内容正文:
第一节 海洋化学资源
分层作业
1.(25-26九年级上·河南周口·阶段检测)关于海洋资源说法不正确的是
A.海水含丰富矿物质
B.海水经砂石过滤可获得淡水
C.海水蒸发可得粗盐
D.利用潮汐能可发电
【答案】B
【详解】A、海水含有丰富的矿物质,如氯化钠、氯化镁等物质,A选项正确;
B、砂石过滤只能去除海水中的不溶性杂质(如泥沙),无法去除溶解的盐分,因此无法直接获得淡水,B选项错误;
C、海水中含有大量的氯化钠,蒸发后水分减少,盐分结晶析出形成粗盐,C选项正确;
D、潮汐能是海水涨落产生的动能,可转化为电能,D选项正确。
故选:B。
2.(2025·广东梅州·一模)我国科学家用石墨烯膜实现海水淡化,其原理如题图所示。下列说法错误的是
A.水分子可通过石墨烯膜
B.膜两侧溶液的溶质质量分数相等
C.该过程属于物理变化
D.该方法能耗低,应用前景广阔
【答案】B
【详解】A、由图可知,水分子可通过石墨烯膜形成淡水,选项正确;
B、水分子通过石墨烯膜后,海水中的水减少,溶液的溶质质量分数增大,水分子通过石墨烯膜形成淡水,淡水中溶质质量分数为零,选项错误;
C、该过程是分离混合物的过程,没有生成新物质,属于物理变化,选项正确;
D、该淡化海水的方法能耗低,应用前景广阔,选项正确,故选B。
3.(24-25九年级上·山东淄博·期中)近年来,我国海水淡化工程总体规模稳步增长,对缓解今后淡水危机具有重要意义。下列有关海水淡化的说法,错误的是
A.目前海水淡化最主要的方法是膜法和热法
B.海水淡化需要一定的成本和能耗,我们要珍稀每一滴水
C.蒸馏法淡化海水的原理是利用构成物质的微粒大小不同分离物质
D.目前常用淡化海水的方法发生的主要都是物理变化
【答案】C
【详解】A、目前海水淡化最主要的方法是膜法和热法,A选项正确;
B、海水淡化需要一定的成本和能耗,我们要珍稀每一滴水,B选项正确;
C、蒸馏法淡化海水的原理是利用物质的沸点不同进行分离,C选项错误;
D、目前常用淡化海水的方法是膜法和热法,两种方法都没有生成新物质,发生的主要都是物理变化,D选项正确。
故选:C。
4.(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)下列有关资源说法正确的是
A.硅元素是地壳中含量最多的金属元素
B.海水中含有80多种化学物质
C.空气中氧气的体积分数为78%
D.金刚石是天然存在的最硬的物质
【答案】D
【详解】A、地壳含量较多的元素(前四种)按含量从高到低的排序为:氧、硅、铝、铁,其中含量最多的金属元素是铝元素,故选项说法错误;
B、海水中至少含有92多种化学物质,该选项说法错误;
C、空气的成分按体积计算,大约是:氮气占78%、氧气占21%,则空气中体积含量最多的气体是氮气,故选项说法错误;
D、天然存在的最硬的物质是金刚石,故选项说法正确;
故选D。
5.(2023·山东济南·三模)从浩瀚的海洋里获取淡水,对解决淡水危机具有重要意义。下图是实验室模拟海水淡化的装置图,下列说法不合理的是
A.淡化海水的原理是利用海水中各成分沸点不同
B.蒸发过程中,水分子获得能量,分子体积变大
C.延长导管可使冷凝效果更好
D.可以用硝酸银溶液检验得到的水是否为淡水
【答案】B
【详解】A、图中装置是利用了蒸馏的方法,是利用海水中各成分沸点不同,故选项说法正确;
B、蒸发过程中,水分子获得能量,水分子间的间隔变大,而水分子体积不变,故选项说法不正确;
C、导管延长后,增加了与空气的接触时间,空气温度低,可以起到冷凝效果,延长导管增强冷凝效果,故选项说法正确;
D、海水中含有氯化钠,氯化钠能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,可以用硝酸银溶液检验得到的水是否为淡水,故选项说法正确。
故选B。
6.下列有关资源的说法正确的是( )
A.空气是一种宝贵的资源,各种成分作为原料广泛用于化工、炼钢、石油加工等领域
B.海洋是巨大的资源宝库,含有80多种化学物质
C.空气成分中稀有气体的体积分数为0.96%
D.海水可以淡化,且淡化成本不高,目前已经开始广泛应用
【答案】A
【详解】A、空气是一种宝贵的资源,各种成分作为原料广泛用于化工、炼钢、石油加工等领域,如氧气具有助燃性等,正确;
B、海洋是巨大的资源宝库,含有80多种化学元素,不只含有80多种化学物质,错误;
C、空气中稀有气体的体积分数大约为0.94%,错误;
D、海水可以淡化,但淡化成本较高,目前还没有广泛应用,故选项说法错误。
故选A。
7.下列关于多金属结核的叙述中,正确的是
A.多金属结核是锰结核 B.多金属结核是锰的化合物
C.锰结核是一种纯净物 D.多金属结核在世界上储量很少
【答案】A
【详解】A、多金属结核也称为锰结核,正确;
B、多金属结核不是锰的化合物,是含锰的混合物,错误;
C、锰结核是含锰的混合物,不是纯净物,错误;
D、多金属结核的含量很高,错误。故选A。
8.国土资源部部长姜大明在南海神狐海域“蓝鲸一号”钻井平台宣布:我国首次海域可燃冰(天然气水合物)试采成功!可燃冰的化学式为CH4•nH2O。下列关于“可燃冰”的叙述中,错误的是
A.“可燃冰”不是冰,是化合物
B.因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”
C.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
D.“可燃冰”是混合物
【答案】D
【分析】根据可燃冰的组成、分类、性质及应用分析回答。
【详解】A、“可燃冰”不是冰,是化合物,冰是固态的水,故A选项叙述正确;
