内容正文:
3.3海洋化学资源的综合利用
1、 选择题:本题共15小题,每小题4分,共60分。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.《肘后方》中记载了一种“海藻酒”治疗瘿病(甲状腺疾病)的方法,原理是海藻中富含碘,其中制作“海藻酒”的过程为“以绢袋盛海藻,用酒浸渍”,如通过实验从海藻中提取碘,未涉及的操作是( )
A.溶解 B.过滤 C.分液 D.蒸发
2.粗盐提纯的实验操作中,不需要用到的实验仪器为( )
A. B. C. D.
3.实验室模拟海水提碘的流程如图:
进行操作I和操作Ⅱ,如图实验仪器中一定用不到的是( )
A.ace B.bde C.bef D.cdf
4.海水是一个巨大的化学资源宝库。下列有关海水综合利用的说法中,正确的是( )
A.从海水中可以获得NaCl,电解NaCl溶液可制备金属钠
B.从海水中提取溴的过程中利用了氧化还原反应原理
C.海水中含有镁元素,只需经过物理变化就可以得到镁单质
D.目前工业上可直接从海水中提取
5.广东省海域面积居全国第二,要全面推进海洋强省建设。下列有关说法正确的是( )
A.海洋中含有丰富的水资源和金属资源,都可以直接利用
B.通过物理变化就能从海水中获得纯净的食盐
C.海洋有很强的自净能力,所以核污水可以直接排入海中
D.海洋是巨大的资源宝库,我们应该保护海洋环境、合理开发海洋资源
6.为除去粗盐中的及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,流程如图,下列说法正确的是( )
A.第①步操作A是溶解,第⑦步操作C是过滤
B.第③步作用是除掉
C.第⑥步不可以调至第④步和第⑤步之间
D.第①⑤⑦步操作都用到漏斗
7.利用“空气吹出法”从海水中提溴的工艺流程如下。下列说法不正确的是( )
A.“空气吹出法”从海水中提溴利用了溴单质的挥发性
B.经过“吹出”、“吸收”过程后,溴元素得到了富集
C.“吸收”过程的化学方程式:
D.第一次通入的目的是氧化,第二次通入的目的是氧化过量的
8.实验室进行“海带提碘”可经过以下步骤:灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取。下列说法正确的是( )
A.灼烧时,将干海带放入①中进行加热灰化
B.过滤时,需沿②向③中转移液体,让滤液自然流入①中
C.氧化时,可将含碘离子的滤液转移入④中,加入过量氯水充分振荡
D.萃取时,选用乙醇作萃取剂,使用⑤
9.镁元素在自然界中分布广泛,是人体的必需元素之一,用途广泛。下列说法正确的是( )
A.镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁
B.向溶液中通入生成沉淀
C.金属镁着火时可用泡沫灭火器灭火
D.在室外大雪的时候可以用作融雪剂,原因是其溶解的时候可以放热
10.在海水资源的开发利用中,下列关于各工业体系操作的叙述错误的是( )
选项
工业体系
操作
A
淡水工业:制备蒸馏水
用太阳能将海水蒸发再液化初步得到淡水
B
溴工业:制备单质溴
用作吸收剂将转化为HBr达到富集的目的
C
镁工业:制备单质镁
电解熔融MgO制得单质镁
D
氯碱工业:制备含氯消毒剂
用得到的和石灰乳反应制漂白粉
A.A B.B C.C D.D
11.海带灼烧、溶解、过滤后得到含的溶液.再经以下步骤得到碘单质:
下列说法错误的是( )
A.由溶液1到碘的悬浊液的过程实现了碘的富集
B.步骤②和步骤③所用的操作方法相同
C.上述过程中发生的氧化还原反应有2个
D.分液时先打开分液漏斗上口玻璃塞,再打开下端活塞
12.海水是一项取之不尽的资源。下列关于海水资源的利用,有明显错误的是( )
A.海带灰滤液碘水的溶液水层
B.海水溶液溶液溴单质
C.海水或苦卤溶液
D.海水粗盐→粗盐水→精盐水
