内容正文:
8.1.2 高频考点突破——
海水资源的开发利用
一、单选题
1.(25-26高一下·黑龙江·月考)下列有关工业生产的说法不正确的是
A.“吹出法”海水提溴过程主要包括:氧化、吹出、吸收和蒸馏等环节
B.海水淡化的方法主要有蒸馏法、反渗透法和电渗析法
C.用烧碱、石灰石和石英砂为原料制备普通玻璃
D.用黏土和石灰石为主要原料制备普通硅酸盐水泥
2.(25-26高三下·广东·月考)近年来珠江口咸潮影响广州部分区域供水,学习小组以“自制海水淡化器,守护广州供水安全”为主题开展跨学科实践活动,甲、乙两组同学设计的装置如图所示。下列说法不正确的是
A.两个作品的设计都利用了蒸馏的原理
B.水变为水蒸气过程中,水分子的体积和间隙都增大
C.甲组的设计中,硬币将保鲜膜下压,有利于汇聚冷凝水
D.乙组的设计不是密封装置,会导致水蒸气散发损失
3.(25-26高一下·浙江温州·期中)下列说法不正确的是
A.工业上常用“吹出法”从海水中提取溴
B.煤的干馏、气化、液化均为化学变化
C.葡萄酒中添加适量,起到抗氧化和杀菌的作用
D.绿色化学是指利用绿色植物的光合作用减轻温室效应
4.(25-26高一下·北京·期中)如图为“吹出法”海水提溴技术的流程图。下列说法正确的是
A.“吹出塔”的作用是用空气中的氧化性将转化为从溶液中分离
B.“吸收塔”中利用将空气中的还原除去
C.每获得理论上需要
D.“蒸馏塔”中剩余溶液的溶质主要是
5.(2026·江西·模拟预测)健康发展的化工行业和百姓生活关系密切。下列说法错误的是
A.煤液化可获得清洁的液体燃料
B.石油裂化的目的是获取气态烯烃
C.工业制硫酸采用98.3%浓硫酸吸收
D.工业提溴用二氧化硫作还原剂富集溴元素
6.(25-26高一下·安徽安庆·月考)下列有关物质的工业制备方法错误的是
A.工业制硝酸:
B.海水提溴:海水
C.侯氏制碱法制纯碱:饱和食盐水
D.工业制硫酸:
7.(2026·重庆·二模)下列说法正确的是
A.CaCl2溶液中通入CO2一定有CaCO3沉淀生成
B.海水提溴过程中鼓入热空气的目的是使溴挥发
C.Fe(NO3)2隔绝空气高温分解,产物只有Fe2O3和NO2
D.某溶液焰色试验呈黄色,说明其溶质是氯化钠
8.(25-26高一下·陕西渭南·月考)“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下:
下列说法不正确的是
A.海水中经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集
B.“吸收塔”内发生反应的离子方程式为
C.实验室保存液溴通常加入少量水进行液封
D.蒸馏塔中没有发生化学变化
9.(2025·吉林·模拟预测)下列关于物质的工业制备涉及的相关反应正确的是
A.工业制备氯气:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
B.工业上利用海水提镁:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
C.工业冶炼铝:2AlCl3(熔融)2Al+3Cl2↑
D.侯氏制碱法:CO2 + 2NH3 +H2O +2NaCl = Na2CO3 + 2NH4Cl
10.(25-26高一下·山东淄博·月考)利用海水提取溴和镁的过程如下,下列说法不正确的是
A.吸收塔试剂乙可以是,体现其还原性
B.空气吹出法利用了溴易挥发的性质
C.若提取,至少需要标准状况下44.8 L的
D.工业上冶炼金属镁和铝常利用电解其熔融氯化物的方法
11.(25-26高一下·江西南昌·月考)海水化学资源开发利用的部分过程如图所示,下列说法错误的是
A.用步骤②生成的无水MgCl2,冶炼金属Mg的反应方程式为:
B.侯氏制碱法中应向饱和食盐水中先通入NH3再通入CO2
C.向除去泥沙的粗盐溶液中依次加入NaOH溶液、Na2CO3溶液和BaCl2溶液除去粗盐中的Mg2+、Ca2+和SO
D.工业上设计步骤④目的是富集溴元素
12.(24-25高一下·江苏南京·期中)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化不能实现的是
A.工业制漂白粉:
B.海水提镁:
C.工业制硫酸:黄铁矿
D.工业制高纯硅:
13.(25-26高一下·福建厦门·月考)海带提碘实验过程中,各步骤所选装置与操作均正确的是
A.灼烧
B.过滤
C.萃取分液
D.反萃取
A.A B.B C.C D.D
14.(25-26高一下·山东济南·月考)关注海洋健康,守护蔚蓝星球,我们每个公民义不容辞。下列有关说法正确的是
A.必须通过化学变化才能从海水中获得食盐
B.海水中的溴、碘可用四氯化碳直接萃取得到
C.从海水中提取溴单质的过程中涉及氧化还原反应
D.利用空气吹出法从海水中提取溴单质只需通入氯气一次
15.(25-26高一上·福建泉州·期末)一种从含卤水中提取粗碘的工艺流程如下:
已知:①活性炭可吸附
②“脱附”的操作为:隔绝空气加热、冷凝
下列说法错误的是
A.“氧化”时,还原产物为
B.往滤液中加入淀粉,若溶液变蓝,说明未被完全吸附
C.“脱附”操作利用了易升华的性质
D.活性炭可循环利用
二、填空题
16.(25-26高一下·山东·课前预习)回答下列问题:
(1)为了将转化为,可以选用哪些化学试剂?选择的依据是什么?如何检验碘单质的存在?
