褪色
D．液体Y是一种纯净物
【解析】选D。煤的干馏产物有NH3，易溶于水而使溶液呈碱性，pH>7，同时还生成了煤焦油，它的主要化学成分为芳香族化合物，是难溶于水的黏稠液体。煤干馏的气体产物中的氢气、一氧化碳具有还原性，可以还原CuO，气体产物中的C2H4可使溴水褪色。
3．（2022·慈溪高一检测）实验室从含碘废液（除H2O外，含有CCl4、I2、I－等）中回收碘，其操作流程如下：
下列说法不正确的是（ ）。
A．还原时，发生的主要反应为：SO32－+I2+H2O＝SO42－+2I－+2H+
B．加入Na2SO3溶液的目的是使碘元素进入水层
C．操作X的名称为萃取，应在分液漏斗中操作
D．氧化时，应控制在较低温度（40℃左右），可增大Cl2的溶解度并减少I2的损失
【解析】选C。还原时，I2做氧化剂，亚硫酸钠做还原剂，发生的主要反应为：SO32－+I2+H2O＝SO42－+2I－+2H+，故A正确；加入Na2SO3溶液的目的是使CCl4层中的碘元素进入水层，故B正确；操作X的名称为分液，应在分液漏斗中操作，故C错误；氧化时，应控制在较低温度（40℃左右），可增大Cl2的溶解度并减少I2的损失（控制较低温度减少碘升华），故D正确。
4．（2022·广东茂名高一检测）反应①是自海藻灰中提取碘的主要反应，反应②是自智利硝石中提取碘的主要反应：
①2NaI+MnO2+3H2SO42NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2
②2NaIO3+5NaHSO32Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2
下列有关说法正确的是（ ）。
A．NaI和NaIO3在一定条件下能反应生成I2
B．I2在反应①中是还原产物，在反应②中是氧化产物
C．①②两个反应中生成等量的I2时转移的电子数相等
D．氧化性：MnO2＞IO3－＞I2＞SO42－＞Mn2+
【解析】选A。选项A中，NaI中碘元素化合价是-1，而NaIO3中的碘元素化合价是+5，I2中碘元素化合价是0，故NaI与NaIO3在一定条件下可以发生氧化还原反应生成I2；I2在反应①中是氧化产物，在反应②中是还原产物，故B项不正确；反应①中若生成1ml I2需转移电子2ml，反应②中若生成1ml I2需转移电子10ml，所以两者在生成等量I2时转移电子数不相等，故C项不正确；由反应①可知，氧化性不能表达为I2＞Mn2+，若是这样，I2就可以将Mn2+氧化为MnO2，所以选项D项不正确。
5．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以下实验：
（1）步骤④中需用到1ml/L的稀硫酸100mL，若用98%，密度为1.84g/cm3的浓硫酸来配制，则应用量筒量取浓硫酸的体积是______________。
（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，该步骤的实验操作名称是______________。
（3）步骤⑤中选择用苯而不用酒精来提取碘的理由是_____________________。
（4）查阅资料：该小组同学知道海带中的碘元素主要以有机碘化物的形式存在，若该小组实验时称得海带的质量为ag，提取碘的过程中碘损失了m%，最后得到单质碘的质量为bg，该小组同学测得的海带中碘的含量为______________（用含a、b、m的式子表示）。
【解析】（1）浓硫酸的物质的量浓度为：c（H2SO4）＝＝＝18.4ml/L；设需要浓氢氧化钠溶液的体积为V，0.2ml/L×0.5L＝18.4ml/L×V，V＝0.0054L＝5.4mL；（2）步骤③是分离固体和液体，则实验操作为过滤，步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，是利用互溶的两种液体的沸点不同来分离，则实验操作为蒸馏；（3）酒精与水互溶而苯不溶于水；（4）总的碘单质的质量为，则海带中碘的质量分数为%。
【答案】（1）5.4mL（2）过滤；蒸馏
（3）酒精溶于水而苯不溶于水（4）
6．海水中含有多种盐类，除可获得NaCl、MgCl2外，也是自然界提取卤素的重要来源。
（1）由于溴离子在海水中浓度很低（0.067g/L），要进行溴元素的浓缩、富集。实验室若要直接浓缩海水时，下面的仪器肯定不需要的是（填编号）________：
A．玻璃棒 B．三脚架 C．酒精灯
D．蒸发皿 E．坩埚 F．坩埚钳
（2）工业上把海水先进行氧化，再吸收溴，达到富集溴的目的。吸收工艺常用的方法是用热空气吹出Br2，用SO2做还原剂吸收Br2，其反应离子方程式为：______________________________另一种方法是用纯碱浓溶液代替SO2吸收溴，请完成下列方程式的配平（已知：酸性条件下该反应逆向进行）
____Na2CO3+____Br2＝____NaBr+____NaBrO3+____
（3）现有一份吸收了溴的无色溶液（采用上述不同方法，且吸收剂和溴恰好完全反应），请你通过实验探究该溶液究竟是采用那种方法吸收溴的。
