第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用課時(shí)2海水資源的開發(fā)利用【基礎(chǔ)鞏固】1.(2024·廣東汕頭)所謂海水淡化是指除去海水中的鹽分以獲得淡水的工藝過程(又稱海水脫鹽),其方法較多,如反滲透法、水合物法、電滲析法和壓滲析法等。下列方法中也可以用來進(jìn)行海水淡化的是()A.過濾法B.蒸餾法C.分液法D.冰凍法答案:B2.很多國(guó)家非常重視海水資源的綜合利用,下列不須要經(jīng)過化學(xué)改變就能從海水中獲得的物質(zhì)是()A.Cl2、Br2、I2 B.Na、Mg、AlC.食鹽、淡水 D.NaOH、H2答案:C3.(2024·廣東廣州)海水是巨大的化學(xué)資源庫(kù),下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是()A.從海水中獲得淡水的過程發(fā)生了化學(xué)改變B.海水中含有溴單質(zhì),通入空氣和水蒸氣可將溴單質(zhì)吹出C.海水曬鹽可以得到NaCl,電解熔融NaCl可制備金屬NaD.利用海水、鋁、空氣制成航標(biāo)燈的原理是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能解析:A項(xiàng),從海水中獲得淡水是利用蒸餾的方法,該過程屬于物理改變,并未發(fā)生化學(xué)改變,錯(cuò)誤;B項(xiàng),海水中并不含有溴單質(zhì),而是含有大量的溴離子,需先通入氯氣將溴離子氧化為溴單質(zhì),然后通入空氣和水蒸氣可將溴單質(zhì)吹出,錯(cuò)誤;C項(xiàng),海水曬鹽可以得到NaCl,電解熔融NaCl:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,可制備金屬Na,正確;D項(xiàng),利用海水、鋁、空氣制成航標(biāo)燈是利用原電池的原理,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,錯(cuò)誤。答案:C4.某課外小組將灼燒海帶產(chǎn)生的灰燼浸泡后過濾,得到澄清的濾液。他們?cè)O(shè)計(jì)了如下的幾個(gè)方案,你認(rèn)為下列證明海帶的灰燼中是否含有碘元素的操作中正確的是()A.取適量濾液,蒸干,視察是否有紫色固體生成B.取適量濾液,加入苯,振蕩,靜置,苯層無色,證明不含碘元素C.取適量濾液,向其中加入淀粉溶液,無明顯現(xiàn)象,證明不含碘元素D.取適量濾液,加入酸化的H2O2,再加入淀粉溶液,呈藍(lán)色,證明含有碘元素解析:海帶的灰燼中含有的碘元素是以I-形式存在的,不是以單質(zhì)形式存在的,所以A、B、C項(xiàng)均不正確;D項(xiàng)中發(fā)生了氧化還原反應(yīng):H2O2+2I-+2H+I2+2H2O,產(chǎn)生了I2,使淀粉溶液呈藍(lán)色。答案:D5.(2024·廣東江門)浩瀚的海洋是一個(gè)巨大的資源寶庫(kù),工業(yè)上常用濃縮海水提取溴。濃縮海水粗產(chǎn)品溴溴蒸氣物質(zhì)X…產(chǎn)品溴下列說法錯(cuò)誤的是()A.海水的淡化方法主要有蒸餾法、反滲透法和電滲析法等B.步驟②中體現(xiàn)了溴易揮發(fā)的性質(zhì)C.①~④目的是富集溴元素D.步驟③反應(yīng)的離子方程式為Br2+SO2+2H2O2HBr+2H++SO4解析:A項(xiàng),海水的淡化方法主要有蒸餾法、反滲透法和電滲析法等,正確;B項(xiàng),步驟②中熱空氣能將溴吹出,體現(xiàn)了溴易揮發(fā)的性質(zhì),正確;C項(xiàng),①~④過程溴的濃度漸漸增大,是溴元素的富集過程,正確;D項(xiàng),溴化氫是強(qiáng)酸,所以步驟③反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為Br2+SO2+2H2O2Br-+4H++SO42答案:D6.溴有“海洋元素”之稱,海水中溴含量為65mg·L-1。在試驗(yàn)室模擬海水中溴的提取,試驗(yàn)方法:將適量新制氯水加入20mL富含溴離子的海水中(海水可以用0.1mol·L-1的NaBr溶液代替),把溴置換出來。氯水中的氯氣作劑,涉及反應(yīng)的離子方程式為。