B、可燃冰因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”,故B选项叙述正确;
C、“可燃冰”有可燃性,燃烧时能放出大量的热,有可能成为人类未来的重要能源,故C选项叙述正确;
D、“可燃冰”是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物,故D选项叙述错误。
故选D。
【点睛】信息、能源、材料、环境是当今世界四大首要问题,新能源的开发和利用是解决当前能源危机和环境污染的重要策略,新能源的优点、新能源的种类、开发利用前景等,是化学考查热点之一。
9.下列关于资源、能源的叙述中正确的是
A.煤、石油、天然气、沼气是不可再生资源
B.人类正在开发和利用的能源有核能、太阳能、风能和可燃冰
C.空气中氮气的质量分数约为78%
D.按目前测定,海水中含有的化学元素有80多种
【答案】D
【详解】A、煤、石油、天然气属于化石燃料,是不可再生资源,而沼气是可再生资源,则A错误;
B、可燃冰还没有被人类开发,则B错误;
C、空气中氮气的体积分数约为78%,而不是质量分数,则C错误;
D、按目前测定,海水中含有的化学元素有80多种,则D正确。
故选D。
10.海洋是人类巨大的资源宝库,海洋资源的开发前景十分广阔。下列有关海洋资源的叙述错误的是
A.利用海水可以提取镁盐制取镁
B.海水中溶解盐的质量分数高达5%
C.海底蕴藏着大量的煤、石油和天然气
D.海洋中蕴含着丰富的海洋动力资源
【答案】B
【详解】A、海水中镁的含量很高,除了氧和氢以外仅次于氯和钠,利用海水可以提取镁盐制取镁,选项A正确;
B、海水中溶解有多种盐类物质,如氯化钠和氯化镁等,世界大洋的平均盐度约为3.5%,没有5%,选项B错误;
C、海底蕴藏着大量的锰结核、煤、石油、天然气和可燃冰,选项C正确;
D、海洋中蕴含着丰富的海洋动力资源,如潮汐能、波浪能等,选项D正确。故选B。
11.(25-26九年级上·上海金山·期中)海洋是高质量发展战略要地之一。海水综合利用主要包括海水直接利用、海水淡化和海水化学资源利用。海水化学资源丰富。海水中元素含量如图1,提取镁、钾、碘等能为工农业创造新价值。我国科研人员成功研发出“沸石离子筛法”海水提钾技术,即利用沸石对海水进行吸附(如图2)后再脱附,得到富钾溶液,实现了对海水中钾的高选择性和高倍率富集。
依据上文,回答问题。
(1)海水中含量最高的元素是 。
(2)“沸石离子筛法”提钾经过吸附后再脱附获得富钾溶液,此方法提钾的优点是 。
(3)吸附过程中沸石选择吸附的是___________等。
A.和 B. C.和 D.
(4)海水提钾可获得氯化钾,氯化钾在物质类别上属于___________。
A.纯净物 B.单质 C.混合物 D.化合物
【答案】(1)氧元素
(2)节约能源(合理即可)
(3)D
(4)AD
【详解】(1)据图可知,海水中含量最高的元素是氧元素;
(2)“沸石离子筛法”提钾经过吸附后再脱附获得富钾溶液,此方法提钾的优点是节约能源;
(3)由图中信息可知,吸附过程中沸石选择吸附的是钾离子等,故选D;
(4)氯化钾是由钾元素和氯元素组成的化合物,属于纯净物,故选AD。
12.(25-26九年级上·上海崇明·期中)海水淡化技术主要有以下两种方法:
方法1:热分离法。利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质。
方法2:反渗透膜淡化法。对反渗透膜右侧的海水加压,水分子可以透过反渗透膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能透过反渗透膜,从而得到淡水(如图所示)。
(1)热分离法 (“是”或“否”)利用了蒸馏的原理。
(2)采用如图所示的反渗透膜分离法淡化海水,加压后反渗透膜右侧海水中的溶质质量 (选填“增大”或“减小””或“不变”)、溶质质量分数 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(3)与热分离法相比,反渗透膜分离法淡化海水的优点是 。
【答案】(1)是
(2) 不变 变大
(3)不受天气影响、生产淡水的效率较高
【详解】(1)热分离法是利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,利用了蒸馏的原理,故填:是;
(2)对反渗透膜右侧的海水加压,水分子可以透过反渗透膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能透过反渗透膜,所以加压后反渗透膜右侧海水中的溶质质量不变、溶剂质量减少,根据,则右侧海水中溶质质量分数变大;
(3)热分离法需要消耗大量能源,且受气温的影响,蒸发冷凝过程耗时长,与热分离法相比,反渗透膜分离法淡化海水的优点是不受天气影响、生产淡水的效率较高。
13.(2025·江苏无锡·二模)水是生命之源,可由多种途径获得水。
Ⅰ.空气制水机能充分利用大气中的水分制出饮用水,其工作原理如下:
(1)①中可阻挡直径 (填“大于”或“小于”)滤孔直径的物质。
(2)③中需吸附色素和异味,常用的物质是 。
Ⅱ.膜分离法(如图)是常用的海水淡化方法。
(3)一段时间后装置右侧海水中溶质的质量分数会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)大于
(2)活性炭
(3)增大
【详解】(1)过滤装置可以让直径小于滤孔直径的物质通过,①中阻挡直径大于滤孔直径的物质;
(2)活性炭疏松多孔,有吸附性,能吸附色素和异味,③中需吸附色素和异味,常用的物质是活性炭;