___________。
(2)请设计实验方案,并运用流程图表示从海带灰中提取碘单质得到含碘单质的溶液的实验流程。___________。
实验方案设计及实施:
实验步骤
实验现象
实验结论
________
________
________
讨论:
(3)你在实验过程中遇到了哪些问题?这些问题是否得到了解决?如果得到了解决,是如何解决的?___________。
(4)如果将你设计的方案应用于手工业生产,你认为其优势和不足各是什么?___________。
(5)在你设计的方案中,实现物质分离、提纯的基本思路是什么?实验时需要注意的问题有哪些?___________。
17.(25-26高一上·浙江杭州·期中)完成下列小题
(1)现有下列七种物质:①固体②③氯化铁溶液④固体⑤稀硫酸⑥熔融⑦
在上述物质中,能导电的是________;属于电解质的是________;属于酸性氧化物的是________;黑火药成分之一的是________。
(2)写出铁在氯气中燃烧的化学方程式________。
(3)质量为的中含有的物质的量为,则的摩尔质量为________。
(4)根据海水综合利用的工业流程图,判断下列说法不正确的是________:
已知:SOCl2的沸点为77 ℃,遇水发生剧烈反应:SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑
A.过程①的除杂试剂先后顺序及操作是、、稀盐酸、过滤、蒸发结晶
B.在过程③可用对脱水,其方程式为:
C.过程⑤生产中需选择具有一定耐酸性的设备
D.将转化得到高浓度,理论上至少共需消耗
18.(2025·陕西西安·模拟预测)Ⅰ. 离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺。如图是使用离子交换树脂的“离子交换法”从海带中提取碘的主要流程。
已知:①I2+I-⇌;
②强碱性阴离子树脂(用R—Cl表示,Cl-可被其他更易被吸附的阴离子替代)对多碘离子()有很强的交换吸附能力;
③步骤“交换吸附”发生的反应:R-Cl+=R-I3+Cl-。
(1)下列各步反应中,不属于氧化还原反应的有_______(填字母)。
A.交换吸附 B.洗脱 C.酸化 D.NaCl洗脱
(2)酸性条件下,原料被H2O2氧化时发生的反应有:
①_______;
②I2+I-⇌。
(3)整个生产流程中不能加过量H2O2,请说明理由:_______。
Ⅱ. 从海水提取食盐后的卤水(含Cl-、Br-、Na+、K+等离子)中提取溴,其流程如下。
(4)步骤Ⅱ将溴吹出的气体X不可能是下列的_______(填字母)。
A.二氧化碳 B.空气 C.硫化氢 D.二氧化硫
(5)写出步骤Ⅱ纯碱溶液吸收Br2的离子方程式:_______。
19.(25-26高一上·陕西汉中·月考)阅读下列材料,根据所学知识,请回答下列问题:
海洋是一个巨大的化学资源宝库,含有超过80种元素。从①海水中提取溴的步骤如下:
ⅰ.将浓缩海水用②H2SO4溶液进行酸化。
ⅱ.向酸化后的海水中通入足量③Cl2,使④NaBr转化为⑤Br2。
ⅲ.向上述溶液中通入⑥热空气和⑦水蒸气,将吹入盛有⑧SO2水溶液的吸收塔内,转化为⑨HBr。
ⅳ.向吸收塔内通入适量,将转化为。
ⅴ.用⑩CCl4萃取吸收塔中的溴单质。
已知:与性质类似,均属于酸性氧化物;和性质类似;属于有机物。
(1)在上述标有序号的划线物质中,属于混合物的是_______(填标号,下同),属于酸的是_______,属于电解质的是_______。
(2)将缓慢通入过量的澄清石灰水中,该过程中可观察到的现象为_______,其发生反应的化学方程式为_______。
(3)根据氧化还原反应中化合价升降的特点,上述海水提溴过程中第ⅱ步发生反应的离子方程式为_______,该反应说明的氧化性_______(填“大于”或“小于”)的。
(4)上述海水提溴步骤中,第iii步涉及转化为的反应,该反应中还原剂与氧化剂的质量之比为_______。
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试卷第1页,共3页
