2018-2019学年人教版高一化学(必修2)综合练习卷：海水资源的开发利用

海水资源的开发利用
1．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)目前国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。

蒸馏法是将海水变成蒸汽，蒸汽经过冷却而得高纯度
淡水，由此可判断蒸馏法是____________________(填物理变化、化学变化)。

(2)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。

电解饱和食盐水的化学方程式为
___________________________________________。

(3)实验室用MnO2和浓盐酸为原料制备氯气，该反应的化学方程式为_____________，尾气处理的化学方程式为
_____________________。

工业上制备漂白粉的化学方程式________________________。

(4)将实验室制的氯气配成新制的氯水含有多种微粒，试用化学方程式解释下列现象。

①将氯水滴加紫色石蕊溶液中，先变红后褪色________________________________。

②将氯水滴入硝酸银溶液中，有白色沉淀生成___________________________。

【答案】(1)物理变化
(2) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(4)①Cl2+H2O===HCl+HCl
②HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3
2．某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。

实验(一) 碘含量的测定
取0.0100 mol·L−1的AgNO3标准溶液装入滴定管，取100.00 mL海带浸取原液于锥形瓶中，加2～3滴指示剂，达到终点时，消耗标准溶液体积的平均值为20.00 mL。

(1)仪器A的名称为；若滴定管洗净后未用标准溶液润洗，其它操作正确，测出碘的含量可能
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

(2)若干海带中的碘全部进入海带浸取原液，计算得海带中碘的百分含量为%。

实验(二) 碘的制取
另取海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下：
已知：3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O；酸性条件下，I2在水溶液中的溶解度很小。

(3)步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是。

(4)下列有关步骤Y的说法，正确的是。

A．应控制NaOH溶液的浓度和体积
B．将碘转化成离子进入水层
C．主要是除浸取原液中的有机杂质
D．NaOH溶液可由乙醇代替
(5)实验(二)中操作Z的名称是。

(6)方案甲中采用蒸馏不合理，理由是。

【答案】(1)坩埚偏高
(2)0.635
(3)液体分层，上层几乎无色，下层呈紫红色
(4)AB
(5)过滤
(6)碘易升华，导致碘的损失
3．空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一。

其工艺流程如下：
(1)步骤③的离子方程式：___________________________________________。

(2)步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。

分离仪
器的名称是________。

(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________(填试剂名称)溶液，以
除去氯气。

(4)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃。

温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：
__________________________________________________________。

(5)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是______________________________。

(6)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”，请说明原因：
_______________。

【答案】(1)Br 2+SO2+2H2O===4H++2Br−+
(2)分液漏斗
(3)饱和溴化钠(或其他含Br−的盐类物质)
(4)温度过高，大量水蒸气被蒸出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低
(5)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应[来源:学&科&网]
(6)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本
4．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，主要以碘化物形式存在。

有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质，他们将海带灼烧成灰，用水浸泡一段时间(以让碘化物充分溶解在水中)，得到海带灰悬浊液，然后按以下实验流程提取单质碘：
(1)灼烧海带时需要用到的实验仪器是_____(从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处)。

A．烧杯B．蒸发皿C．表面皿D．铁架台(带铁圈) E．酒精灯F．干燥器
(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①___________，③___________。

(3)过程②中充入适量Cl2的目的是________________________________，反应的离子方程式为
_________________________________。

(4)操作③中所用的有机试剂可以是_____________________(只填一种)。

(5)操作过程③可以分解为如下几步：
A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；
B．把50 mL碘水和15 mL有机溶剂(你所选的)加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；
C．检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；
D．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；
E．旋开活塞，用烧杯接收溶液；
F．从分液漏斗上口倒出上层液体；
G．将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准；
H．静置、分层。

①上述G步操作的目的是_________________________________；
②最后碘的有机溶液是通过___________获得(填“漏斗上口”或“漏斗下口”)。

(6)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：___________________。

(7)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶液，还需要经过蒸馏，观察下图所示实验装置，指出其错误之处并
加以改正：_________________________________。

(8)进行上述蒸馏操作时，使用水浴的原因是________________，最后晶态碘在__________里聚集。

【答案】(1)BDE
(2)过滤萃取
(3)使I−转化为I22I−+Cl2===2Cl−+I2
(4)CCl4
(5)①平衡压力便于液体流出②漏斗下口
(6)取提取碘后的水溶液于试管中，加入淀粉溶液，不变蓝，说明没有I2剩余
(7)没有用石棉网，温度计应该插到支管口略靠下位置，冷却水方向应该是下进上出
(8)控制温度，使蒸馏烧瓶内液体受热均匀蒸馏烧瓶
5．全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65 mg·L−1。

其工业提取方法有：
(1)空气吹出纯碱吸收法。

方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，把溴置换出来，再用空气将嗅吹出，用纯
碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。

该方法涉及的反应有①_____________(写出离子方程式)；
②3Br 2+3===+5Br−+3CO2↑；③+5Br−+6H+===3Br2+3H2O。

其中反应②中氧化剂是________；
还原剂是________。

(2)空气吹出SO2吸收法。

该方法基本同(1)，只是将溴吹出后是用SO2来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再
用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。