(3)水分子可以通过反渗透膜进入右侧,其他离子不能通过,因此左侧海水中溶质的质量不变,但溶剂水的质量减小,故溶质质量分数增大。
14.(24-25九年级下·福建莆田·阶段检测)资源、能源、环境与人类的生活和社会的发展密切相关。
Ⅰ、海洋是巨大资源宝库,其中蕴含着丰富的物质资源。
(1)海水淡化:图为太阳能海水淡化装置。下列分离混合物原理与该淡化方法本质相同的是_______(填序号)。
A.过滤法净化水 B.分离液态空气制氧气 C.活性炭吸附
(2)海水中含有大量的氯化钠,其在生产生活中有着广泛的用途,若用60g15%的氯化钠溶液配制生理盐水(0.9%),需要加水 g。
Ⅱ、随着社会的发展,将来很可能成为一个无化石燃料的时代。
(3)化石燃料的消耗伴随着的大量排放,导致全球气候变暖。科学家研究得到:海洋是吸收大量的地方。如果工业生产产生的排放量继续以目前速度增加,海洋将成为“酸化的海洋”,请写出酸化原因的化学方程式 。
【答案】(1)B
(2)940
(3)
【详解】(1)太阳能海水淡化装置是通过阳光暴晒,加速水的挥发,使之变成水蒸气,最后水蒸气汇集在淡水槽中导出来,所以该方法利用的原理是将水汽化之后再液化,本质上与蒸馏类似,海水淡化利用不同物质的沸点不同,将物质分离出来,工业上分离液态空气制氧气,也是利用物质的沸点不同,进行分离,原理与淡化海水方法本质相同,故选B;
(2)稀释前后溶质的质量不变,设需要加入水的质量为x,则,x=940g,故填:940;
(3)海洋酸化的原因是二氧化碳与水反应生成碳酸,反应的化学方程式为,碳酸显酸性,故填:。
15.海水中含有丰富的矿物质,海底还蕴藏大量的可燃冰。请回答下列有关问题:
(1)海水中含有最多的物质是 (填物质名称)。
(2)如果想知道海水是软水还是硬水,可加入 来检验。
(3)在实验室里要将少量海水净化成纯水,可采用的方法是 。
【答案】 水 肥皂水 蒸馏
【详解】(1)海水中含量最多的物质是水;
(2)通常用肥皂水来区分硬水和软水,肥皂水在硬水中易起浮渣,在软水中泡沫较多;
(3)在实验室里要将少量海水净化成纯水,可采用蒸馏的方法,蒸馏可除去所有杂质。
1.(2025·安徽合肥·一模)膜蒸馏法是一项具有重大应用前景的海水淡化技术。如图所示,我国科学家研究合成了超高通量的多孔石墨烯膜,利用热量驱动水蒸气通过石墨烯膜的纳米级孔隙,实现高效可持续的海水淡化。下列说法不正确的是
A.海水属于混合物
B.光照产生水蒸气的过程中水分子的间隔变大
C.通过多孔石墨烯膜的过程中水分子体积变小
D.该方法可以缓解水资源短缺的问题
【答案】C
【详解】A、海水中含有水和多种溶于水的物质,属于混合物,故选项说法正确;
B、光照产生水蒸气的过程中,水由液态变为气态,水分子的间隔变大,故选项说法正确;
C、通过多孔石墨烯膜的过程中水分子体积不会发生变化,故选项说法错误;
D、该方法利用热量驱动水蒸气通过石墨烯膜的纳米级孔隙,实现高效可持续的海水淡化,可以缓解水资源短缺的问题,故选项说法正确;
故选C。
2.(23-24九年级上·山东威海·期末)海洋是人类千万年来取之不尽,用之不竭的资源宝库,下列说法不正确的是
A.利用膜法可淡化海水,其原理与过滤的原理相似,都是选择合适的孔径将直径大小不同的粒子(或颗粒)分开
B.海水制镁时,加入石灰乳的目的是将镁离子沉降聚集
C.近年来海水因二氧化碳的增加而酸化,使海水pH值增加
D.海水酸化严重将彤响珊瑚和其他分泌碳酸钙的海洋生物生存,因为海水中氢离子的浓度增加,这些海洋生物的碳酸钙外壳会遭到破坏
【答案】C
【详解】A、利用膜法可淡化海水,其原理与过滤的原理相似,都是选择合适的孔径将直径大小不同的粒子(或颗粒)分离,故A正确;
B、海水制镁时,加入石灰乳的目的是将镁离子变为氢氧化镁沉降聚集,使镁离子从海水中分离出来,故B正确;
C、近年来海水因二氧化碳等非金属氧化物的增加而酸化,溶液的酸性增强,海水pH值减小,故C错误;
D、海水酸化严重将影响珊瑚和其他分泌碳酸钙的海洋生物生存,因为海水氢离子的浓度增加,氢离子能与碳酸钙反应产生钙离子、水和二氧化碳气体,这些海洋生物的碳酸钙外壳会遭到破坏,故D正确。
故选:C。
3.(25-26九年级上·上海闵行·期中)新技术研发提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔二维薄膜可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理,如下图所示。
(1)石墨烯海水淡化膜允许 (填微粒化学符号)通过。
(2)淡化膜淡化海水的过程属于 (选填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)淡化后的海水属于软水,其中可溶性钙、镁化合物的含量 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)下列关于膜分离法说法错误的是___________。
A.膜分离法较传统蒸馏法更节约能源
B.淡化膜的孔径大于水分子的直径
C.加压后,右侧海水中溶质质量分数增大
D.加压后,右侧海水中的溶质质量增多
【答案】(1)H2O
(2)物理变化
(3)减小
(4)D
【详解】(1)由图可知,海水通过淡化膜可变为淡水,说明淡化膜允许水分子通过,水分子的符号为H2O。
(2)淡化海水过程中,只是物质的分离,没有新物质生成,属于物理变化。
(3)硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物,而淡水中不含或含有较少可溶性钙、镁化合物,淡化后的海水属于软水,则其中可溶性钙、镁化合物的含量减小。
(4)A、传统蒸馏需要加热,则膜分离法较传统蒸馏法更节约能源,该选项说法正确;
