课时梯级训练(14) 海洋化学资源的综合利用（Word练习）-【优化指导】2026-2027学年高中化学必修第一册（苏教版2019）

课时梯级训练(14)　海洋化学资源的综合利用 1．在“粗盐提纯”的实验中，蒸发时正确的操作是 (　　) A．把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热 B．开始析出晶体后用玻璃棒搅拌 C．待水分完全蒸干后停止加热 D．蒸发皿中出现大量固体时即停止加热 D　解析：蒸发可用于浓缩溶液或从溶液中分离出固体溶质，未过滤就蒸发，A错误；加热过程中应用玻璃棒不断搅拌，B错误；当蒸发皿中出现较多固体时即停止加热，利用余热将剩余液体蒸干，C错误，D正确。 2．海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是 (　　) A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D．富集溴一般先用热空气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收 C　解析：苦卤中含有Br－，通入Cl2可将Br－氧化生成Br2，A正确；粗盐中含有Ca2+、SO等杂质离子，故先除杂得NaCl，而NaCl的溶解度随温度变化不大，故采用重结晶可以得到纯净的NaCl，B正确；工业上沉淀海水中的Mg2+常采用Ca(OH)2，不用NaOH，因为NaOH的价格较高，C错误；Br2易挥发，用热空气吹出后，用SO2吸收，生成H2SO4和HBr，富集后再用Cl2处理HBr生成Br2，D正确。 3．海水提镁的主要流程如下： 下列说法正确的是 (　　) ①试剂M是盐酸　②流程中的反应全部都是非氧化还原反应　③操作b只是过滤　④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2　⑤电解熔融的MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量 A．①②③④⑤ B．②③ C．③④⑤ D．①④⑤ D　解析：电解无水氯化镁的反应属于氧化还原反应，因此②是错误的；操作b应是结晶、过滤、干燥，因此③是错误的。 4．如图所示是利用海水提取粗盐的过程： 根据海水晒盐的原理，下列说法错误的是 (　　) A．海水进入贮水池，海水的成分基本不变 B．析出晶体后的母液是氯化钠的饱和溶液 C．在蒸发池中，海水中氯化钠的质量分数逐渐增加 D．在蒸发池中，海水中水的质量逐渐增加 D　解析：海水进入贮水池，成分不变，A正确；溶液达到饱和后才能析出氯化钠晶体，故析出晶体后的母液是氯化钠的饱和溶液，B正确；在蒸发池中，水被蒸发，总质量减少，氯化钠的质量分数会增加，C正确；在蒸发池中，水被蒸发，水的质量减少，D错误。 5．海水是巨大的资源宝库，如图是从海水资源获取重要化工原料的流程示意图。 回答下列问题： (1)操作A是________(填实验基本操作名称)。要知道海水晒盐的过程中溶液里食盐含量在逐渐提高的简易方法是________(填标号)。 a．分析氯化钠含量 b．测定溶液密度 c．观察是否有沉淀析出 (2)图中虚线框内流程的主要目的是___________________________________________。 (3)已知苦卤的主要成分如下： 离子 Na＋ Mg2+ Cl－ SO 浓度/(g·L-1) 63.7 28.8 144.6 46.4 理论上，1 L苦卤最多可得到Mg(OH)2的质量为________g。 答案：(1)蒸发结晶　b　(2)富集Br2　(3)69.6 解析：(3)Mg2+～Mg(OH)2 24 58 28.8 g m 故m＝＝69.6 g。 6．海水资源开发利用的部分过程如图所示： 下列说法正确的是 (　　) A．粗盐(含Mg2+、Ca2+、SO等)提纯所加试剂顺序为NaOH→Na2CO3→BaCl2→过滤→HCl B．过程①为了提高产率一般先通CO2再通NH3 C．用澄清石灰水可以鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液 D．每提取80 g液溴，理论上消耗标准状况下的氯气22.4 L D　解析：由图可知，海水蒸发溶剂得到粗盐和母液，粗盐通过精制得到精盐，氯碱工业中电解饱和食盐水得到氯气、氢气和氢氧化钠，氢气和氯气点燃反应生成氯化氢，工业上制得饱和食盐水中依次通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，母液中通入氯气氧化溴离子生成溴单质，溴被还原剂吸收发生氧化还原反应生成溴化氢，富集溴元素，通入氯气氧化溴化氢生成溴单质得到高浓度的溴，以此解答该题。