高考化学大一轮复习 4.5 海水资源的综合利用 环境保护

海水资源的综合利用环境保护与绿色化学
一、选择题：本大题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．[2014·河北省普通高中高三教学质量监测]PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5×10－6 m的颗粒物，它主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤等)。

下列有关说法正确的是( )
A．PM2.5又称可入肺颗粒物，对人体健康无害
B．PM2.5在空气中一定能产生丁达尔现象
C．开发利用新能源，实施“低碳经济”，可减少PM2.5的产生
D．PM2.5中含有的铅、铬、砷等元素均为主族元素
解析：PM2.5粒径小，易附带有毒、有害物质，且在大气中停留时间长，因而对人体健康有害，A项错误；PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，颗粒物直径不一定在胶体粒子直径(1～100 nm)的范围内，因而在空气中不一定能产生丁达尔现象，B项错误；铅、砷等元素为主族元素，铬为副族元素，D项错误。

答案：C
2．[2014·抚顺市六校联合体高三上学期期中考试]化学在生产和生活中有着重要的应用。

下列说法正确的是( )
A．“雾霾天气”“温室效应”“光化学烟雾”的形成都与氮氧化物无关
B．“辽宁舰”上用于舰载机降落拦阻索的特种钢缆，属于新型无机非金属材料
C．白酒中混有少量塑化剂，少量饮用对人体无害，可通过过滤方法除去
D．能够改善食品的色、香、味，并有防腐、保鲜作用的食品添加剂，须限量使用
解析：“光化学烟雾”与氮氧化物有关，A选项错误；特种钢缆，属于合金材料，不属于新型无机非金属材料，B选项错误；互溶的液体，不能通过过滤方法除去，C选项错误。

答案：D
3．[2013·浙江余姚一模]化学与生活、社会密切相关。

下列说法不正确的( )
A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用
C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应该开发电池的综合利用技术
D．提倡人们购物时不用塑料装，是为了防止白色污染
解析：正确科学地使用食品添加剂不会对人体造成危害，所以选项B是错误的，其余选项都是正确的，答案选B。

答案：B
4．[2013·浙江余姚三中月考]从海水中提取镁的工业流程如下图所示，下列说法正确的是( )
A．在实验室进行②的操作需用到坩埚、坩埚钳、玻璃棒、酒精灯
B．步骤⑥电解MgCl2时，阴极产生H2
C．步骤⑤应将晶体置于HCl气体氛围中脱水
D．上述工艺流程中的反应未涉及氧化还原反应
解析：蒸发溶液时应该用蒸发皿，而不是坩埚，坩埚用于固体的加热，A不正确；镁是活泼的金属，应该电解熔融的氯化镁，阴极生成镁，阳极生成氯气，B不正确；氯化镁在溶液中存在水解平衡，而水解是吸热的，且生成的氯化氢极易挥发，所以直接加热得不到氯化镁，因此选项C不正确，目的是抑制镁离子的水解；D不正确，⑥是氧化还原反应，答案选C。

答案：C
5．[2013·豫北名校联考]下列气体物质的主要来源及对环境影响相对应的是( ) 气体物质主要来源对环境的影响
A 二氧化碳化石燃料的燃烧酸雨
B 二氧化硫汽车尾气的排放光化学烟雾
C 二氧化氮工业废气的排放温室效应
D 甲醛各类含酚醛树脂胶
的人造板装饰材料
室内空气污染
222
碳氢化合物是造成光化学烟雾的主要原因，C项错误。

答案：D
6．如果实行海水淡化来供用居民饮用水，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：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；
将海水中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。

答案：A
7．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。

下列措施有利于节能减排、保护环境的是( )
①加快化石燃料的开采与使用 ②研发易降解的生物农药 ③应用高效洁净的能源转化技术 ④田间焚烧秸秆 ⑤推广使用节能环保材料
A ．①③⑤
B ．②③⑤
C ．①②④
D ．②④⑤
解析：①化石燃料的开采使用是导致酸雨和温室效应的主要原因，加快化石燃料的开采与使用不利于保护环境；②研发易降解的生物农药，降低农药残留，有利于保护环境；③应用高效洁净的能源转化技术，减小污染，有利于保护环境；④田间焚烧秸秆，浪费能源并导致空气污染；⑤推广使用节能环保材料，有利于节约能源、保护环境。