B、由于水分子能通过淡化膜,则淡化膜的孔径大于水分子的直径,该选项说法正确;
C、加压后,右侧水分子减小,则右侧海水中溶质质量分数增大,该选项说法正确;
D、加压后,右侧海水中的溶质质量不变,该选项说法不正确。
故选D。
4.(25-26九年级上·河北石家庄·阶段检测)水是一种重要的资源。
(1)海水淡化是获取淡水的方法之一。用上图方法获得淡水的过程中发生的是 (“物理”或“化学”)变化。
(2)电解水时水中加入NaOH起增强导电性作用,本身不参与反应。为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20 mL氢气所需时间如图二,请回答问题:
①电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是 ,上述实验中,电解水速率最快的条件是 。
②电解水时,正极上产生的气体具有的性质是 (填序号)。
A.有色有味 B.支持燃烧 C.能够燃烧 D.易溶于水
③写出电解水的化学方程式 。
(3)长期饮用纯净水不利于人的身体健康,如今很多家庭开始使用直饮机。机身内部结构采用“活性炭+超滤膜+紫外线”的组合工艺获得直饮水。超滤膜起 作用;用紫外线代替氯气对水进行处理,其作用是 。
【答案】(1)物理
(2) 相同条件下,电压越大,电解水速率越快 电压12V,氢氧化钠溶液浓度10% B
(3) 过滤(合理表述即可) 杀菌消毒
【详解】(1)用上图方法获得淡水的过程中,只是水的状态的改变,无新物质生成,属于物理变化;
(2)①由图可知,电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时,电压越大,产生20mL氢气所需时间越短,说明相同条件下,电压越大,电解水速率越快;
由图可知,电压为12V,氢氧化钠溶液浓度为10%时,产生20mL氢气所需时间最短,故电解水速率最快的条件是:电压12V,氢氧化钠溶液浓度为10%;
②在电解水实验中,“正氧负氢”,正极上产生的气体是氧气,氧气是无色无味的气体,不易溶于水,具有助燃性,能支持燃烧,但是氧气不能燃烧。
故选B;
③水通电分解生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:;
(3)超滤膜可起到过滤的作用,除去水中的难溶性杂质;
紫外线能使蛋白质变性,可起到杀菌消毒的作用。
5.(2025·湖南长沙·三模)海水淡化技术是目前人类获取淡水资源的一种有效方式,与传统的海水淡化技术(将海水加热至沸腾,利用蒸发和冷凝的原理,将海水中的盐分去除)相比,太阳能海水淡化技术具备不消耗化石能源、无污染、所获得的淡水杂质含量低等诸多优点。
热带沿海地区光照充足且光照时间长,可在热带沿海地区建设太阳能海水淡化厂。为了进一步提高太阳能海水淡化技术中的太阳光利用率,研究人员提出了一种新型氧化石墨烯(GO)基薄膜界面光热蒸发技术,如图所示。未经改性的氧化石墨烯基薄膜在水溶液中会出现层间膨胀,导致盐离子能够通过薄膜;而改性后的氧化石墨烯基薄膜的层间通道可以有效截留盐离子,并为水的供应和蒸气的逸出提供有效途径,最后通过冷凝收集淡水。该技术完全由太阳能驱动,离子去除效率高,成本低。
(1)如用未经改性的氧化石墨烯基薄膜淡化海水,向淡化后的海水中加入硝酸银溶液,发生反应的化学方程式为 (写一个)。
(2)GO基薄膜下方海水的盐浓度 (填“大于”“等于”或“小于”)上方的。
(3)根据图文材料,分析热带沿海地区建设太阳能海水淡化厂的有利条件是 。
(4)提出爱护海洋资源的一条建议 。
【答案】(1)
(2)大于
(3)光照充足且光照时间长,海水资源丰富
(4)减少向海洋中排放污染物
【详解】(1)海水中含有氯化钠等盐类,如用未经改性的氧化石墨烯基薄膜淡化海水,盐离子能通过薄膜,向淡化后的海水中加入硝酸银溶液,氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,化学方程式为;
(2)改性后的氧化石墨烯基薄膜的层间通道可以有效截留盐离子,水从下方海水通过薄膜变为水蒸气逸出,而盐离子被截留在下方,溶剂减少,溶质不变,溶质质量分数增大,所以 GO 基薄膜下方海水的盐浓度大于上方的;
(3)热带沿海地区光照充足且光照时间长,海水资源丰富,这些都是热带沿海地区建设太阳能海水淡化厂的有利条件;
(4)爱护海洋资源的建议有很多,如合理开发海洋资源、减少向海洋中排放污染物、禁止过度捕捞海洋生物等。
6.(24-25九年级下·贵州贵阳·阶段检测)膜分离法(超滤膜、淡化膜等)技术是现代净水技术之一,这种技术能够有效去除水中的溶解性盐类、微生物和有机物。其原理如图所示:
(1)超滤膜分离法原理(见图1);在一定压力下,利用膜表面的微孔将水中颗粒较大的物质分离出来的方法。这个方法与中学实验中的一个操作类似,该实验操作是: 。在实验室进行该操作时使用的玻璃仪器除了烧杯、漏斗,还应有 ,该仪器的作用是 。若经过该操作后,所得液体仍有浑浊,原因可能是 (写出一点)。
(2)淡化膜技术原理(见图2);在加压情况下,海水中的 (填粒子名称)可以透过淡化膜,其它的离子不能透过,分离效果相当于中学实验中的蒸馏操作。淡化膜技术处理后得到的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)基于上述分析可知:超滤膜的孔径 淡化膜的孔径(填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) 过滤 玻璃棒 引流 滤纸破损或液面高于滤纸边缘或接滤液的烧杯不干净等
(2) 水分子 纯净物
(3)>