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8.1.2 高频考点突破——
海水资源的开发利用
一、单选题
1.(25-26高一下·黑龙江·月考)下列有关工业生产的说法不正确的是
A.“吹出法”海水提溴过程主要包括:氧化、吹出、吸收和蒸馏等环节
B.海水淡化的方法主要有蒸馏法、反渗透法和电渗析法
C.用烧碱、石灰石和石英砂为原料制备普通玻璃
D.用黏土和石灰石为主要原料制备普通硅酸盐水泥
【答案】C
【详解】A.“吹出法”海水提溴时,先将海水中氧化为,再用热空气或水蒸气吹出,用水溶液吸收还原为,再重新氧化得到,最后蒸馏提纯,过程包含氧化、吹出、吸收和蒸馏环节,A正确;
B.海水淡化的常见方法包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法等,B正确;
C.制备普通玻璃的原料为纯碱、石灰石、石英砂,烧碱是,不是生产普通玻璃的原料,C错误;
D.制备普通硅酸盐水泥的主要原料为黏土和石灰石,经研磨、煅烧后添加适量石膏磨细即可得到,D正确;
故选C。
2.(25-26高三下·广东·月考)近年来珠江口咸潮影响广州部分区域供水,学习小组以“自制海水淡化器,守护广州供水安全”为主题开展跨学科实践活动,甲、乙两组同学设计的装置如图所示。下列说法不正确的是
A.两个作品的设计都利用了蒸馏的原理
B.水变为水蒸气过程中,水分子的体积和间隙都增大
C.甲组的设计中,硬币将保鲜膜下压,有利于汇聚冷凝水
D.乙组的设计不是密封装置,会导致水蒸气散发损失
【答案】B
【详解】A.两个装置都是通过加热使水蒸发为水蒸气,再冷凝得到淡水,利用了蒸馏分离盐和水的原理,A正确;
B.水变为水蒸气属于物质三态变化,该过程中水分子本身的体积不变,只有分子间间隙增大,B错误;
C.甲组中硬币将保鲜膜下压,使保鲜膜中部向下凹陷,冷凝后的水会沿斜面汇聚到中部,滴入碗中收集淡水,C正确;
D.乙组装置不是完全密封的装置,水蒸气会从敞口部分散发损失,降低淡水产量,D正确;
故选B。
3.(25-26高一下·浙江温州·期中)下列说法不正确的是
A.工业上常用“吹出法”从海水中提取溴
B.煤的干馏、气化、液化均为化学变化
C.葡萄酒中添加适量,起到抗氧化和杀菌的作用
D.绿色化学是指利用绿色植物的光合作用减轻温室效应
【答案】D
【详解】A.工业上从海水中提取溴的常用方法为“吹出法”,流程为氧化溴离子→用空气或水蒸气吹出溴单质→用吸收富集→再氧化得到溴单质,A不符合题意;
B.煤的干馏、气化转化为、等气态燃料、液化转化为甲醇等液态燃料等均有新物质生成,都属于化学变化,B不符合题意;
C.具有还原性,且可使蛋白质变性,葡萄酒中添加适量能起到抗氧化和杀菌的作用,符合食品添加剂使用标准,C不符合题意;
D.绿色化学的核心是从源头上减少或消除工业生产对环境的污染,并非指利用绿色植物光合作用减轻温室效应,D符合题意;
答案选D。
4.(25-26高一下·北京·期中)如图为“吹出法”海水提溴技术的流程图。下列说法正确的是
A.“吹出塔”的作用是用空气中的氧化性将转化为从溶液中分离
B.“吸收塔”中利用将空气中的还原除去
C.每获得理论上需要
D.“蒸馏塔”中剩余溶液的溶质主要是
【答案】C
【分析】海水中先被氧化为,空气吹出后,用吸收将其转化为HBr(富集溴),再用氧化HBr得到,最后蒸馏分离得到液溴,据此分析。
【详解】A.氧化生成的氧化剂是通入的,不是空气中的,空气的作用只是吹出生成的,A错误;
B.吸收塔中,作还原剂,目的是还原为溴离子,从而富集溴元素,并不是为了除去,B错误;
C.整个过程需要两次氧化:第一次氧化海水中,生成消耗;第二次氧化HBr得到,又消耗,因此获得共需要,C正确;
D.蒸馏塔中反应后,溶质除了来自吸收塔的,还有与HBr反应生成的HCl,溶质不是只有,D错误;
故选C。
5.(2026·江西·模拟预测)健康发展的化工行业和百姓生活关系密切。下列说法错误的是
A.煤液化可获得清洁的液体燃料
B.石油裂化的目的是获取气态烯烃
