2020届高考化学一轮复习海水资源的开发利用　环境保护与绿色化学作业

2020届高考化学一轮复习海水资源的开发利用　环境保护与绿色化学作业

核心素养提升练 十三 海水资源的开发利用　环境保护与绿色化学 ‎(25分钟　50分)‎ 一、选择题(本题包括5小题,每题6分,共30分)‎ ‎1.(2019·烟台模拟)如果实行海水淡化来供给居民饮用水,下列方法中在原理上完全不可行的是 (　　)‎ A.加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化 B.利用太阳能使海水升温,通过蒸馏而使其淡化 C.将海水缓慢降温使盐析出以获取淡水 D.将海水通过离子交换树脂以除去杂质离子 ‎【解析】选A。明矾净水是利用Al3+水解生成的Al(OH)3胶体的吸附作用而除去水中的一些泥沙,并不能除去海水中的阴、阳离子而使海水淡化;利用太阳能使海水蒸馏淡化,是有研究价值的一种淡化途径;海水缓慢凝固后可结成冰,在这个过程中可以除去海水中的离子而淡化;将海水通过离子交换树脂使海水淡化是一种已被应用的海水淡化方法。‎ ‎2.(2019·福州模拟)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】选C。电解饱和食盐水得到的是NaOH,得不到钠;蒸发制盐是物理变化;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;潮汐发电是将动能转化为电能。‎ ‎3.(2019·阜阳模拟)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 (　　)‎ ‎【解析】选C。A.缺少过滤步骤,生成的氢氧化镁沉淀需要过滤后溶解,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。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　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】选C。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。‎ ‎4.(2019·潍坊模拟)海水综合利用要符合可持续发展的原则,其联合工业体系(部分)如图所示:‎ 下列说法不正确的是 (　　)‎ A.①中可采用蒸馏法 B.②中可通过电解饱和氯化镁溶液制金属镁 C.③中提取溴涉及氧化还原反应 D.④的产品可生产盐酸、漂白液等 ‎【解析】选B。A项,蒸馏法是得到淡水的一种常见方法,正确;B项,电解熔融MgCl2才能得到金属镁,错误;C项,③发生的反应为Cl2+2Br-2Cl-+Br2,属于氧化还原反应,正确;D项,氯碱工业即电解饱和食盐水,可得到NaOH、Cl2、H2,正确。‎ ‎5.(2019·唐山模拟)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.①②③④‎ C.①②③⑤ D.①②④⑤‎ ‎【解析】选A。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+H2ONaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。‎ 二、非选择题(本题包括2小题,共20分)‎ ‎6.(10分)(2019·大同模拟)海洋中的海藻含碘丰富,其中碘以I-形式存在。某实验从海藻中提取碘的流程如图所示。‎ ‎(1)指出实验操作①的名称____________。 ‎ ‎(2)操作③中能选用有机溶剂提取碘的原因是 _________。 ‎ ‎(3)下列有机溶剂不能用来提取碘的是 (　　)‎ A.汽油　　　　B.四氯化碳　　　　C.酒精 ‎(4)向含I-的溶液中滴加氯水并加入少量淀粉,其现象是__________,其离子方程式为__ _______________________。 ‎ ‎【解析】海藻灰悬浊液含I-的溶液I2的溶液I2的有机溶液I2。‎ 答案:(1)过滤　(2)碘在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度且有机溶剂不溶于水　(3)C　(4)淀粉变蓝　Cl2+2I-I2+2Cl-‎ ‎7.(10分)海洋是一个丰富的资源宝库,通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。‎ ‎(1)海水中盐的开发利用。 ‎ ‎①海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河入海口,多风少雨,潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和________池。 ‎ ‎②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产,在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用: ________________(写一点即可)。 ‎ ‎(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题:‎ ‎①海水不能直接通入阴极室中,理由是_________。 ‎ ‎②A口排出的是________(填“淡水”或“浓水”)。 ‎ ‎(3)用苦卤(含Na+、K+、Mg2+、Cl- 、Br-等离子)可提取溴,其生产流程如下:‎ ‎①若吸收塔中的溶液含Br,则吸收塔中反应的离子方程式为_________。 ‎ ‎②通过①氯化已获得含Br2的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化重新获得含Br2的溶液?  _______________。 ‎ ‎③向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在90 ℃左右进行蒸馏的原因是______________。 ‎ ‎【解析】(1)①海水制盐主要是利用了蒸发结晶原理,故所建盐田分为贮水池、蒸发池和结晶池。②氯碱生产中在两极区内会产生氢气和氯气,故阳离子交换膜的作用:阻止H2与Cl2发生反应甚至发生爆炸;阻止Cl2与生成的NaOH溶液反应而使烧碱产品不纯等。‎ ‎(2)①海水中含较多Mg2+和Ca2+等阳离子,电解时会产生Mg(OH)2 、Ca(OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜,故海水不能直接通入阴极室中。②A口排出的是淡水。‎ ‎(3)①用苦卤提取溴,吸收塔中发生的反应为溴与碳酸钠的反应,生成物中含Br,则离子反应方程式为3C+3Br25Br-+Br+3CO2↑。②通过氯化已获得含Br2的溶液,但溴的浓度太低,不便于收集,经过吹出、吸收、酸化重新获得含Br2的溶液是为了富集溴,提高Br2的浓度。③温度过低难以将Br2蒸馏出来,但温度过高又会将大量的水蒸馏出来,故向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在90 ℃左右进行蒸馏。‎ 答案:(1)①结晶 ‎②阻止H2与Cl2发生反应甚至发生爆炸(或阻止Cl2与生成的NaOH溶液反应而使烧碱产品不纯等)‎ ‎(2)①海水中含较多Mg2+和Ca2+等阳离子,电解时会产生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜(其他合理答案也可)‎ ‎②淡水 ‎(3)①3C+3Br25Br-+Br+3CO2↑‎ ‎②富集溴,提高Br2的浓度(其他合理答案也可)‎ ‎③温度过低难以将Br2蒸馏出来,但温度过高又会将大量的水蒸馏出来 ‎(30分钟　50分)‎ 一、选择题(本题包括4小题,每题7分,共28分)‎ ‎1.(2019·秦皇岛模拟)我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图所示)。下列做法与上述理念相违背的是 (　　)‎ A.大力发展煤的气化及液化技术 B.加快石油等化石燃料的开采和使用 C.以CO2为原料生产可降解塑料 ‎ D.将秸秆进行加工转化为乙醇燃料 ‎【解析】选B。A项,煤的气化或液化是指C与H2O反应生成气体或液体燃料,产生的污染较小,正确;能提高资源的利用效率,B项,石油属于化石燃料,为不可再生能源,不能加快开采,错误;C项,将CO2转化为塑料,塑料降解可得到CO2,符合循环利用的要求,正确;D项,秸秆属于可再生资源,加工后可转化为乙醇等燃料,正确。‎ ‎2.“绿色化学”实验已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”的是 (　　)‎ ‎①实验室中收集氨气采用图甲所示装置 ‎②实验室中做氯气与钠反应实验时采用图乙所示装置 ‎③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验 ‎④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应 A.②③④　 B.①②③　 C.①②④　 D.①③④‎ ‎【解析】选C。因为氨气的密度比空气小,实验室用向下排空气法收集氨气,氨气溶于水呈弱碱性,可以使滴有酚酞的水变红,①符合“绿色化学”;氯气有毒,与钠反应后,多余的氯气被碱液吸收,②符合“绿色化学”;浓盐酸和浓氨水都易挥发,③不符合“绿色化学”;铜与稀硝酸反应生成的一氧化氮有毒,一氧化氮可以用气球收集,④符合“绿色化学”。‎ ‎3.(2019·泉州模拟)实验室从含Br-的废液中提取溴单质,下列说法中能达到实验目的的是 (　　)‎ A.用装置甲氧化废液中的Br-‎ B.用装置乙分离CCl4层和水层 C.用装置丙分离CCl4和液溴 D.用仪器丁长期贮存液溴 ‎【解析】选B。A.由于Cl2有强氧化性,会把废液中的溴离子氧化为Br2,为使物质充分发生反应,应该把进气管伸入液面以下,故不能用装置甲氧化废液中的溴离子,A错误;B.由于水的密度比四氯化碳小,二者是互不相溶的两种液体物质,因此可以用分液的方法分离,B正确;C.