【详解】(1)过滤是分离难溶性固体和液体的操作,超滤膜分离法原理(见图1);在一定压力下,利用膜表面的微孔将水中颗粒较大的物质分离出来的方法。这个方法与中学实验中的过滤操作类似;
在实验室进行过滤操作时使用的玻璃仪器除了烧杯、漏斗,还应有玻璃棒,该仪器的作用是引流;
过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则,过滤后滤液仍浑浊,可能原因是滤纸破损(会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊)、液面高于滤纸边缘(会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊)或接滤液的烧杯不干净等;
(2)淡化膜技术原理(见图2);在加压情况下,海水中的水分子可以透过淡化膜,其它的离子不能透过,分离效果相当于中学实验中的蒸馏操作,可以除去水中的所有杂质,故淡化膜技术处理后得到的水只含有水一种物质,属于纯净物;
(3)超滤膜适用于在一定压力下通过膜表面的微孔将水中颗粒较大的物质分离出来,淡化膜适用于在加压情况下海水中的水分子可以透过淡化膜(其它离子不能透过),可判断超滤膜的孔径>淡化膜的孔径。
1.(2025·山西晋城·一模)阅读分析,解决问题:
绿色科技让废水重生
我国煤炭资源丰富,但煤化工的废水排放量大,水质成分复杂,且含有大量的污染物(如氰化物、油、氨氮、硫化物、难降解的有机物等),会严重污染环境。废水零排放的一项重要操作是将高盐废水中的主要盐分提取出来。我国自主创新,研发出低温临界冷冻加真空热法分盐技术,通过低温冷冻结晶分离出纯度高的盐,同时通过热法回收过程中的热量,实现能源的再利用。利用这种方法不仅可以分离出合格的氯化钠,而且填补了国内技术空白,也带来了显著的经济效益。
煤化工产生的废水中还含有硅元素,它主要以二氧化硅的形式存在于废水中。硅的去除对于煤化工废水零排放至关重要,除硅后的废水能大大减缓反渗透膜和蒸发器等关键设备的结垢情况。常用偏铝酸钠去除废水中的硅,该过程中需要精准控制溶液的pH。通过前期的烧杯实验研究确定它的反应条件、水力条件、加药顺序,来确定它的最佳pH,最后发现,当溶液的pH在8左右时,除硅效果最好。
(1)煤化工废水中的一种污染物是 ,若将煤化工废水直接排放,造成的污染是 。
(2)从煤化工废水中分离出浓度高的盐,所用的方法在化学上称为 结晶。
(3)“银量法滴定”是用硝酸银溶液检验氯化钠是否合格的方法,该方法的原理是 (写化学方程式)。
(4)煤化工废水中硅的存在形式主要是 (填物质类别),如果废水中不除去硅,可能造成的影响是 。
【答案】(1) 二氧化硅 水污染
(2)蒸发
(3)
(4) 氧化物 加速反渗透膜和蒸发器等关键设备的结垢
【详解】(1)煤化工产生的废水中还含有硅元素,它主要以二氧化硅的形式存在于废水中,故煤化工废水中的一种污染物是二氧化硅;若将煤化工废水直接排放,造成的污染是水污染;
(2)从煤化工废水中分离出浓度高的盐,所用的方法在化学上称为蒸发结晶;
(3)“银量法滴定”是用硝酸银与氯化钠反应生成氯化银和硝酸钠,化学方程式为;
(4)煤化工废水中硅的存在形式主要是二氧化硅,二氧化硅属于氧化物;硅的去除对于煤化工废水零排放至关重要,除硅后的废水能大大减缓反渗透膜和蒸发器等关键设备的结垢情况,如果废水中不除去硅,可能造成的影响是加速反渗透膜和蒸发器等关键设备的结垢。
2.阅读下面的科普短文,回答相关问题。
“可燃冰”是一种新型能源,在我国南海储量很高。我国是全球第一个实现在海域“可燃冰”试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰是CH4被H2O分子形成的笼包裹(如图),在海底低温和高压作用下形成的甲烷水合物,因其外观像冰且遇火可直接点燃,被称作“可燃冰”。1立方米可燃冰可释放出160~180立方米的天然气,其能量密度是煤的10倍,而且燃烧后不产生任何残渣和废气。可燃冰深藏海底,但开采难度很大,原因之一是可燃冰极不稳定易爆炸,大量甲烷气体涌入大气层,会产生比二氧化碳更为严重的温室教应。置换法是开采方法之一,将CO2液化后进入1500米以下的洋面,就会生成二氧化碳水合物沉入海底,因CO2较甲烷易于形成水合物,因而就可能将甲烷水合物中的甲烷分子置换出来。
(1)甲烷水合物称作“可燃冰”的原因是 。
(2)下列说法错误的是 (填字母序号)
A.可燃冰属于纯净物 B.开采可燃冰不会产生环境问题
C.可燃冰和冰的成分相同 D.二氧化碳水合物比可燃冰稳定
(3)可燃冰成分甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为 。
(4)与化石燃料相比较,开采可燃冰的积极意义有 (写一条)。
【答案】(1)外观像冰且遇火可直接点燃
(2)ABC
(3)
(4)燃烧产物几乎不会对环境造成污染(其他合理即可)
【详解】(1)从文中“因其外观像冰且遇火可直接点燃,被称作可燃冰”可知,甲烷水合物称作“可燃冰”的原因是外观像冰且遇火可直接点燃。
(2)A. 根据“可燃冰是CH4被H2O分子形成的笼包裹”可知,可燃冰含有多种物质,是混合物。错误。
B. 根据“大量甲烷气体涌入大气层,会产生比二氧化碳更为严重的温室教应”可知,开采可燃冰可能加剧温室效应。错误。
C. 可燃冰是甲烷和水组成的混合物,冰是由水分子构成的纯净物,所以成分不同。错误。
D.从 “CO2较甲烷易于形成水合物,因而就可能将甲烷水合物中的甲烷分子置换出来”可知,二氧化碳水合物比可燃冰稳定。正确。
故选:ABC。
(3)甲烷燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为。