C.工业制硫酸采用98.3%浓硫酸吸收
D.工业提溴用二氧化硫作还原剂富集溴元素
【答案】B
【详解】A.煤的液化是通过化学加工将煤转化为液体燃料的工艺,可获得清洁的液体燃料,A正确;
B.石油裂化的主要目的是提高轻质液体燃料(如汽油)的产量和质量,获取气态短链烯烃是石油裂解的目的,B错误;
C.若用水吸收会产生大量酸雾,降低吸收效率,工业制硫酸采用98.3%浓硫酸吸收可避免该问题,提升吸收效率,C正确;
D.工业提溴时,先将海水中的氧化为,用空气吹出后再与、水发生反应,作还原剂将还原为,实现溴元素的富集,D正确;
故答案选B。
6.(25-26高一下·安徽安庆·月考)下列有关物质的工业制备方法错误的是
A.工业制硝酸:
B.海水提溴:海水
C.侯氏制碱法制纯碱:饱和食盐水
D.工业制硫酸:
【答案】A
【详解】A.工业制硝酸采用氨催化氧化法,氮气与氧气放电法能耗极高、产率低,不适用于工业大规模生产,流程错误,A错误;
B.海水提溴的流程为:酸化海水中加将Br⁻氧化为,用空气吹出后,和吸收得到HBr实现富集,再通Cl2氧化HBr得到,流程正确,B正确;
C.侯氏制碱法:先向饱和食盐水中通过量使溶液呈碱性,再通过量,析出溶解度较小的,加热分解得到,流程正确,C正确;
D.工业制硫酸:高温煅烧生成,在催化剂、加热条件下与O2反应生成,用98.3%浓硫酸吸收可避免形成酸雾,最终得到硫酸,流程正确,D正确;
故选A。
7.(2026·重庆·二模)下列说法正确的是
A.CaCl2溶液中通入CO2一定有CaCO3沉淀生成
B.海水提溴过程中鼓入热空气的目的是使溴挥发
C.Fe(NO3)2隔绝空气高温分解,产物只有Fe2O3和NO2
D.某溶液焰色试验呈黄色,说明其溶质是氯化钠
【答案】B
【详解】A.CaCl2与CO2不发生反应,弱酸(碳酸)无法制备强酸(盐酸),假设反应生成CaCO3,CaCO3也会和产物HCl反应溶解,故无沉淀生成,A错误;
B.海水提溴时,首先将氧化为单质,易挥发,鼓入热空气可降低溴的溶解度,使溴挥发分离,B正确;
C.Fe(NO3)2隔绝空气高温分解发生的是氧化还原反应,Fe元素从+2价升高到+3价,N元素从+5价降低到+4价,根据电子守恒和元素守恒,反应的化学方程式为,故产物除Fe2O3、NO2外还有O2,C错误;
D.焰色试验呈黄色仅说明溶液中含有Na元素,溶质可以是NaOH、Na2SO4等其他含钠元素的化合物,不一定是氯化钠,D错误;
故选B。
8.(25-26高一下·陕西渭南·月考)“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下:
下列说法不正确的是
A.海水中经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集
B.“吸收塔”内发生反应的离子方程式为
C.实验室保存液溴通常加入少量水进行液封
D.蒸馏塔中没有发生化学变化
【答案】D
【分析】浓缩、酸化后的海水,通入Cl2,Cl2将Br-氧化成Br2,通入空气、水蒸气吹出Br2,在吸收塔被SO2再次还原成Br-,在蒸馏塔中被Cl2氧化成Br2,经过冷凝、精馏得到高纯度Br2。
【详解】A.海水中浓度很低,经过氧化得到,再经空气吹出、吸收转化为,这个过程的目的就是实现溴的富集,A正确;
B.吸收塔中与、水发生氧化还原反应,离子方程式为,原子、电荷均守恒,符合反应事实,B正确;
C.液溴易挥发、密度大于水,实验室保存液溴时,通常加少量水液封,减少溴的挥发,C正确;
D.蒸馏塔中通入了,会将吸收后溶液中的氧化为,离子方程式为,该过程发生了氧化还原反应,属于化学变化,D错误;
故答案为:D。
9.(2025·吉林·模拟预测)下列关于物质的工业制备涉及的相关反应正确的是
A.工业制备氯气:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
B.工业上利用海水提镁:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
C.工业冶炼铝:2AlCl3(熔融)2Al+3Cl2↑