写出溴与二氧化硫反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。

(3)溶剂萃取法。

该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。

实验室中萃取用到的实验仪
器名称是________。

下列可以用于海水中溴的萃取的溶剂是________(填序号)。

①乙醇②四氯化碳③硝酸
【答案】(1)Cl2+2Br−===2Cl−+Br2Br2Br2
(2)Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
(3)分液漏斗②
6．镁及其合金是用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。

主要步骤如下：
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用_________。

(2)无水MgCl2在熔融状态下，通电后产生镁和氯气，该反应的化学方程式为__________________。

(3)电解后产生的副产物氯气可用于工业制漂白粉。

某兴趣小组模拟工业制漂白粉，设计了下图所示的实验装置。

已知：①氯气和碱反应放出热量。

②6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O
回答下列问题：
①甲装置中仪器a的名称是____________________；
②装置乙中饱和食盐水的作用是__________________________________；
③制取漂白粉的化学方程式是_____________________________________；
④该小组制得的漂白粉中n(CaCl2)远大于n(Ca(ClO)2]，其主要原因是_________；
⑤为提高丙中Ca(ClO)2的含量，可采取的措施是_______________(任写一种即可)。

【答案】(1)NaOH溶液
(2)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
(3)①分液漏斗
②除去氯气中混有的氯化氢
③2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
④氯气和碱反应会放出热量，导致温度升高，发生了副反应：6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O(2分，其它合理答案也可)
⑤将丙装置浸在盛有冷水的水槽中或控制氯气产生速率(2分，其它合理答案也给分)
7．从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水资源综合利用的示意图。

试回答下列问题：
(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子，精制时所用试剂为A.盐酸；B.BaCl2溶液；C.NaOH溶液；D.Na2CO3
溶液。

则加入试剂的顺序是____________(填字母)。

(2)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式：________________________________________。

(3)电解无水MgCl2可制取镁和Cl2，其中副产品Cl2和Ca(OH)2可制得漂白粉。

制漂白粉的化学方程式为
__________________________________________________。

(4)用海滩上的贝壳制Ca(OH)2，而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到什么问题？
________________________________________________________________________。

(5)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在___________________________。

【答案】(1)B—C—D—A或C—B—D—A或B—D—C—A
(2)CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O===Ca(OH)2
(3)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(4)经济效益
(5)海边
8．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。

碘元素以碘离子的形式存在。

实验室从海藻中提取碘的流程如下：
(1)指出从海藻中提取I2的实验操作名称：①_________，③________，反应②的离子方程式为
________________________。

(2)提取碘的过程中，可供选择的有机溶剂是__________(填字母)。

A．甲苯、酒精B．四氯化碳、苯C．汽油、乙酸D．汽油、乙醇
(3)为使海藻中I−转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、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。

还缺少的仪器是_______________________。

(4)从含碘的有机溶剂中提取碘，还要经过蒸馏，指出下列蒸馏装置中的错误之处_____________________。

(5)进行蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是__________________________，最后晶态碘在________中。

【答案】(1)过滤萃取2I−+Cl2===I2+2Cl−
(2)B
(3)分液漏斗，普通漏斗
(4)①没有石棉网；②温度计插入液面以下；③冷凝管进、出水方向颠倒
(5)萃取剂沸点较低，I2易升华烧瓶
9．目前世界上60%的镁是从海水中提取的。

海水提镁的主要流程如下：
:
请回答下列问题：
(1)从离子反应的角度思考，在海水中加入石灰乳的作用是，写出在沉淀池中发生反应的离子方程
式。

(2)石灰乳是生石灰与水形成的化合物，从充分利用海洋化学资源，提高经济效益的角度，生产生石灰的主要原
料来源于海洋中的。

(3)操作A是，操作B是。

[来源:学+科+网]
(4)加入的足量试剂a是(填化学式)。

(5)无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，该反应的化学方程式为。

从考虑成本和废
物循环利用的角度，副产物氯气可以用于。

(6)海水提镁的过程，为什么要将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁，再转变为氯化镁?____________
_________________________________________。

【答案】(1)沉淀Mg2+[或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀] Mg2++2OH−===Mg(OH)2↓
(2)贝壳(或牡蛎壳等)
(3)过滤蒸发结晶(或加热浓缩)
(4)盐酸
(5)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 制盐酸，循环使用
(6)海水中氯化镁的含量很大，但镁离子浓度很低，该过程可以使镁离子富集，浓度增大且成本低
10．海水是可以综合利用的。

从海水中提取食盐和溴的过程如下：
(1)请写出一种海水淡化的方法：_____________________________________。

(2)步骤Ⅰ获取Br2的离子方程式为_______________________________________。

(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的。

其反应的化学方程式为
Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr，在该反应中，还原剂是________________(填化学式)。

若反应中生成4 mol HBr，则消耗________mol SO2。

【答案】(1)蒸馏法(或电渗析法，离子交换法等)
(2)Cl2+2Br−===Br2+2Cl−
(3)SO2 2
11．镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。

主要步骤如下：
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用________，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂的量应
________________。

(2)加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是__________________________。

(3)试剂②选用________；其反应的离子方程式为_____________________________。

(4)无水MgCl2在熔融状态下，通电后产生镁和氯气，该反应的化学方程式为
_______________________。

【答案】(1)石灰乳过量
(2)过滤
(3)盐酸Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
(4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。