得到的單質(zhì)溴可以用有機(jī)溶劑在(填儀器名稱)中實(shí)現(xiàn)萃取富集,萃取試劑用、苯等,得到的有機(jī)層顯色。

答案:氧化Cl2+2Br-2Cl-+Br2分液漏斗四氯化碳橙【拓展提高】7.(2024·廣東東莞)利用海水提取溴和鎂的過程如下圖,下列說法錯(cuò)誤的是()A.工業(yè)上常利用電解熔融MgCl2冶煉金屬鎂B.工業(yè)溴中含有少量Cl2,可用NaOH溶液除去C.富集溴元素過程中,空氣吹出法利用了溴易揮發(fā)的性質(zhì)D.若提取1mol工業(yè)溴,至少須要標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8L的Cl2解析:A項(xiàng),Mg為活潑金屬,工業(yè)上常利用電解熔融MgCl2冶煉金屬M(fèi)g,正確;B項(xiàng),溴、氯氣均與NaOH溶液反應(yīng),不能除雜,錯(cuò)誤;C項(xiàng),溴易揮發(fā),因此在富集溴元素過程中,可以用空氣吹出法,正確;D項(xiàng),由流程可知,若提取1mol溴,須要通入兩次氯氣,則至少須要標(biāo)準(zhǔn)狀況下氯氣為2mol×22.4L·mol-1=44.8L,正確。答案:B8.(2024·廣東深圳)海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素。下圖為從海帶中提取碘的工業(yè)生產(chǎn)流程,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.生產(chǎn)過程中通常將干海帶粉碎的目的是增大海帶與水的接觸面積B.干海帶浸泡液中的碘離子可用淀粉溶液檢驗(yàn)C.工業(yè)上不干脆從海水提取碘的緣由是海水中碘的濃度很低D.從海帶中提取碘的過程利用了氧化還原反應(yīng)原理解析:A項(xiàng),干海帶粉碎的目的是增大海帶與水的接觸面積,有利于海帶中的碘化物充分溶于水中,正確;B項(xiàng),淀粉遇到碘單質(zhì)變藍(lán),與碘離子不發(fā)生顏色反應(yīng),所以不能用淀粉檢驗(yàn)碘離子,錯(cuò)誤;C項(xiàng),海水中的碘化物的濃度很低,不能干脆提取,應(yīng)濃縮后再提取,正確;D項(xiàng),碘離子轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì)的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),正確。答案:B9.海水中含有豐富的化學(xué)元素,某化工廠從海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr形式存在)及綜合利用的生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖如圖所示。請(qǐng)回答下列問題。(1)Mg(OH)2中加入鹽酸后,要獲得MgCl2·6H2O晶體,須要進(jìn)行的試驗(yàn)操作依次為(填字母)。

A.蒸餾B.灼燒C.過濾D.蒸發(fā)E.冷卻結(jié)晶(2)母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等,可進(jìn)一步加工制得一些重要的產(chǎn)品。下圖是上述四種物質(zhì)的溶解度曲線圖,若將母液加熱升溫到60℃以上,隨著水分的蒸發(fā),會(huì)漸漸析出晶體,此晶體的主要成分是。

(3)過濾上述晶體后,將濾液降溫到30℃以下,又漸漸析出晶體,用肯定量的冷水洗滌該晶體,最終可得到比較純凈的晶體。

答案:(1)DEC(2)MgSO4、NaCl(3)KCl【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】10.空氣吹出法工藝是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下:(1)步驟③的離子方程式:。

(2)步驟⑤中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物,可利用它們的相對(duì)密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分別。分別儀器的名稱是。

(3)溴水混合物Ⅱ中溶有肯定量的氯氣,因此在步驟⑤中可將蒸餾產(chǎn)生的氣體通過(填試劑名稱)溶液,以除去氯氣。

(4)步驟⑤的蒸餾過程中,溫度應(yīng)限制在80~90℃。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn),請(qǐng)說明緣由:

。

(5)步驟①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是

。

(6)提取溴單質(zhì),采納蒸餾“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸餾“溴水混合物Ⅰ”,請(qǐng)說明緣由:

。

答案:(1)Br2