①提出合理假设
假设1：采用纯碱吸收法，吸收液中含大量Na+、Br－、BrO3－。
假设2：________________________________________。
②设计方案、进行实验，验证假设：请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂和仪器：10mL量筒、小烧杯、试管、胶头滴管；无水乙醇、苯、0.10ml/LAgNO3、0.10ml/LBaCl2、2ml/LHCl
【解析】（1）浓缩海水，通过蒸发浓缩，用到的仪器有玻璃棒、三脚架、酒精灯、蒸发皿等，坩埚用于加热固体；（2）根据产物可知，该反应为氧化还原反应，根据得失电子数目相等，则有3Br2～5NaBr～1NaBrO3，根据质量守恒，还应生成CO2，则反应的化学方程式为3Na2CO3+3Br25NaBr+1NaBrO3+3CO2↑；（3）①题中吸收溴的方法有两种，“空气吹出法”和“纯碱吸收法”；②步骤1：用量筒取样品溶液2mL于试管中，再滴加足量的2ml/L盐酸，充分振荡，观察，如溶液由无色变黄色，说明溶液中含有Br－、BrO3－，二者在酸性条件下反应生成溴，则说明设1可能成立，若溶液无明显变化，则假设2可能成立；步骤2：往步骤1的试管中加入少量苯，若溶液分层，上层有机层出现橙色或橙红色，则假设2成立；若溶液只分层，无颜色变化，则假设1成立；或几滴0.10ml/LBaCl2，若溶液出现白色混浊，则假设2成立；若溶液无明显现象，则假设1成立。
【答案】（1）E SO2+Br2+2H2O4H++2Br－+SO42－。
（2）3Na2CO3+3Br25NaBr+1NaBrO3+3CO2↑或3，3，5，1，CO2
（3）假设2：采用SO2做还原剂吸收Br2，吸收液中含大量H+、Br－、SO42－
课程标准
课标解读
1．了解海水水资源的利用
2．掌握从海水中提取溴、碘、镁的原理和流程
3．了解煤、石油、天然气的综合利用
1．能从化学的角度分析从资源到产品的转化途径，能对资源的开发利用进行评价。
2．能根据煤、石油、天然气的综合利用，说明化学对人类文明的伟大贡献，主动关心与资源开发等有关的社会热点问题。
名称
原理
特点
干馏
隔绝空气、高温下使物质分解的过程
属于化学变化，产物为混合物
蒸馏
根据液态混合物中各组分沸点不同，加热使某一组分蒸发进行分离
属于物理变化，产物为单一组分的馏出物
分馏
根据液态混合物中各组分的沸点不同进行分离
属于物理变化，产物为沸点相近的各组分组成的混合物
名称
定义
目的
裂化
在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃
提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量
裂解
在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃
获得短链不饱和烃
高炉煤气
水煤气
天然气
液化石油气
焦炉气
裂解气
主要
成分
CO、CO2
H2、CO
CH4
C3H8、C4H10
C3H6、C4H8
H2、CH4
C2H4、CO
C2H4、C3H6
C4H8、CH4
试剂
NaOH
KOH
Ca（OH）2
Ba（OH）2
价格（元/吨）
3300
9500
580
3500
电解质
MgCl2
MgO
MgSO4
熔点/℃
714
2800
1327
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：用量筒取样品溶液2mL于A、B试管中，往试管A中加入___________
_________________________________
__________________________________
若___________________________
______________________________
___________________________________，则假设1一定成立
步骤2：往试管B中加入______________
__________________________________
__________________________________
_________________________________
若____________________________
______________________________
___________________________________，则假设2一定成立
实验步骤
预期现象和结论
滴加足量的2ml/L盐酸，充分振荡，观察。再加入1mL苯，充分振荡，静止观察。
若溶液由无色变黄色，再加入1mL苯，若溶液分层，上层有机层出现橙色或橙红色，则假设1成立
步骤2：往试管B中滴加过量的2ml/L盐酸再加入少量0.10ml/LBaCl2溶液
若溶液出现白色浑浊，则假设2一定成立；