(4)从“燃烧后不产生任何残渣和废气”可知,与化石燃料相比较,开采可燃冰的积极意义有燃烧产物几乎不会对环境造成污染。其他合理即可。
3.(24-25九年级下·湖北十堰·阶段检测)“多级闪急蒸馏法”是一种成熟且广泛应用的海水淡化技术,其过程如图1所示,设备中有多个闪蒸室,经热交换管外侧水蒸气加热的海水被引入第1级闪蒸室,降压使部分海水骤然蒸发,其水蒸气在热交换管外侧冷凝成淡水。剩余海水再流入压强更小的下一级闪蒸室,使水多次瞬间蒸发,将水蒸气冷凝成水。
(1)如图1所示, 淡水从出口 (填“a”或“b”)流出。
(2)如图2是水的沸点随气体压强变化的关系图像,闪蒸室里通过降压使海水骤然蒸发的原理是降压后水的沸点 (填“降低”或“增大”)。
(3)这种连续多次闪蒸的好处是 。
(4)“多级闪急蒸馏法”不仅用于海水淡化,而且已广泛应用于火力发电厂、石油化工厂的锅炉供水等,其能被应用的原因为 。
【答案】(1)b
(2)降低
(3)充分利用余热,节约能源,提高了淡化效率
(4)设备简单、效益高
【详解】(1)观图1可知,海水引入第1级闪蒸室,降压使部分海水骤然蒸发,其水蒸气在热交换管外侧冷凝成淡水,所以淡水从出口b流出。
(2)根据图2水的沸点随气体压强变化的关系图像可知,压强越小,水的沸点越低, 闪蒸室里通过降压使水的沸点降低,从而使海水骤然蒸发。
(3)这种连续多次闪蒸的好处是可以充分利用余热,节约能源 ,因为前一级闪蒸室产生的水蒸气可以为后一级闪蒸室的海水加热,提高了淡化效率。
(4)“多级闪急蒸馏法”不仅用于海水淡化,而且已广泛应用于火力发电厂、石油化工厂的锅炉供水等,其能被应用是因为它具有设备简单、效益高等优点。
1 / 8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第一节 海洋化学资源
分层作业
1.(25-26九年级上·河南周口·阶段检测)关于海洋资源说法不正确的是
A.海水含丰富矿物质
B.海水经砂石过滤可获得淡水
C.海水蒸发可得粗盐
D.利用潮汐能可发电
2.(2025·广东梅州·一模)我国科学家用石墨烯膜实现海水淡化,其原理如题图所示。下列说法错误的是
A.水分子可通过石墨烯膜
B.膜两侧溶液的溶质质量分数相等
C.该过程属于物理变化
D.该方法能耗低,应用前景广阔
3.(24-25九年级上·山东淄博·期中)近年来,我国海水淡化工程总体规模稳步增长,对缓解今后淡水危机具有重要意义。下列有关海水淡化的说法,错误的是
A.目前海水淡化最主要的方法是膜法和热法
B.海水淡化需要一定的成本和能耗,我们要珍稀每一滴水
C.蒸馏法淡化海水的原理是利用构成物质的微粒大小不同分离物质
D.目前常用淡化海水的方法发生的主要都是物理变化
4.(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)下列有关资源说法正确的是
A.硅元素是地壳中含量最多的金属元素
B.海水中含有80多种化学物质
C.空气中氧气的体积分数为78%
D.金刚石是天然存在的最硬的物质
5.(2023·山东济南·三模)从浩瀚的海洋里获取淡水,对解决淡水危机具有重要意义。下图是实验室模拟海水淡化的装置图,下列说法不合理的是
A.淡化海水的原理是利用海水中各成分沸点不同
B.蒸发过程中,水分子获得能量,分子体积变大
C.延长导管可使冷凝效果更好
D.可以用硝酸银溶液检验得到的水是否为淡水
6.下列有关资源的说法正确的是( )
A.空气是一种宝贵的资源,各种成分作为原料广泛用于化工、炼钢、石油加工等领域
B.海洋是巨大的资源宝库,含有80多种化学物质
C.空气成分中稀有气体的体积分数为0.96%
D.海水可以淡化,且淡化成本不高,目前已经开始广泛应用
7.下列关于多金属结核的叙述中,正确的是
A.多金属结核是锰结核 B.多金属结核是锰的化合物
C.锰结核是一种纯净物 D.多金属结核在世界上储量很少
8.国土资源部部长姜大明在南海神狐海域“蓝鲸一号”钻井平台宣布:我国首次海域可燃冰(天然气水合物)试采成功!可燃冰的化学式为CH4•nH2O。下列关于“可燃冰”的叙述中,错误的是
A.“可燃冰”不是冰,是化合物
B.因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”
C.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
D.“可燃冰”是混合物
9.下列关于资源、能源的叙述中正确的是
A.煤、石油、天然气、沼气是不可再生资源
B.人类正在开发和利用的能源有核能、太阳能、风能和可燃冰
C.空气中氮气的质量分数约为78%
D.按目前测定,海水中含有的化学元素有80多种
10.海洋是人类巨大的资源宝库,海洋资源的开发前景十分广阔。下列有关海洋资源的叙述错误的是
A.利用海水可以提取镁盐制取镁
B.海水中溶解盐的质量分数高达5%
C.海底蕴藏着大量的煤、石油和天然气
D.海洋中蕴含着丰富的海洋动力资源
11.(25-26九年级上·上海金山·期中)海洋是高质量发展战略要地之一。海水综合利用主要包括海水直接利用、海水淡化和海水化学资源利用。海水化学资源丰富。海水中元素含量如图1,提取镁、钾、碘等能为工农业创造新价值。我国科研人员成功研发出“沸石离子筛法”海水提钾技术,即利用沸石对海水进行吸附(如图2)后再脱附,得到富钾溶液,实现了对海水中钾的高选择性和高倍率富集。
依据上文,回答问题。
(1)海水中含量最高的元素是 。
(2)“沸石离子筛法”提钾经过吸附后再脱附获得富钾溶液,此方法提钾的优点是 。
(3)吸附过程中沸石选择吸附的是___________等。
A.和 B. C.和 D.