答案：B
8．[2013·长沙模拟]科学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是( )
A ．“天宫”一号中使用的碳纤维，是一种新型有机高分子材料
B ．为改善食品的色、香、味并防止变质，可加入大量食品添加剂
C ．用CO 2合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用
D ．大量使用化肥和农药，以提高农作物产量
解析：碳纤维为无机非金属材料，A 项错误；食品添加剂在一定范围内使用对人体无害，但大量使用则会损害人的身体健康，B 项错误；大量使用化肥和农药，会造成土壤和水体污染，D 项错误。

答案：C
9．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 为原料制得的产品(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：在氯碱工业中，2NaCl ＋2H 2O=====电解
2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，H 2与Cl 2化合被水吸收可
得盐酸。

2NaCl(熔融)=====电解
2Na ＋Cl 2↑。

在制纯碱工业中主要利用如下原理：NaCl ＋CO 2＋NH 3
＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl ；2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3＋H 2O↑＋CO 2↑。

答案：A
10．保护环境已成为人类的共识，人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式以废物进行处理并循环使用。

下列做法不利于环境保护的是( )
A．发电厂的煤经脱硫处理
B．将煤转化为水煤气作燃料
C．回收并合理处理聚乙烯塑料废物
D．电镀废液经中和后直接排放
解析：对煤进行脱硫处理，目的是减少SO2的排放；将煤转化为水煤气，也称煤的气化，可以提高煤的燃烧效率，减少因不完全燃烧而产生CO的污染；回收并合理处理聚乙烯塑料废物，可减少白色污染；电镀废液中往往含重金属离子或CN－等，必须进行处理后方可排放，仅中和处理后的废液是不能排放的。

答案：D
二、非选择题：本大题共3小题，将答案填在题中横线上。

11．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①的实验操作名称是________。

(2)现有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品。

完成该实验尚缺少的玻璃仪器是________；
(3)步骤③中能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是________；
A．CCl4与水不互溶
B．CCl4可与I2发生取代反应
C．CCl4的密度比水大
D．CCl4不易燃烧，可作灭火剂
E．碘在CCl4中的溶解度比在水中大很多
(4)步骤③中还可选择__________作萃取剂；
(5)步骤②中反应的离子方程式是______________________________
______________________________________________________________；
(6)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的简单方法：________________________________________________________________________________ ______________________________________________。

解析：(1)分离难溶性物质与溶液的方法是过滤。

(2)根据实验流程图可以看出，完成实验需要经过的灼烧、浸泡、过滤、氧化、萃取、分液、蒸发等步骤，由此可以判断出实验尚缺少的玻璃仪器是漏斗和分液漏斗。

(3)萃取剂需要满足的条件是：①与原溶剂互不相溶；②溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度且不与萃取剂反应，CCl4符合萃取剂的选择条件。

(6)检验水溶液中是否含有单质碘的试剂是淀粉溶液，看两种溶液相遇是否变蓝来确定是否含有单质碘。

答案：(1)过滤(2)漏斗、分液漏斗
(3)A、E (4)苯(合理即可)
(5)Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
(6)取少量待测液注入试管中，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，说明水溶液中存在I2，否则水溶液中无I2
12．我国濒临海域的省份，能够充分利用海水制得多种化工产品。

如图是以海水、贝壳(主要成分CaCO3)等为原料制取几种化工产品的工艺流程图，其中E是一种化肥，N是一种常见的金属单质。

综合上述工艺流程回答下列问题。

(1)物质G 和L 的化学式分别为________和________。

固体B 是生活中的一种必需品，主要用作________。

(2)上述工艺流程中可以循环使用的物质的化学式为______________________________________________________________。

(3)反应①的化学方程式为__________________________；在反应①中必须先通入NH 3，而后通入D ，其原因是____________________________
______________________________________________________________。

(4)工业上利用F 可制得另一种化工产品，该反应的化学方程式为______________________________________________________________。

(5)由K 溶液经如何处理才能制得N?
______________________________________________________________。

答案：(1)CaCl 2 H 2 调味剂
(2)CO 2
(3)NaCl ＋NH 3＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl NH 3在水中的溶解度大，先通入NH 3，有利于吸收CO 2
(4)2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O
(5)将MgCl 2溶液在氯化氢气体中进行蒸发结晶制得MgCl 2晶体，电解熔融的MgCl 2晶体可制取金属镁
13．(高考题改编)请在空白处填空：
以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题，请根据已知信息回答有关问题：
(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(多选)________。