粗盐中含少量Ca2+、Mg2+、SO和泥沙等杂质，粗盐精制的过程中涉及常规操作步骤有：①加水溶解，②依次加入过量的BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液，③过滤除去沉淀，④加入适量的稀盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，或加入过量氢氧化钡溶液，除去硫酸根离子和镁离子，再加入碳酸钠溶液沉淀钙离子和过量的钡离子，过滤除去沉淀，最后加入盐酸除去过量的碳酸钠和氢氧根离子，选项中过量的钡离子不能除去，A错误；过程①为了提高产率一般先通NH3再通CO2，二氧化碳溶解性不大，氨气极易溶于水，溶液显碱性，能更多地吸收二氧化碳生成碳酸氢钠，B错误；碳酸钠和碳酸氢钠都能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，现象相同，不能用此鉴别二者，C错误；由流程中发生的反应可知，两次通入氯气，每提取80 g液溴物质的量即n＝＝＝0.5 mol，理论上消耗标准状况下的氯气为0.5 mol×2×22.4 L·mol-1＝22.4 L，D正确。 7．海洋是人类宝贵的自然资源，海水“制碱”体现了化学学科在改造物质中的智慧。某厂生产纯碱的工艺流程图如图所示，下列说法错误的是 (　　) A．CO2可以循环利用 B．NH3和CO2的通入顺序不能改变 C．进入流程Ⅱ的滤液必须再经适量稀盐酸处理 D．试剂2为纯碱溶液 C　解析：试剂1是氯化钡溶液，除去硫酸根离子，过量NaOH溶液除去镁离子，试剂2是碳酸钠溶液，可以除去钙离子和过量的钡离子，过滤除去的固体为硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙和碳酸钡，流程Ⅱ中氯化钠与氨气、二氧化碳反应生成氯化铵和碳酸氢钠固体，过滤所得碳酸氢钠经过灼烧生成水、碳酸钠和二氧化碳。由分析知CO2可以循环利用，A正确；NH3极易溶于水，而CO2能溶于水，碱性条件下更易于吸收CO2，二者的通入顺序不能改变，B正确；进入流程Ⅱ的滤液可以不经适量稀盐酸处理，过量氢氧化钠和碳酸钠可以和过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠，C错误；由分析知试剂2为纯碱溶液，可以除去钙离子和过量的钡离子，D正确。 8．实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析正确的是 (　　) A．操作Ⅰ是过滤，将固体分离除去 B．操作Ⅱ是加热浓缩、趁热过滤，除去杂质氯化钠 C．操作Ⅲ是过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来 D．操作Ⅰ～Ⅲ总共需两次过滤 C　解析：操作Ⅰ是在烧杯中加水溶解，A错误；操作Ⅱ是蒸发浓缩，得到较高温度下的KNO3饱和溶液，B错误；操作Ⅲ为冷却结晶，利用溶解度差异使KNO3结晶析出，过滤、洗涤、干燥即得KNO3晶体，C正确；操作Ⅰ～Ⅲ只需一次过滤操作，只有操作Ⅲ为过滤，D错误。 9．为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯，并制得纯净的KNO3溶液，某同学设计了如下实验方案： (1)操作①为________________。 (2)操作②～④加入的试剂依次为________________________________。 (3)判断SO已除尽的方法是_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)实验过程中多次产生的沉淀________(填“需要”或“不需要”)多次过滤，其理由是______________________________________________________________________________。 (5)该同学的实验设计方案是否严密？________(填“是”或“否”)；请说明理由： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)写出上述提纯过程中可能涉及的反应的离子方程式：_________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)加水溶解 (2)Ba(NO3)2、K2CO3、KOH[或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3] (3)静置，取上层澄清溶液，加入少量Ba(NO3)2溶液，若不变浑浊，表明SO已除尽 (4)不需要　几个沉淀反应互不干扰，因此最后只过滤一次即可，可减少操作程序 (5)否　加入盐酸调节溶液pH会引入Cl－，应加入稀硝酸 (6)Ba2+＋SO===BaSO4↓，Ba2+＋CO===BaCO3↓，2OH－＋Mg2+===Mg(OH)2↓，CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，OH－＋H＋===H2O 解析：沉淀反应必须在溶液中进行，以便充分反应，并使杂质完全沉淀，所以应先将固体配制成溶液。