13.将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来可以采用反萃取法,其流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.操作①需要用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯
B.加入45%的溶液,发生反应的离子方程式为
C.向某溶液中加入稀硫酸酸化的,和淀粉的混合溶液,溶液变蓝,则说明原溶液含有
D.碘酒可用于伤口消毒,自然界中不存在游离态的碘元素
14.如图所示为海水综合利用的工艺流程,下列说法正确的是( )
A.过程①中涉及的全部是物理变化,过程②中涉及的反应是氧化还原反应且可产生2种单质
B.过程③中将灼烧可制得无水
C.过程⑤中加入的水溶液反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D.在过程④⑥的反应中每氧化理论上需要消耗
15.某白色固体混合物可能含有中的2种或3种,现进行如下实验:
①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀;
②向①的悬浊液中加入过量的稀盐酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;
③取少量②的溶液滴入溶液,有白色沉淀生成。
下列判断正确的是( )
A.白色固体中肯定含有至少含有和中的一种
B.白色固体中肯定含有、,可能含有
C.②中现象对应的离子方程式为
D.上述过程涉及的反应有复分解反应和化合反应
二、非选择题:本题共2小题,共40分。
16.(20分)海水中有非常丰富的化学资源,从海水中可提取多种化工原料。某工厂对海水资源综合开发利用的部分工艺流程图如下。
回答下列问题:
(1)(8分)化学实验中常用到与海水晒盐原理相同的操作名称是______,必需的仪器有铁架台(含铁圈)、______、______、______。
(2)(3分)精制食盐水时下列物质中,不必用到的有______。
①NaOH溶液 ②盐酸 ③溶液 ④溶液
⑤硫酸 ⑥溶液 ⑦溶液
(3)(3分)下列说法错误的是______(填序号)。
A.海水中的镁、溴、碘元素都处于化合态
B.步骤②④中通入能制得单质溴,因为的氧化性比强
C.步骤③中鼓入热空气分离出,利用了的挥发性
D.电解饱和食盐水溶液可得到钠
(4)(3分)步骤②中已获得,步骤③中又将还原为,其目的为______。
(5)(3分)步骤③也可以采用纯碱吸收,反应方程式:,当转移个电子时,吸收的物质的量为______。
17.(20分)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如图所示:
(1)(3分)写出工业上由食盐制备的离子方程式:__________。
(2)(3分)步骤Ⅰ中已获得,步骤Ⅱ中又将转化为和,其目的是__________。
(3)(3分)步骤Ⅱ中通入热空气吹出,利用了的______(填标号)。
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性
(4)(3分)步骤Ⅱ中用纯碱溶液吸收,该反应的化学方程式为_______________。
(5)(3分)从理论上考虑,下列物质也能吸收的是__________(填标号)。
A. B.NaCl溶液 C.溶液 D.溶液
(6)(5分)查阅资料知,的沸点为58.8 ℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。步骤Ⅲ中对蒸馏烧瓶采取的加热方式是___________,蒸馏温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:__________。
参考答案
1.答案:D
解析:海藻提碘的实验流程为灼烧→浸泡溶解→过滤-→氧化→萃取→分液→升华,不涉及蒸发操作,故选D。
2.答案:B