A ．CH 2===CH 2＋HCl ―→CH 3CH 2Cl
B ．CH 3CH 2OH ＋HCl ―→CH 3CH 2Cl ＋H 2O
C ．CH 3CH 3＋Cl 2――→光照
CH 3CH 2Cl ＋HCl
D ．CH 2===CHCl ＋H 2――→催化剂
CH 3CH 2Cl
由上述四个反应可归纳出，原子经济性高的是________反应(填反应类型)。

(2)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。

ClO 2是一种性能优良的消毒剂，还可将废水中少量的S 2－、NO －2和CN －
等有毒有害的还原性酸根离子氧化除去。

请写出用ClO 2将废水中剧毒的CN －氧化成无毒气体的离子方程式____________________________，并说明该方法的优点________________________。

解析：(1)原子经济性是指原子利用率，加成反应原子是百分之百利用。

(2)根据电荷守
恒、电子得失守恒、原子守恒可配平。

答案：(1)A、D 加成
(2)2ClO2＋2CN－===2CO2↑＋N2↑＋2Cl－产生了无毒的CO2、N2
创新试题教师备选
教学积累资源共享
备选理由
海水资源的综合利用是高考热点，下题可作为例题的补充。

工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示。

(1)电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽，离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是________。

电解槽中的阳极材料为________。

(2)本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4顺序制备？______(填“是”或“否”)。

原因是________________________________________________________________________________ ______________________________________________。

(3)溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是______________________________________________________________。

解析：(1)本小题属于对识记知识的考查，离子交换膜常分为阳离子交换膜和阴离子交
换膜，阳离子交换膜只允许阳离子和水分子自由通过，阴离子交换膜只允许阴离子和水分子自由通过。

电解槽中离子交换膜和隔膜的作用一方面是使产品纯净，另一方面可防止氯气和氢气及氢氧化钠溶液的反应，因此通常采用阳离子交换膜，只允许阳离子通过。

电解槽的阳极材料不能用活泼金属材料作电极，否则活泼金属先失去电子被氧化。

(2)如果先沉淀Mg(OH)2，也就是在溶液中先加入石灰水，由于CaSO4是一种微溶物，这样会导致Mg(OH)2沉淀中夹杂CaSO4沉淀，导致产品不纯。

(3)可从经济、对环境的危害去分析：工业上从海水中提取溴，通常是将氯气通入提取粗盐后的苦卤中，将溶液中的溴离子转化为溴单质。

生成的溴单质仍然溶解在水中，可以通过鼓入热空气或水蒸气的方法，将溴从溶液中吹出，冷凝后得到粗溴，再通过粗制可以得到高纯度的溴单质。

若用四氯化碳萃取溴，工艺复杂、设备投资大、经济效益低，同时由于溴和四氯化碳都是有毒物质，且溴具有挥发性，会对环境造成污染。

答案：(1)阳离子(或Na＋)、水分子钛(或石墨)
(2)不能如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀，产品不纯
(3)四氯化碳萃取工艺复杂、设备投资大；经济效益低、环境污染严重
教学拾贝
本节内容在高考中的考查主要涉及如下几个方面：
1．海水资源的综合利用、绿色化学、环境污染与环境保护主要以选择题的形式考查。

解答此类问题的关键是要重视相关知识的积累，根据题干所给的信息，直接求出答案，然后再跟选项比较找出正确选项。

2．海水资源开发利用的试题往往与科技前沿相结合，突出化学与可持续发展的密切联系，与工业生产、环境保护、社会热点等问题相结合设计成流程图题，集分析、推断、实验、计算于一体，考查知识综合应用的能力、实验能力和计算能力。

解答该类题目的基本思路是：
(1)熟悉流程：首先将题目粗读一遍，初步了解大意，寻找解题的关键点。

(2)弄懂原理，掌握要点：
①原料与产品
从原料出发要得到目标产品，必须明确除去什么元素、引进什么元素。

②步骤与目的
理清加入某种试剂或采用某种方法的目的是什么，如当加入某一试剂后，能与什么物质反应，生成什么产物，分离提纯时采用什么操作方法等。

分析时可采用正推和逆推相结合的方法，另外要充分利用所提问题中的相关信息。

③抓住特例信息
a．所给信息一定有用，而且一定要用到。

b．注意所加试剂的量，如过量、少量等。

c．注意相关数据的分析、利用。

④熟记一些基本的实验操作。

如沉淀的洗涤、沉淀是否完全的检验方法、分离提纯的基本操作、常见离子的检验方法等。