除去SO、Mg2+的方法一般是使它们分别形成BaSO4和Mg(OH)2，所以需要加入稍过量的Ba(NO3)2和KOH溶液，过量的Ba2+可用K2CO3溶液除去，因此实验时必须先加入Ba(NO3)2溶液，后加入K2CO3溶液，不可用稀盐酸调节溶液的pH，否则会引入Cl－。三种沉淀分别为BaSO4、BaCO3、Mg(OH)2，这三种沉淀反应互不干扰，因此最后只过滤一次，可减少操作程序。 10．某校化学兴趣小组的同学设计如下实验从浓缩的海水中提取溴。装置示意图和实验步骤如下(已知Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性)： 实验步骤： ①连接装置A与装置B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向装置A中缓慢通入Cl2至反应结束； ②关闭活塞a、c，打开活塞b、d，向装置A中鼓入足量热空气； ③进行步骤②的同时，向装置B中通入足量SO2； ④关闭活塞b，打开活塞a，再通过装置A向装置B中缓慢通入足量Cl2； ⑤将装置B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。 回答下列问题： (1)实验室中用KMnO4和浓盐酸制备氯气的反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)步骤②中鼓入热空气的作用为____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)步骤③装置B中发生的主要反应的离子方程式为______________________________。 (4)此实验中尾气可用________(填标号)吸收处理。 a．水　b．浓硫酸　c．NaOH溶液　d．饱和NaCl溶液 e．饱和Na2CO3溶液 答案：(1)2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O　 (2)使装置A中生成的Br2随热空气进入装置B中 (3)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO (4)ce 解析：(1)实验室中用KMnO4和浓盐酸制备氯气时不需要加热。(2)步骤②鼓入热空气的作用为将装置A中生成的Br2吹入装置B中。(3)步骤③装置B中发生的主要反应是Br2被SO2还原为Br－，反应的离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO。(4)尾气中含可能没有反应完的Cl2、SO2，还有HBr，可用碱性溶液吸收。 11．以已经提取出氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水为主要原料，采用如图所示的工艺流程生产单质碘。 (1)写出乙、丁溶液中溶质的化学式： 乙____________，丁____________。 (2)第④步操作中用稀硫酸浸洗的目的是______(填标号)。 A．除去NO B．除去未反应的I－ C．除去未反应的Fe D．除去碱性物质 (3)第⑦步操作中提纯I2的步骤是______________、____________、____________。 (4)实验室检验I2的方法是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)甲物质见光易变黑，其原因是____________________________________________ ________________________________________________________________________ (用化学方程式表示)。 答案：(1)FeI2　FeCl3 (2)C (3)萃取　分液　蒸馏 (4)将其加入淀粉溶液中，溶液显蓝色 (5)2AgI2Ag＋I2 解析：题述流程中的反应过程如下所示： 12．NaCl溶液中混有Na2SO4、CaCl2溶液和淀粉胶体，选择适当的试剂和方法从中提纯出NaCl晶体。相应的实验过程如下： (1)写出上述实验过程中所用试剂(填化学式)： 试剂①______________；试剂③______________。 (2)判断试剂①已过量的方法是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)用反应的离子方程式表示加入试剂②的作用：_______________________________。 (4)操作①是利用半透膜进行分离提纯。 操作①的实验结果：淀粉________(填“能”或“不能”)透过半透膜；SO________(填“能”或“不能”)透过半透膜。 请用实验证明上述结果，完成下表(可不填满，也可增加)。