D.侯氏制碱法:CO2 + 2NH3 +H2O +2NaCl = Na2CO3 + 2NH4Cl
【答案】A
【详解】A.工业制备氯气采用氯碱工艺,即电解饱和食盐水,该离子方程式符合反应事实,A正确;
B.工业上海水提镁为降低成本,使用廉价的石灰乳沉淀,不使用成本更高的,反应原理错误,B错误;
C.是共价化合物,熔融状态不导电,工业冶炼铝是电解熔融的,正确的方程式为,C错误;
D.侯氏制碱法中溶解度较小,会优先析出,反应第一步生成,后续加热分解才得到,正确的反应方程式为,D错误;
故选A。
10.(25-26高一下·山东淄博·月考)利用海水提取溴和镁的过程如下,下列说法不正确的是
A.吸收塔试剂乙可以是,体现其还原性
B.空气吹出法利用了溴易挥发的性质
C.若提取,至少需要标准状况下44.8 L的
D.工业上冶炼金属镁和铝常利用电解其熔融氯化物的方法
【答案】D
【分析】海水中加入氢氧化钙沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,过滤后在沉淀中加入盐酸溶解,得到氯化镁溶液,通过浓缩蒸发,冷却结晶得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热失水得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁得到金属镁;得到的滤液中通入氯气氧化溴离子得到溴单质,吹入热的空气用二氧化硫吸收富集溴,通入氯气发生氧化还原反应生成单质溴;
【详解】A.吸收塔中发生的反应为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,该反应中作还原剂,A项正确;
B.吹入热的空气用二氧化硫吸收富集溴,富集溴元素过程中利用了溴易挥发的性质,使用空气吹出法,B项正确;
C.若提取,根据2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,提取粗溴消耗氯气的物质的量为1mol,得到纯溴的物质的量为1mol,该过程包括两次氯气氧化步骤。为最终得到1molBr2,每一步氧化均需消耗1molCl2,故总共至少需要2molCl2,其在标准状况下的体积为44.8L,C项正确;
D.较活泼的金属工业上采取电解法得到,金属镁在工业上利用电解熔融MgCl2冶炼,但AlCl3是共价化合物不导电,金属铝在工业上利用电解熔融Al2O3冶炼,,D项不正确;
答案选D。
11.(25-26高一下·江西南昌·月考)海水化学资源开发利用的部分过程如图所示,下列说法错误的是
A.用步骤②生成的无水MgCl2,冶炼金属Mg的反应方程式为:
B.侯氏制碱法中应向饱和食盐水中先通入NH3再通入CO2
C.向除去泥沙的粗盐溶液中依次加入NaOH溶液、Na2CO3溶液和BaCl2溶液除去粗盐中的Mg2+、Ca2+和SO
D.工业上设计步骤④目的是富集溴元素
【答案】C
【分析】由流程可知,海水通过晒盐得到粗盐,精制后电解饱和食盐水是氯碱工业,向NaCl溶液中先通入NH3再通入CO2,获得NaHCO3晶体,NaHCO3晶体受热分解得到Na2CO3;向母液中加入氢氧化钙沉淀分离出氢氧化镁沉淀,氢氧化镁用盐酸溶解得到氯化镁溶液,经结晶得到氯化镁晶体,脱水得到无水氯化镁;母液中含有溴化钠加入氯气氧化溴离子得到溴单质,得到低浓度的溴单质,通入热空气吹出溴单质,用二氧化硫水溶液吸收得到含HBr的溶液再通入氯气氧化溴离子为溴单质,达到富集溴元素的目的,据此回答。
【详解】A.工业上冶炼金属镁是通过电解熔融的,反应方程式为,A正确;
B.侯氏制碱法中,先通入NH3使溶液呈碱性,可大大提高CO2的溶解度,从而有利于NaHCO3晶体的析出,若先通入CO2,则因溶解度低导致反应难以进行,B正确;
C.除去粗盐中的Mg2+、Ca2+和SO,正确的试剂加入顺序应为先加过量BaCl2溶液除去SO,再加过量NaOH溶液除去Mg2+,继续加过量Na2CO3溶液除去Ca2+和过量的Ba2+,过滤后向滤液中加稀盐酸,加Na2CO3溶液应放到BaCl2溶液之后,C错误;