解析:A.是漏斗,粗盐提纯的实验操作中用漏斗过滤,故不选A;
B.是圆底烧瓶,粗盐提纯的实验操作中,不需要圆底烧瓶,故选B;
C.是蒸发皿,粗盐提纯的实验操作中,蒸发结晶用蒸发皿,故不选C;
D.是烧杯,粗盐提纯的实验操作中,溶解粗盐用烧杯,故不选D;
选B。
3.答案:C
解析:操作I为灼烧,需要用到酒精灯、坩埚和泥三角等,操作Ⅱ为萃取,需要用到分液漏斗等,因此一定用不到的仪器有容量瓶、蒸发皿和冷凝管,即bef,故答案选C。
4.答案:B
解析:电解熔融NaCl制备金属钠,A项错误;从海水中提取溴需要通入将氧化为,利用了氧化还原反应原理,B项正确;需要电解熔融制备金属镁,涉及化学变化,C项错误;海水中碘的总储量很大,但浓度太低,目前工业上并不直接通过海水提取碘,D项错误。
5.答案:D
解析:A.海洋中的资源有些可以直接利用,如利用海水进行循环冷却等,有些不能直接利用,如从海水中提取溴、提取镁等都有一系列的工艺流程,A错误;
B.从海水中获得粗盐的过程主要涉及物理变化,粗盐中含有的钙离子、镁离子、硫酸根等离子需要加一些沉淀剂除去,涉及化学变化,故从海水中获得纯净的食盐既涉及物理变化也涉及化学变化,B错误;
C.海洋自净能力有限,海水的污染会导致海洋中的动植物大量死亡,存在海水污染问题,C错误;
D.海洋是巨大的资源宝库,我们应该保护海洋环境及资源,保护环境人人有责,D正确;
6.答案:C
解析:A.第①步操作A是溶解,第⑦步操作C是蒸发结晶,A错误;B.第③步作用是除掉,B错误;C.若第⑥步调至第④步和第⑤步之间,稀盐酸会溶解碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁等沉淀,又引入杂质离子,因此不能调换顺序,C正确;D.第①步操作是溶解,用到烧杯和玻璃棒;第⑤步操作为过滤,用到玻璃棒和漏斗、烧杯;第⑦步操作是蒸发结晶,用到蒸发皿和玻璃棒,三步操作都用到玻璃棒,D错误;
7.答案:D
解析:A.溴单质沸点低,易挥发,“空气吹出法”从海水中提溴利用了溴单质的挥发性,故A正确;B.经过“吹出”、“吸收”过程后,溴元素得到了富集,故B正确;C.“吸收”过程的化学方程式,故C正确;D.第一次通入的目的是氧化,第二次通入的目的是氧化过量的,故D错误;故选D。
8.答案:B
解析:灼烧固体物质要使用坩埚,不能用烧杯,A错误;过滤时需沿②(玻璃棒)向③(漏斗)中转移液体,待液体自然流入①(烧杯),不能进行搅拌,以防戳破滤纸导致过滤失败,B正确;过量氯水会将碘单质氧化为碘酸根离子,因此加入适量氯水即可,C错误;乙醇与水互溶,可采用作萃取剂,D错误。
9.答案:A
解析:A(√)镁在空气中燃烧时,可与空气中的氮气、氧气反应生成氮化镁和氧化镁。
B(×)向溶液中通入的酸性小于HCl,故不能生成沉淀。
C(×)泡沫灭火器能产生,而金属镁可以在,中燃烧,故不可用泡沫灭火器灭火,可用沙子扑灭。
D(×)氯化镁可以用作融雪剂,原因是雪-氯化镁混合物的熔点低于雪的熔点,使雪能在比正常情况更低的温度下融化。
10.答案:C
解析:A(√)制备蒸馏水可用太阳能将海水蒸发,再液化初步得到淡水。
B(√)工业上制备,用氧化海水中的转化为,用作吸收剂将转化为HBr达到富集的目的,最后再用氯气氧化。
C(×)镁是活泼金属,在工业上采用电解熔融的方法冶炼,而不是电解熔点高的MgO。
D(√)氯碱工业可以制备氢气、烧碱和氯气,用电解得到的和石灰乳反应得到漂白粉。
11.答案:C
解析:由提取海带中的碘的实验流程可知,海带灼烧、溶解、过滤后得到含的溶液,①中发生,得到含碘单质的溶液,②为萃取分液,③中和反应生成和,分液后溶液2中含有和,向溶液2中加入45%硫酸溶液后得到的悬浊液,⑤为蒸馏,以此来解答。
A.由分析可知,溶液1中含有,经过②③④后又得到的悬浊液,实现了碘的富集,A正确;
B.由分析可知,步骤②和步骤③所用的操作方法都是分液,B正确;
C.由分析可知,①中发生:,③中发生:,④中发生:,发生的氧化还原反应有3个,C错误;