限选试剂：1 mol·L-1 AgNO3溶液、1 mol·L-1 BaCl2溶液、1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液、碘水、稀盐酸、稀硝酸 编号 实验操作 预期现象和结论 ① ② 答案：(1)BaCl2　HCl (2)静置，取上层清液加入少量氯化钡溶液，没有白色沉淀产生，说明氯化钡溶液已过量 (3)Ba2+＋CO===BaCO3↓、Ca2+＋CO===CaCO3↓ (4)不能　能 编号 实验操作 预期现象和结论 ① 取半透膜外液体，加入少量碘水 液体没有变成蓝色，证明淀粉不能透过半透膜 ② 另取一份半透膜外液体，加入足量稀盐酸和少量1 mol·L-1 BaCl2溶液 产生不溶于盐酸的白色沉淀，证明SO能够透过半透膜 解析：(1)由题图分析可知试剂①为BaCl2，试剂③为HCl。(2)由于硫酸钡是既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀，则判断试剂①已过量的方法是静置，取上层清液加入少量氯化钡溶液，没有白色沉淀产生，说明氯化钡溶液已过量。(3)试剂②为Na2CO3，加入试剂②的作用是除去溶液中钙离子和过量的钡离子，反应的离子方程式为Ba2+＋CO===BaCO3↓、Ca2+＋CO===CaCO3↓。(4)胶体粒子和浊液微粒半径比较大，不能透过半透膜，而溶液粒子可透过半透膜，即淀粉不能透过半透膜，SO能透过半透膜；检验淀粉，可取半透膜外液体，加入少量碘水，液体没有变成蓝色，证明淀粉不能透过半透膜；检验SO，可另取一份半透膜外液体，加入足量稀盐酸和少量1 mol·L-1 BaCl2溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀，证明SO能够透过半透膜。 13．工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如图： 某课外小组的同学在实验室模拟上述过程设计如图装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去)： (1)实验开始时，装置A中通入a气体发生反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)反应过程中，装置B中Br2与SO2反应的化学方程式是________________________ ________________________________________________。 (3)装置C的作用是______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)该小组同学向反应后装置B的溶液中通入氯气，充分反应得到混合液。 ①一位同学根据溴的沸点是59 ℃，提出采用________________方法从该混合液中分离出溴单质。 ②另一位同学向该混合液中加入CCl4，充分振荡、静置后Br2的CCl4溶液在________(填“上”或“下”)层。 (5)某同学提出证明反应后装置B的溶液中含有溴离子的实验方案：取出少量溶液，先加入过量新制氯水，再加入碘化钾淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色。该方案是否合理并简述理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 (2)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr (3)吸收未反应完的Cl2、Br2、SO2等有毒气体，防止污染空气 (4)①蒸馏　②下 (5)不合理，因过量的氯水也能氧化碘离子生成单质碘，Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，使淀粉变蓝色 解析：(1)欲使溴离子变成溴单质，则通入的a气体能和溴离子发生反应生成溴单质，根据流程图，氯气能和溴离子发生置换反应生成溴单质，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(2)溴有强氧化性，能和二氧化硫在水中发生氧化还原反应，装置B中反应的化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。(3)氯气不可能完全反应，氯气和溴离子反应生成溴单质，未反应的二氧化硫、氯气和溴都有毒，不能直接排放到空气中，且这几种物质都能和碱反应，所以装置C是尾气处理装置，用来吸收未反应的Cl2、Br2和SO2。(4)①根据溴的沸点是59 ℃，采用蒸馏方法从该混合液中分离出溴单质；②向该混合液中加入四氯化碳，充分振荡，四氯化碳的密度大于水的密度，静置后Br2的CCl4溶液在下层。(5)加入过量新制氯水，再加入碘化钾淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色的方法不合理，因过量的氯水也能氧化碘离子生成单质碘，单质碘使淀粉变蓝色。 学科网（北京）股份有限公司 $$