2018年高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 2.2.2 海水中溴、镁及重水的提取同步配套练习 新人教版选修2

第1课时海水中盐的开发和利用
课时过关·能力提升
1下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A.工业上通过电解MgO可以制取金属镁
B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2
D.海水中溴元素的含量很低,不能从海水中提取Br2
解析：工业上是通过电解熔融MgCl2制取金属镁,A错误。

蒸发制海盐的过程主要是发生了物理变化,B错误。

海水中溴元素含量低,但可以通过富集的方法提取Br2,D错误。

答案：C
2离子交换膜法制烧碱示意图如下图所示,有关说法正确的是( )
A.a口进水
B.b口进精制饱和食盐水
C.c口出的是Cl-,是由b口进入的
D.d口出的是H2
解析：a口进入的是精制饱和NaCl溶液;b口进入的是含少量NaOH的水;c口出的是淡盐水;d口出的是H2。

答案：D
3氯碱工业中关于电极材料的选用,下列说法合理的是( )
A.两极可用任意可导电固体材料
B.阳极必须用惰性电极
C.阴极必须用惰性电极
D.石墨阳极比金属阳极更节电
解析：阳极发生氧化反应,反应式为2Cl--2e-Cl2↑,故阳极需要惰性电极。

惰性金属阳极比石墨阳极在耐腐蚀性、节能等方面性能更好。

答案：B
4NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图)。

下列说法正确的是( )
A.25 ℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
D.如图所示转化反应都是氧化还原反应
解析：A错误,因为相同温度时,碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小;C错误,Cl2与Fe在加热或点燃条件下会发生反应;D错误,因为生成苏打、小苏打的两个反应都不是氧化还原反应。

答案：B
5关于氯碱工业,下列叙述不正确的是( )
A.离子交换膜法对食盐水质量要求严格,所用盐水必须经二次精制
B.离子交换膜可以防止H2与Cl2混合发生危险
C.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
D.阳极材料必须用惰性电极材料
解析：氯碱工业的反应原理为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈碱性。

答案：C
6某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )
A.a为正极,b为负极;NaClO和NaCl
B.a为负极,b为正极;NaClO和NaCl
C.a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl
D.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl
解析：为了确保氯气被充分吸收,应该使氯气在下端产生:2Cl--2e-Cl2↑(阳极反应),所以b为电池的正极。

Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,则消毒液的主要成分为NaCl、NaClO。

答案：B
7电解饱和食盐水时两电极上产生气体的体积比应是1∶1,但实际测量时却发现V(H2)>V(Cl2)(常温常压),其原因可能是( )
A.H2的摩尔质量比Cl2的小
B.Cl2有刺激性气味
C.H2的熔沸点比Cl2的低
D.H2的溶解度比Cl2的小
解析：由于H2难溶于水而Cl2能溶于水,故实测V(H2)>V(Cl2)。

答案：D
8如图所示,电解含有少量酚酞的饱和食盐水。

下列有关说法正确的是( )
A.C1为阳极,电解时,该极附近溶液先变红色
B.C2为正极,电解时,该极上Cl-被还原为氯气
C.电解时若两极产生的物质在溶液中发生作用,整个电解反应为NaCl+H2O NaClO+H2↑
D.电解时,电流从电源负极经导线至C1经电解质溶液至C2经导线至电源正极
解析：C1电极与电源负极相连,为电解池阴极,C2为阳极,Cl-在该电极上被氧化,A、B两选项均错误。

D项,电
流从电源正极流出。

C项,将反应2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O整理得NaCl+H2O NaClO+H2↑。

答案：C
9氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。

工业上主要通过电解饱和食盐水的方法获得氢氧化钠,我国的氯碱工业大多采用离子交换膜电解槽。

(1)写出电解饱和食盐水的电极反应式和总的反应式:阳极为,阴极为,总反应式为。

(2)离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室,其作用是。

(3)如果在容积为10 L的离子交换膜电解槽中,在阴极产生11.2 L(标准状况)H2,这时溶液的pH是(设体积维持不变)。

(4)Cl2常用于自来水的消毒杀菌,现有一种新型消毒剂ClO2,若它们在杀菌过程中的还原产物均为Cl-,消毒等量的自来水,所需Cl2和ClO2的物质的量之比为。

解析：(2)用离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室的原因是既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaCl、NaClO而影响烧碱的质量。

(3)由2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑可知,n(NaOH)=2n(H2)mol,c(OH-)=0.1 mol·L-1,故溶液的
pH=13。

(4)Cl22Cl-,ClO2Cl-,当两者得电子数相等时,消毒能力相当,此时所需两者物质的量之比为5∶2。

答案：(1)2Cl--2e-Cl2↑2H++2e-H2↑
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaCl、NaClO而影响烧碱的质量
(3)13 (4)5∶2
★10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,既可以解决淡水资源缺乏的问题,又可以充分利用海洋资源。

(1)目前,以下“技术”中,可用于“海水淡化”的是(填序号)。

①蒸馏法②膜分离法(电渗析、反渗透) ③冷冻法④离子交换法
(2)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品,反应的离子方程式为;电解所用的食盐水需要精制,其原因是;精制时所用试剂:BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液,加
入试剂时,Na2CO3溶液必须在加入之后加入。

(3)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的废气同时回收二氧化硫的方法,该方法的流程如下:
写出反应②④的化学方程
式:、。

解析：(1)所列出的“技术”均可用于海水淡化。

(2)工业上电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑;粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+,杂质离子在碱性溶液中会形成沉淀,损坏离子交换膜,故电解所用的食盐水需要精制;精制时加入Na2CO3的目的是除去Ca2+和过量的Ba2+,故Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后加入。

(3)根据流程图可知,反应②NaOH+SO2NaHSO3,反应④NaHSO3+HCl NaCl+H2O+SO2↑。

答案：(1)①②③④
(2)2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+及
(3)NaOH+SO2NaHSO3NaHSO3+HCl NaCl+H2O+SO2↑。