D.步骤④发生的反应是,其目的是将低浓度的溴单质转化为易溶于水的,实现溴元素的富集,D正确;
故选C。
12.(24-25高一下·江苏南京·期中)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化不能实现的是
A.工业制漂白粉:
B.海水提镁:
C.工业制硫酸:黄铁矿
D.工业制高纯硅:
【答案】B
【详解】A.电解饱和食盐水可得到,与冷石灰乳反应生成,是工业制漂白粉的正确流程,A不符合题意;
B.电解溶液时,阴极优先放电生成,无法得到单质,工业上需电解熔融冶炼,该转化不能实现,B符合题意;
C.黄铁矿煅烧生成,在、催化剂条件下被氧化为,用浓硫酸吸收可制得硫酸,是工业制硫酸的正确流程,C不符合题意;
D.与高温反应制得粗硅,粗硅与在反应生成,再用过量在还原得到高纯硅,是工业制高纯硅的正确流程,D不符合题意;
故选B。
13.(25-26高一下·福建厦门·月考)海带提碘实验过程中,各步骤所选装置与操作均正确的是
A.灼烧
B.过滤
C.萃取分液
D.反萃取
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.灼烧需在坩埚中进行,图示为蒸发皿,A错误;
B.过滤过程中漏斗尖端需紧贴烧杯内壁,以防止液体飞溅,B错误;
C.萃取分液过程需在分液漏斗中进行,萃取过程中需振荡分液漏斗(图示为振荡操作),以提高萃取率,分液先打开活塞,放出下层液体,再从上口放出上层液体,C正确;
D.反萃取是将碘单质转化为离子进入水溶液,稀硫酸不与碘单质反应,无法实现反萃取,D错误;
故答案为C。
14.(25-26高一下·山东济南·月考)关注海洋健康,守护蔚蓝星球,我们每个公民义不容辞。下列有关说法正确的是
A.必须通过化学变化才能从海水中获得食盐
B.海水中的溴、碘可用四氯化碳直接萃取得到
C.从海水中提取溴单质的过程中涉及氧化还原反应
D.利用空气吹出法从海水中提取溴单质只需通入氯气一次
【答案】C
【详解】A.从海水中获得食盐采用蒸发结晶的方法,过程中无新物质生成,属于物理变化,无需通过化学变化,A错误;
B.海水中的溴、碘以、的离子形式存在,四氯化碳只能萃取单质溴、碘,需先加入氧化剂将离子氧化为单质后才能萃取,无法直接萃取得到,B错误;
C.海水中的溴以形式存在,提取溴单质时需发生反应,反应中Br、Cl元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,因此过程涉及氧化还原反应,C正确;
D.空气吹出法提取溴单质时,首先第一次通入氯气氧化得到,用空气吹出后用吸收重新得到,需要第二次通入氯气氧化得到溴单质,因此需通入氯气两次,D错误;
故选C。
15.(25-26高一上·福建泉州·期末)一种从含卤水中提取粗碘的工艺流程如下:
已知:①活性炭可吸附
②“脱附”的操作为:隔绝空气加热、冷凝
下列说法错误的是
A.“氧化”时,还原产物为
B.往滤液中加入淀粉,若溶液变蓝,说明未被完全吸附
C.“脱附”操作利用了易升华的性质
D.活性炭可循环利用
【答案】A
【分析】氧化:在酸性条件下,作为氧化剂氧化,其反应的离子方程式为;吸附:利用活性炭的吸附性,将生成的从溶液中分离出来;脱附:利用易升华的物理性质。加热时,被吸附的升华变成气体,与活性炭分离;随后冷凝,重新得到固态的粗碘。由此解题。
【详解】A.“氧化” 步骤中,在酸性条件下,作为氧化剂氧化,其反应的离子方程式为,其中中N元素从+3价被还原为+2价,还原产物为NO,而不是,A错误;
B.淀粉遇会变蓝。若往滤液中加入淀粉溶液变蓝,说明滤液中仍存在,即未被活性炭完全吸附,B正确;
C.“脱附” 操作是隔绝空气加热、冷凝。这一过程利用了受热易升华,遇冷又凝华的性质,从而实现与活性炭的分离,C正确;
D.脱附后的活性炭可以重新用于吸附,因此可以循环利用,D正确;
故答案选A。
二、填空题
16.(25-26高一下·山东·课前预习)回答下列问题:
(1)为了将转化为,可以选用哪些化学试剂?选择的依据是什么?如何检验碘单质的存在?