D.分液时先打开分液漏斗上口玻璃塞平衡大气压,再打开下端活塞,D正确;
12.答案:D
解析:A(√)海带灰浸泡过滤,向滤液中加入溶液将碘离子氧化为碘单质,加入四氯化碳萃取碘单质,分液得到含有碘的有机溶液,加入的浓碱与反应使碘元素进入水层,再酸化得到碘单质。
B(√)海水中通入氯气将溴离子氧化为溴单质,用热空气吹出溴单质,用二氧化硫水溶液吸收溴单质得到氢溴酸,向氢溴酸中通入氯气后蒸馏制得溴单质。
C(√)海水或苦卤中加入氢氧化钙生成氢氧化镁沉淀,过滤分离出沉淀,向沉淀中加入盐酸得到氯化镁溶液,在氯化氢气流中得到无水氯化镁,电解熔融无水氯化镁得到镁单质。
D(×)饱和氨盐水和二氧化碳生成碳酸氢钠。
13.答案:D
解析:
C(×)向某溶液中加入稀硫酸酸化的和淀粉的混合溶液,溶液变蓝,原溶液中也可能有其他具有还原性的物质,将还原为碘单质。
D(√)碘酒具有杀菌的作用,能够使细菌的蛋白质变性、死亡,从而导致细菌死亡故碘酒可用于伤口消毒,碘单质的氧化性比较强,容易得到电子而变成碘离子,自然界中不存在游离态的碘元素。
14.答案:C
解析:A(×)过程①中除去杂质和需要用化学方法,过程②中涉及反应的化学方程式为,属于氧化还原反应,生成了2种单质。
B(×)需要在HCl气流中加热才能得到无水。
C(√)过程⑤中发生的反应为,溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题。
D(×)每氧化理论上需要消耗,但题中压强和温度未知,无法确定的体积。
15.答案:A
解析:根据实验①②可知,白色固体混合物中一定含,可能含和中的一种或两种。实验②中加入稀盐酸,引入了,因此根据实验③有白色沉淀生成,不能确定白色固体中是否含有。
A(√)白色固体中肯定含有,至少含有和中的一种。
B(×)不能确定白色固体中是否含有。
C(×)悬浊液中存在白色固体或,则溶液中可能发生的离子反应为或。
D(×)题述过程涉及的反应只有复分解反应,无化合反应。
16.答案:(1)蒸发结晶;蒸发皿;玻璃棒;酒精灯
(2)③⑤⑦
(3)D
(4)富集溴元素
(5)0.3 mol
解析:(1)海水晒盐原理是利用氯化钠溶解度随温度变化不大,采用蒸发结晶的方法得到溶质,实验室蒸发结晶时必需的仪器有铁架台(含铁圈)、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯。
(2)精制食盐水时,可以加入过量NaOH溶液,用来去除镁离子;加入过量溶液,用来去除硫酸根离子;加入过量溶液,用来去除钙离子和多余的钡离子,用盐酸除掉过量的,因此用到的有①②④⑥,③⑤⑦用不到。
(3)镁、溴、碘性质活泼,海水中的镁、溴、碘元素都处于化合态,故A正确;步骤②④中通入能制得单质溴,因为的氧化性比强,故B正确;步骤③中鼓入热空气分离出,利用了的挥发性得到溴蒸气,故C正确;电解饱和食盐水可得到NaOH、和,得不到钠,故D错误。
(4)步骤②中已获得,步骤③中又将还原为,步骤②中获取的溴浓度较小,所以其目的是富集溴元素。
(5),反应中电子转移5mol,吸收的物质的量为3mol,则吸收的个电子的物质的量=,则吸收的物质的量为0.3mol。
17.答案:(1)
(2)富集溴元素
(3)C
(4)
(5)C
(6)水浴加热;温度过高,大量水蒸气被蒸出,溴蒸气中水的含量增加;温度过低,溴不能完全被蒸出,产率低
解析:(2)海水中溴元素的含量较低,步骤Ⅰ中已获得,步骤Ⅱ中又将转化为和,其目的是富集溴元素。
(3)易挥发,步骤Ⅱ中通入热空气吹出,利用了的挥发性。
(4)步骤Ⅱ中用纯碱溶液吸收,与溶液反应生成和,反应的化学方程式为。
(5)和反应微弱且微溶于水,不能充分吸收,A项错误;NaCl与不反应,B项错误;具有还原性,能吸收,C项正确;具有氧化性,不能吸收,D项错误。
(6)的沸点为58.8 ℃,步骤Ⅲ中对蒸馏烧瓶采取的加热方式是水浴加热。
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