(4)海水提钾可获得氯化钾,氯化钾在物质类别上属于___________。
A.纯净物 B.单质 C.混合物 D.化合物
12.(25-26九年级上·上海崇明·期中)海水淡化技术主要有以下两种方法:
方法1:热分离法。利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质。
方法2:反渗透膜淡化法。对反渗透膜右侧的海水加压,水分子可以透过反渗透膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能透过反渗透膜,从而得到淡水(如图所示)。
(1)热分离法 (“是”或“否”)利用了蒸馏的原理。
(2)采用如图所示的反渗透膜分离法淡化海水,加压后反渗透膜右侧海水中的溶质质量 (选填“增大”或“减小””或“不变”)、溶质质量分数 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(3)与热分离法相比,反渗透膜分离法淡化海水的优点是 。
13.(2025·江苏无锡·二模)水是生命之源,可由多种途径获得水。
Ⅰ.空气制水机能充分利用大气中的水分制出饮用水,其工作原理如下:
(1)①中可阻挡直径 (填“大于”或“小于”)滤孔直径的物质。
(2)③中需吸附色素和异味,常用的物质是 。
Ⅱ.膜分离法(如图)是常用的海水淡化方法。
(3)一段时间后装置右侧海水中溶质的质量分数会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
14.(24-25九年级下·福建莆田·阶段检测)资源、能源、环境与人类的生活和社会的发展密切相关。
Ⅰ、海洋是巨大资源宝库,其中蕴含着丰富的物质资源。
(1)海水淡化:图为太阳能海水淡化装置。下列分离混合物原理与该淡化方法本质相同的是_______(填序号)。
A.过滤法净化水 B.分离液态空气制氧气 C.活性炭吸附
(2)海水中含有大量的氯化钠,其在生产生活中有着广泛的用途,若用60g15%的氯化钠溶液配制生理盐水(0.9%),需要加水 g。
Ⅱ、随着社会的发展,将来很可能成为一个无化石燃料的时代。
(3)化石燃料的消耗伴随着的大量排放,导致全球气候变暖。科学家研究得到:海洋是吸收大量的地方。如果工业生产产生的排放量继续以目前速度增加,海洋将成为“酸化的海洋”,请写出酸化原因的化学方程式 。
15.海水中含有丰富的矿物质,海底还蕴藏大量的可燃冰。请回答下列有关问题:
(1)海水中含有最多的物质是 (填物质名称)。
(2)如果想知道海水是软水还是硬水,可加入 来检验。
(3)在实验室里要将少量海水净化成纯水,可采用的方法是 。
1.(2025·安徽合肥·一模)膜蒸馏法是一项具有重大应用前景的海水淡化技术。如图所示,我国科学家研究合成了超高通量的多孔石墨烯膜,利用热量驱动水蒸气通过石墨烯膜的纳米级孔隙,实现高效可持续的海水淡化。下列说法不正确的是
A.海水属于混合物
B.光照产生水蒸气的过程中水分子的间隔变大
C.通过多孔石墨烯膜的过程中水分子体积变小
D.该方法可以缓解水资源短缺的问题
2.(23-24九年级上·山东威海·期末)海洋是人类千万年来取之不尽,用之不竭的资源宝库,下列说法不正确的是
A.利用膜法可淡化海水,其原理与过滤的原理相似,都是选择合适的孔径将直径大小不同的粒子(或颗粒)分开
B.海水制镁时,加入石灰乳的目的是将镁离子沉降聚集
C.近年来海水因二氧化碳的增加而酸化,使海水pH值增加
D.海水酸化严重将彤响珊瑚和其他分泌碳酸钙的海洋生物生存,因为海水中氢离子的浓度增加,这些海洋生物的碳酸钙外壳会遭到破坏
3.(25-26九年级上·上海闵行·期中)新技术研发提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔二维薄膜可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理,如下图所示。
(1)石墨烯海水淡化膜允许 (填微粒化学符号)通过。
(2)淡化膜淡化海水的过程属于 (选填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)淡化后的海水属于软水,其中可溶性钙、镁化合物的含量 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)下列关于膜分离法说法错误的是___________。
A.膜分离法较传统蒸馏法更节约能源
B.淡化膜的孔径大于水分子的直径
C.加压后,右侧海水中溶质质量分数增大
D.加压后,右侧海水中的溶质质量增多
4.(25-26九年级上·河北石家庄·阶段检测)水是一种重要的资源。
(1)海水淡化是获取淡水的方法之一。用上图方法获得淡水的过程中发生的是 (“物理”或“化学”)变化。
(2)电解水时水中加入NaOH起增强导电性作用,本身不参与反应。为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20 mL氢气所需时间如图二,请回答问题:
①电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是 ,上述实验中,电解水速率最快的条件是 。
②电解水时,正极上产生的气体具有的性质是 (填序号)。
A.有色有味 B.支持燃烧 C.能够燃烧 D.易溶于水
③写出电解水的化学方程式 。
(3)长期饮用纯净水不利于人的身体健康,如今很多家庭开始使用直饮机。机身内部结构采用“活性炭+超滤膜+紫外线”的组合工艺获得直饮水。超滤膜起 作用;用紫外线代替氯气对水进行处理,其作用是 。
