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2.2 海水的綜合利用 課時演練促提升 A組 　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.我國十分重視海水資源的綜合利用,下列物質(zhì)不需經(jīng)化學變化就能從海水中獲得的是(　　) A.氯、溴、碘 B.鈉、鎂、鋁 C.燒堿、氫氣 D.食鹽、淡水 解析:海水中氯、溴、碘、鈉、鎂、鋁等元素都以離子形式存在,獲得A、B、C中的物質(zhì)需發(fā)生化學變化;海水淡化、海水曬鹽發(fā)生的是物理變化。 答案:D 2.從海水中可以提取溴,主要反應為:2Br-+Cl22Cl-+Br2,下列說法中正確的是(　　) A.溴離子具有氧化性 B.氯氣是還原劑 C.該反應屬于復分解反應 D.氯氣的氧化性比溴單質(zhì)強 解析:溴離子不能再得電子,沒有氧化性;反應中氯氣得電子,是氧化劑,溴單質(zhì)為氧化產(chǎn)物,氧化性:Cl2>Br2;該反應屬于氧化還原反應。 答案:D 3.NaCl是一種化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(見下圖)。下列說法正確的是(　　) A.25 ℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 B.石灰乳與Cl2的反應中,Cl2既是氧化劑,又是還原劑 C.常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯運,所以Cl2不與鐵反應 D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應都是氧化還原反應 解析:A項Na2CO3比NaHCO3在水中的溶解度大;C項因果關系不對;D項制取Na2CO3的過程不涉及氧化還原反應。 答案:B 4.離子交換膜法制燒堿示意圖如下圖所示,有關說法正確的是(　　) A.a口進水 B.b口進精制飽和食鹽水 C.c口出的是Cl-,是由b口進入的 D.d口出的是H2 解析:a口進入的是精制飽和NaCl溶液;b口進入的是含少量NaOH的水;c口出的是淡鹽水;d口出的是H2。 答案:D 5.下列關于海水綜合利用的敘述不正確的是(　　) A.利用空氣吹出SO2吸收法從海水中提溴時,直接將海水氯化,然后再進行吹出、吸收可得到溴產(chǎn)品 B.從海水中提取的重水可作原子能反應堆的中子減速劑和傳熱介質(zhì) C.鹽田法制鹽時,所用的鹽田一般分成貯水池、蒸發(fā)池、結晶池三部分 D.利用電滲析法、冷凍法制鹽,同時也可以得到淡水 解析:利用空氣吹出SO2吸收法從海水中提溴時,氯氣氧化溴離子在pH=3.5的酸性條件下效果最好,所以在氯化之前要將海水酸化,故A項不正確。 答案:A 6.從海水中提取鎂,可按如下步驟進行:①把貝殼制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、過濾、洗滌沉淀物;③將沉淀物與鹽酸反應,結晶過濾,在HCl氣體氛圍中干燥產(chǎn)物;④將得到的產(chǎn)物熔融電解得到鎂。下列說法不正確的是(　　) A.此法的優(yōu)點之一是原料來源豐富 B.①②③步驟的目的是從海水中提取MgCl2 C.以上提取鎂的過程中涉及化合、分解和復分解反應 D.第④步電解時陰極產(chǎn)生氯氣 解析:電解MgCl2時在陽極上產(chǎn)生Cl2。 答案:D 7.海水是一個巨大的化學資源寶庫,下列有關海水綜合利用的說法正確的是(　　) A.海水中含有鉀元素,只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì) B.海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學變化 C.從海水中可以得到NaCl,電解熔融NaCl可制備Cl2 D.利用潮汐發(fā)電是將化學能轉(zhuǎn)化為電能 解析:海水中鉀元素以K+形式存在,生成鉀單質(zhì)必定發(fā)生氧化還原反應,所以發(fā)生了化學反應,A錯誤;蒸發(fā)制海鹽的過程主要是發(fā)生了物理變化,B錯誤;潮汐發(fā)電是將動能轉(zhuǎn)化為電能,D錯誤。 答案:C 8.下面是海水提鎂的流程圖: 請回答下列問題: (1)上述流程圖中,貝殼的主要成分經(jīng)歷了哪些化學變化(用化學方程式表示)　　　　　　　　　、　　　　　　　　　、　　　　　　　　。 (2)由MgCl2得到金屬鎂的化學方程式為　　　　　　　　　　　。 (3)從經(jīng)濟效益角度看,該化工廠除了廠址應選擇在海邊外,還采取了哪些措施來提高經(jīng)濟效益:　　　　　　　　　　　　　　　。 解析:海水提鎂,最基本的方法就是往海水里加堿,使鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀,將沉淀分離出來后再加入鹽酸把它變成氯化鎂,之后經(jīng)過濾、干燥、電解就可得到金屬鎂。利用海邊的貝殼制造生石灰,以降低運輸成本,將電解生成的氯氣與氫氣反應制備鹽酸,再將鹽酸與氫氧化鎂反應制氯化鎂,以實現(xiàn)原料的循環(huán)利用,以及將廠址選在海邊等都是為了提高經(jīng)濟效益。 答案:(1)CaCO3CaO+CO2↑　CaO+H2OCa(OH)2　Ca(OH)2+MgCl2Mg(OH)2↓+CaCl2 (2)MgCl2Mg+Cl2↑　(3)對氯氣進行循環(huán)利用 9.海水是巨大的資源寶庫,在海水淡化及綜合利用方面,天津市位居全國前列。從海水中提取食鹽和溴的過程如下: (1)請列舉海水淡化的兩種方法:　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。 (2)將NaCl溶液進行電解,在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品有H2、　　　、　　　或H2、　　　。 (3)步驟Ⅰ中已獲得Br2,步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br-,其目的為　　　　　　　　　　。 (4)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達95%,由此可知除環(huán)境保護外,在工業(yè)生產(chǎn)中應解決的主要問題是　　　　　　　　　　。 (5)為使電解氯化鈉溶液的速度加快,下列措施可行的是　　　。 A.增大陰極碳鋼網(wǎng)面積 B.升高飽和氯化鈉溶液的溫度 C.加大陰極與陽極間的距離 D.提高電解時的直流電源電壓 解析:步驟Ⅰ中得到的溴濃度低,經(jīng)過這樣處理后,可以富集溴。分析步驟Ⅱ的反應方程式應為SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4,因此除環(huán)境保護外,由于生成強酸,需要防止酸對設備的腐蝕問題。為了加快電解氯化鈉溶液的速度,可以采用增大陰極碳鋼網(wǎng)面積、升高飽和氯化鈉溶液溫度、提高電解時直流電源電壓的方法。 答案:(1)蒸餾法、電滲析法、離子交換法(任選兩種即可) (2)Cl2　NaOH　NaClO (3)富集溴元素 (4)強酸對設備的嚴重腐蝕 (5)ABD B組 1.工業(yè)生產(chǎn)中物質(zhì)的循環(huán)利用有多種模式。例如下圖所示: 下列說法正確的是(　　) A.圖Ⅰ可用于合成氨中的N2、H2的循環(huán) B.圖Ⅰ可用于氨堿法制純堿中CO2的循環(huán) C.圖Ⅱ可用于電解飽和食鹽水中NaCl的循環(huán) D.圖Ⅲ可用于氨氧化法制硝酸中NO的循環(huán) 解析:合成氨反應為可逆反應,N2與H2不可能完全反應,將生成的NH3分離出來后,N2與H2可以循環(huán)使用,A項正確。 答案:A 2.如圖所示,利用海水可提取很多重要的化工原料。 下列有關說法正確的是(　　) A.第①步中除去粗鹽中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì),加入的藥品順序為:Na2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液過濾后加鹽酸 B.第②步中工業(yè)上可采用石墨為陰極,鐵為陽極,采用陽離子交換膜的電解裝置 C.第③步中結晶出的MgCl26H2O可在空氣中受熱分解制無水MgCl2 D.在第④步中溴元素被氧化,第⑤、⑥步中既有溴元素被氧化也有溴元素被還原 解析:BaCl2應加在Na2CO3之前,以便將過量的Ba2+除去,A錯誤;鐵為活性電極,不能作陽極,B錯誤;在空氣中MgCl26H2O分解時水解,得不到MgCl2,C錯誤。 答案:D 3.海藻中含有豐富的、以離子形式存在的碘元素。下圖是實驗室從海藻里提取碘的流程中的一部分。 下列判斷正確的是(　　) A.步驟①③的操作分別是過濾、萃取 B.可用淀粉溶液檢驗步驟②的反應是否進行完全 C.步驟③中加入的有機溶劑是裂化汽油或乙醇 D.步驟④的操作是過濾 解析:通過過濾除去海藻灰懸濁液中難溶性雜質(zhì)而得到含有I-的溶液,向該溶液中通入Cl2將I-氧化為I2,經(jīng)萃取、加熱、蒸餾等操作后即得晶體I2,A正確,D錯誤;淀粉只能檢驗生成了I2,而不能說明I-已反應完全,B錯誤;裂化汽油中含有不飽和烴,能與I2發(fā)生反應,乙醇能與水互溶,C錯誤。 答案:A 4.氫氧化鈉是一種用途十分廣泛的重要化工原料。工業(yè)上主要通過電解飽和食鹽水的方法獲得氫氧化鈉,我國的氯堿工業(yè)大多采用離子交換膜電解槽。 (1)寫出電解飽和食鹽水的電極反應式和總的反應式:陽極為　　　　　　　　,陰極為　　　　　　　　,總反應式為　　　　　　　　　　。 (2)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室,其作用是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)如果在容積為10 L的離子交換膜電解槽中,在陰極產(chǎn)生11.2 L(標準狀況)H2,這時溶液的pH是(設體積維持不變)　　　。 (4)Cl2常用于自來水的消毒殺菌,現(xiàn)有一種新型消毒劑ClO2,若它們在殺菌過程中的還原產(chǎn)物均為Cl-,消毒等量的自來水,所需Cl2和ClO2的物質(zhì)的量之比為　　　。 解析:(2)用離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室的原因是既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaCl、NaClO而影響燒堿的質(zhì)量。 (3)由2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑可知,n(NaOH)=2n(H2)=211.2L22.4Lmol-1=1mol,c(OH-)=0.1molL-1,故溶液的pH=13。 (4)Cl22Cl-,ClO2Cl-,當兩者得電子數(shù)相等時,消毒能力相當,此時所需兩者物質(zhì)的量之比為5∶2。 答案:(1)2Cl--2e-Cl2↑　2H++2e-H2↑ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ (2)既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaCl、NaClO而影響燒堿的質(zhì)量 (3)13 (4)5∶2