四氯化碳和液溴是沸点不同的互溶的两种液态物质,用蒸馏的方法分离时,应该把温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口附近,不能在液面以下,因此不能用装置丙分离四氯化碳和液溴,C错误;D.液溴容易挥发,在保存时常加些水形成水封,由于溴有强氧化性,会与橡胶发生反应,所以应该使用玻璃塞密封保存,并加水形成水封,D错误。‎ ‎4.(2019·济南模拟)利用海水提取溴和镁的过程如图,下列说法不正确的 是 (　　)‎ A.工业溴中含少量Cl2,可用NaOH溶液除去 B.工业上常利用电解熔融MgCl2冶炼金属镁 C.富集溴元素过程中,空气吹出法利用了溴易挥发的性质 D.若提取1 mol Br2,至少需要标准状况下44.8 L的Cl2‎ ‎【解析】选A。A项,Br2能与NaOH反应,错误;B项,Mg是活泼金属,MgO熔点高,所以常采用电解熔融MgCl2的方法获得金属镁,正确;溴易挥发,可以采用空气吹出法富集溴,C正确;D项,Cl2+2Br-2Cl-+Br2,而要得到1 mol Br2需要通入两次Cl2,第一次是富集,第二次是最终的氧化,所以最少需要2 mol Cl2,正确。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是 (　　)‎ A.除去粗盐中的S、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 B.②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段 C.③④⑤中溴元素均被氧化 D.蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法 ‎【解析】选B。 A项中的加入顺序会导致B无法除尽,A错误;单质镁是通过电解熔融MgCl2的方法制取的,B正确;流程图中的第④步中溴元素被还原,C错误;蒸馏法会消耗大量的能源,不是最具有发展前景的方法,D错误。‎ 二、非选择题(本题包括1小题,共22分)‎ ‎5.(2019·铜陵模拟)某化学学习小组设计了如下从海带灼烧后的海带灰中提取碘单质的流程: ‎ ‎　(1)溶解海带灰时要加热煮沸2～3 min的目的是__________________。操作a的名称为________________________。 ‎ ‎(2)向酸化的溶液Ⅰ中加入H2O2的目的是 ________________。 ‎ ‎(3)已知I2与40%的NaOH溶液反应生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶5,写出对应的化学方程式 _________。 ‎ ‎(4)最后过滤得到的I2需要进行洗涤和干燥,下列洗涤剂中最应该选用的是________(填选项字母)。 ‎ A.水　　　　　　　　　　B.乙醇 C.冷水　　　　　　　　　D.乙醇的水溶液 ‎(5)用Na2S2O3的标准溶液测定产品的纯度,发生反应:I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI。取5.0 g产品,配制成100 mL溶液。取10.00 mL溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.050 mol·L-1Na2S2O3的标准溶液进行滴定,相关数据记录如下表所示。‎ 编号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 溶液的体积/mL ‎10.00‎ ‎10.00‎ ‎10.00‎ 消耗Na2S2O3标准 溶液的体积/mL ‎19.95‎ ‎17.10‎ ‎20.05‎ 滴定时,达到滴定终点的现象是____________,碘单质在产品中的质量分数是__________(用百分数表示,且保留1位小数)。 ‎ ‎【解析】(1)加快含碘化合物的溶解,使海带灰中的I-尽可能溶解在溶液中,过滤后,酸化、氧化得到I2,加苯进行萃取分液。‎ ‎(2)溶液I中加入H2O2的目的是氧化I-生成I2。‎ ‎(3)I2与40%NaOH溶液反应还原产物为I-。氧化产物为含碘元素的含氧酸根离子,设I的化合价为+x,则由守恒定律可得1×(x-0)=5×[0-(-1)];x=+5,故为I,故反应方程式为3I2+6NaOH5NaI+NaIO3+3H2O。‎ ‎(4)I2在冷水中溶解度最小,故选C。‎ ‎(5)由记录数据可知第2组数据与其他两组相差太大,舍去,V(Na2S2O3)==20.00 mL,n(Na2S2O3)=20.00×1 L-3L×‎ ‎0.05 mol·L-1=1×10-3 mol,n(I2)=n(Na2S2O3)=5×10-4mol，‎ I2的质量分数为×100%=25.4%‎ 达到滴定终点的现象:蓝色溶液恰好变为无色,且半分钟不恢复。‎ 答案:(1)加快I-溶解,使海带灰中I-尽可能全部溶解　分液 ‎(2)将I-氧化为I2‎ ‎(3)3I2+6NaOHNaIO3+5NaI+3H2O ‎(4)C ‎(5)蓝色溶液恰好变为无色,且半分钟不恢复　25.4%‎ 关闭Word文档返回原板块