5.(2025·湖南长沙·三模)海水淡化技术是目前人类获取淡水资源的一种有效方式,与传统的海水淡化技术(将海水加热至沸腾,利用蒸发和冷凝的原理,将海水中的盐分去除)相比,太阳能海水淡化技术具备不消耗化石能源、无污染、所获得的淡水杂质含量低等诸多优点。
热带沿海地区光照充足且光照时间长,可在热带沿海地区建设太阳能海水淡化厂。为了进一步提高太阳能海水淡化技术中的太阳光利用率,研究人员提出了一种新型氧化石墨烯(GO)基薄膜界面光热蒸发技术,如图所示。未经改性的氧化石墨烯基薄膜在水溶液中会出现层间膨胀,导致盐离子能够通过薄膜;而改性后的氧化石墨烯基薄膜的层间通道可以有效截留盐离子,并为水的供应和蒸气的逸出提供有效途径,最后通过冷凝收集淡水。该技术完全由太阳能驱动,离子去除效率高,成本低。
(1)如用未经改性的氧化石墨烯基薄膜淡化海水,向淡化后的海水中加入硝酸银溶液,发生反应的化学方程式为 (写一个)。
(2)GO基薄膜下方海水的盐浓度 (填“大于”“等于”或“小于”)上方的。
(3)根据图文材料,分析热带沿海地区建设太阳能海水淡化厂的有利条件是 。
(4)提出爱护海洋资源的一条建议 。
6.(24-25九年级下·贵州贵阳·阶段检测)膜分离法(超滤膜、淡化膜等)技术是现代净水技术之一,这种技术能够有效去除水中的溶解性盐类、微生物和有机物。其原理如图所示:
(1)超滤膜分离法原理(见图1);在一定压力下,利用膜表面的微孔将水中颗粒较大的物质分离出来的方法。这个方法与中学实验中的一个操作类似,该实验操作是: 。在实验室进行该操作时使用的玻璃仪器除了烧杯、漏斗,还应有 ,该仪器的作用是 。若经过该操作后,所得液体仍有浑浊,原因可能是 (写出一点)。
(2)淡化膜技术原理(见图2);在加压情况下,海水中的 (填粒子名称)可以透过淡化膜,其它的离子不能透过,分离效果相当于中学实验中的蒸馏操作。淡化膜技术处理后得到的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)基于上述分析可知:超滤膜的孔径 淡化膜的孔径(填“>”“=”或“<”)。
1.(2025·山西晋城·一模)阅读分析,解决问题:
绿色科技让废水重生
我国煤炭资源丰富,但煤化工的废水排放量大,水质成分复杂,且含有大量的污染物(如氰化物、油、氨氮、硫化物、难降解的有机物等),会严重污染环境。废水零排放的一项重要操作是将高盐废水中的主要盐分提取出来。我国自主创新,研发出低温临界冷冻加真空热法分盐技术,通过低温冷冻结晶分离出纯度高的盐,同时通过热法回收过程中的热量,实现能源的再利用。利用这种方法不仅可以分离出合格的氯化钠,而且填补了国内技术空白,也带来了显著的经济效益。
煤化工产生的废水中还含有硅元素,它主要以二氧化硅的形式存在于废水中。硅的去除对于煤化工废水零排放至关重要,除硅后的废水能大大减缓反渗透膜和蒸发器等关键设备的结垢情况。常用偏铝酸钠去除废水中的硅,该过程中需要精准控制溶液的pH。通过前期的烧杯实验研究确定它的反应条件、水力条件、加药顺序,来确定它的最佳pH,最后发现,当溶液的pH在8左右时,除硅效果最好。
(1)煤化工废水中的一种污染物是 ,若将煤化工废水直接排放,造成的污染是 。
(2)从煤化工废水中分离出浓度高的盐,所用的方法在化学上称为 结晶。
(3)“银量法滴定”是用硝酸银溶液检验氯化钠是否合格的方法,该方法的原理是 (写化学方程式)。
(4)煤化工废水中硅的存在形式主要是 (填物质类别),如果废水中不除去硅,可能造成的影响是 。
2.阅读下面的科普短文,回答相关问题。
“可燃冰”是一种新型能源,在我国南海储量很高。我国是全球第一个实现在海域“可燃冰”试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰是CH4被H2O分子形成的笼包裹(如图),在海底低温和高压作用下形成的甲烷水合物,因其外观像冰且遇火可直接点燃,被称作“可燃冰”。1立方米可燃冰可释放出160~180立方米的天然气,其能量密度是煤的10倍,而且燃烧后不产生任何残渣和废气。可燃冰深藏海底,但开采难度很大,原因之一是可燃冰极不稳定易爆炸,大量甲烷气体涌入大气层,会产生比二氧化碳更为严重的温室教应。置换法是开采方法之一,将CO2液化后进入1500米以下的洋面,就会生成二氧化碳水合物沉入海底,因CO2较甲烷易于形成水合物,因而就可能将甲烷水合物中的甲烷分子置换出来。
(1)甲烷水合物称作“可燃冰”的原因是 。
(2)下列说法错误的是 (填字母序号)
A.可燃冰属于纯净物 B.开采可燃冰不会产生环境问题
C.可燃冰和冰的成分相同 D.二氧化碳水合物比可燃冰稳定
(3)可燃冰成分甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为 。
(4)与化石燃料相比较,开采可燃冰的积极意义有 (写一条)。
3.(24-25九年级下·湖北十堰·阶段检测)“多级闪急蒸馏法”是一种成熟且广泛应用的海水淡化技术,其过程如图1所示,设备中有多个闪蒸室,经热交换管外侧水蒸气加热的海水被引入第1级闪蒸室,降压使部分海水骤然蒸发,其水蒸气在热交换管外侧冷凝成淡水。剩余海水再流入压强更小的下一级闪蒸室,使水多次瞬间蒸发,将水蒸气冷凝成水。
(1)如图1所示, 淡水从出口 (填“a”或“b”)流出。
(2)如图2是水的沸点随气体压强变化的关系图像,闪蒸室里通过降压使海水骤然蒸发的原理是降压后水的沸点 (填“降低”或“增大”)。
(3)这种连续多次闪蒸的好处是 。
(4)“多级闪急蒸馏法”不仅用于海水淡化,而且已广泛应用于火力发电厂、石油化工厂的锅炉供水等,其能被应用的原因为 。
1 / 8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$