___________。
(2)请设计实验方案,并运用流程图表示从海带灰中提取碘单质得到含碘单质的溶液的实验流程。___________。
实验方案设计及实施:
实验步骤
实验现象
实验结论
________
________
________
讨论:
(3)你在实验过程中遇到了哪些问题?这些问题是否得到了解决?如果得到了解决,是如何解决的?___________。
(4)如果将你设计的方案应用于手工业生产,你认为其优势和不足各是什么?___________。
(5)在你设计的方案中,实现物质分离、提纯的基本思路是什么?实验时需要注意的问题有哪些?___________。
【答案】(1)可以选择氯气或双氧水将转化为。其依据是利用氯气或双氧水的氧化性大于碘单质。检验碘单质存在常用试剂是淀粉,淀粉与碘相遇变蓝色
(2) (1)称取3g干海带,用刷子把干海带表面的附着物刷净(不要用水洗,有)。将海带剪碎,用酒精润湿(便于灼烧)后,放在坩埚中。
(2)用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚,至海带完全成灰,停止加热,冷却。
(3)将海带灰转移到小烧杯中,再向烧杯中加入10 mL蒸馏水,搅拌,煮沸2~3 min,使可溶物溶解,过滤。
(4)向溶液中滴入几滴硫酸,再加入约的水溶液,观察现象,取少量上述反应后的溶液,滴加几滴淀粉溶液,观察现象 加入氯水后溶液由无色变为深黄色;加入淀粉,溶液变为蓝色 氧化性:
(3)在实验过程中对萃取剂的选择原理不清,通过查阅资料已经获得答案
(4)如果该方案投入工业生产,我认为优点是对环境是比较友好的;其不足是过程复杂,费时
(5)分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性质和状态来定的。具体如下:
①分离提纯物是固体(从简单到复杂方法):加热(灼烧、升华、热分解),溶解,过滤(洗涤沉淀),蒸发,结晶(重结晶)。
②分离提纯物是液体(从简单到复杂方法):分液,萃取,蒸馏。③分离提纯物是气体:洗气。
【详解】(1) 转化为 过程中I元素化合价上升,需要选择一种氧化剂才能实现该转化,其氧化性应强于 ,但不能引入难以分离的杂质。可选的氧化剂有或 ,选择依据是:或氧化性强于 ,检验 的存在:取少量溶液,加入淀粉试液,若溶液变蓝,则说明有 存在。
(2)将海带灰中的 转化为 ,并将其从水溶液中分离出来。基本步骤如下:灼烧海带:将干海带灼烧成灰,除去有机物。溶解与过滤:将海带灰溶于水,过滤除去不溶性杂质,得到含 的溶液。氧化 为 :向滤液中加入氧化剂(如 或 ,二者氧化性大于I2),将 转化为 。萃取与分液:加入有机溶剂(如 或苯),萃取 ,分液后得到含 的有机溶液,最后蒸馏可以得到固体碘,实验流程为:。
实验方案设计及实施:
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)称取3g干海带,用刷子把干海带表面的附着物刷净(不要用水洗,有)。将海带剪碎,用酒精润湿(便于灼烧)后,放在坩埚中。
(2)用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚,至海带完全成灰,停止加热,冷却。
(3)将海带灰转移到小烧杯中,再向烧杯中加入10 mL蒸馏水,搅拌,煮沸2~3 min,使可溶物溶解,过滤。
(4)向溶液中滴入几滴硫酸,再加入约的水溶液,观察现象,取少量上述滤液,滴加几滴淀粉溶液,观察现象
加入氯水后溶液由无色变为深黄色;加入淀粉,溶液变为蓝色
氧化性:
(3)在实验过程中,可能遇到以下问题:
在实验过程中对萃取剂的选择原理不清:通过查阅资料已经获得答案。
海带灰溶解不完全:若海带灰未充分溶解,可能导致 损失。解决方法是延长煮沸时间(2-3分钟),并充分搅拌。
氧化剂过量导致 被进一步氧化:若 过量,可能将 氧化为 。解决方法是控制 的量,或改用 ,因其还原产物为 ,更安全。
分液操作失误:若未将分液漏斗下端紧贴烧杯内壁,可能导致液体飞溅。需规范操作,确保下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。(以上答案任写一条)
(4)如果该方案投入工业生产,我认为优点是对环境是比较友好的;其不足是过程复杂,费时。
(5)分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性质和状态来定的。具体如下:
①分离提纯物是固体(从简单到复杂方法):加热(灼烧、升华、热分解),溶解,过滤(洗涤沉淀),蒸发,结晶(重结晶)。
②分离提纯物是液体(从简单到复杂方法):分液,萃取,蒸馏。
③分离提纯物是气体:洗气。
17.(25-26高一上·浙江杭州·期中)完成下列小题
(1)现有下列七种物质:①固体②③氯化铁溶液④固体⑤稀硫酸⑥熔融⑦
在上述物质中,能导电的是________;属于电解质的是________;属于酸性氧化物的是________;黑火药成分之一的是________。
(2)写出铁在氯气中燃烧的化学方程式________。
(3)质量为的中含有的物质的量为,则的摩尔质量为________。
(4)根据海水综合利用的工业流程图,判断下列说法不正确的是________:
已知:SOCl2的沸点为77 ℃,遇水发生剧烈反应:SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑
A.过程①的除杂试剂先后顺序及操作是、、稀盐酸、过滤、蒸发结晶
B.在过程③可用对脱水,其方程式为:
C.过程⑤生产中需选择具有一定耐酸性的设备
D.将转化得到高浓度,理论上至少共需消耗
【答案】(1) ③⑤⑥⑦ ①④⑥ ② ⑥
(2)
(3)32g/mol
(4)A
【详解】(1)存在自由移动的离子或电子的物质能导电,③氯化铁溶液、⑤稀硫酸、⑥熔融中存在自由移动的离子,⑦金属含自由电子,因此能导电的是③⑤⑥⑦;电解质是指在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,则属于电解质的是①④⑥;酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物,则属于酸性氧化物的是②;黑火药的主要成分是、木炭和硫磺,则黑火药成分之一的是⑥;
(2)氯气的氧化性较强,铁在氯气中燃烧生成氯化铁,其化学方程式为:;
(3),则,,因此X的摩尔质量为;
(4)A.粗盐中含杂质、、,过程①的除杂试剂先后顺序及操作应为:先加过量除去,再加过量除去和过量的,过滤后再向滤液中加入稀盐酸除去过量的,最后经蒸发结晶得到精盐,A错误;
B.遇水反应生成和,可以消耗的结晶水,得到无水氯化镁,同时能抑制水解,则在过程③可用对脱水,其方程式为:,B正确;
C.过程⑤中和水溶液反应生成和两种强酸,因此需选择具有一定耐酸性的设备,C正确;
D.将转化得到高浓度,第一步氧化需要0.2 mol ,富集后第二步氧化还需要0.2 mol ,则理论上至少共需消耗0.4 mol ,D正确;
故选A。
18.(2025·陕西西安·模拟预测)Ⅰ. 离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺。如图是使用离子交换树脂的“离子交换法”从海带中提取碘的主要流程。
已知:①I2+I-⇌;
②强碱性阴离子树脂(用R—Cl表示,Cl-可被其他更易被吸附的阴离子替代)对多碘离子()有很强的交换吸附能力;
③步骤“交换吸附”发生的反应:R-Cl+=R-I3+Cl-。
(1)下列各步反应中,不属于氧化还原反应的有_______(填字母)。
A.交换吸附 B.洗脱 C.酸化 D.NaCl洗脱
(2)酸性条件下,原料被H2O2氧化时发生的反应有:
①_______;
②I2+I-⇌。
(3)整个生产流程中不能加过量H2O2,请说明理由:_______。
Ⅱ. 从海水提取食盐后的卤水(含Cl-、Br-、Na+、K+等离子)中提取溴,其流程如下。
(4)步骤Ⅱ将溴吹出的气体X不可能是下列的_______(填字母)。
A.二氧化碳 B.空气 C.硫化氢 D.二氧化硫
(5)写出步骤Ⅱ纯碱溶液吸收Br2的离子方程式:_______。
【答案】(1)AD
(2)2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
(3)H2O2会将I-全部氧化生成I2,无法进行反应I2+I-⇌,从而导致后续反应无法进行
(4)CD
(5)3Br2+3=+5Br-+3CO2↑
【分析】流程分析:海带浸出液中含有碘离子。加入H2O2和酸进行“氧化”,目的是将I-氧化为I2。得到粗碘水,其中含有I2。根据已知条件①I2+I-⇌,溶液中存在。进行“交换吸附”,使用强碱性阴离子树脂(R-Cl)。根据已知条件③,发生反应:R-Cl+=R-I3+Cl-。树脂吸附了。用 NaOH 溶液进行“洗脱”,R-I3变为 R-I,同时生成NaI和NaIO3。洗脱液(含NaI和NaIO3)经过“酸化”,发生归中反应生成粗碘:。同时,树脂R-I经过NaCl洗脱(树脂再生),发生反应,使树脂恢复为 R-Cl 状态,可循环使用。
【详解】(1)A.交换吸附:反应为R-Cl+=R-I3+Cl-。在这个反应中,碘元素在和树脂结合的中化合价没有发生变化(平均为 −1/3 价),氯元素也没有变价。这是一个离子交换过程,不属于氧化还原反应,A符合题意;
B.洗脱:R-I3变为 R-I,同时生成NaI和NaIO3。碘元素的化合价从−1/3价分别变为−1价和+5价,发生了歧化反应,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.酸化:反应为。碘元素的化合价从−1价和+5价变为0价,发生了归中反应,属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.NaCl洗脱:反应为。这是一个离子交换过程,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,D符合题意;
因此,不属于氧化还原反应的是A和D。
(2)海带浸出液中含有I-,在酸性条件下加入H2O2,H2O2作为氧化剂将 I-氧化为I2,自身被还原为H2O。反应①的离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O。
(3)根据流程,氧化步骤后需要进行“交换吸附”,而树脂吸附的是(由 I2和I-结合形成)。如果H2O2过量,它会将溶液中的I-全部氧化成I2,甚至进一步氧化成更高价态的碘酸根()。如果没有I-存在,就无法形成,导致后续树脂无法有效吸附碘,影响提取效率。
(4)步骤Ⅱ的目的是将生成的溴单质从溶液中吹出,以便用纯碱吸收。
A.二氧化碳:惰性气体,不与溴反应,可作为载气将溴吹出,A不符合题意;
B.空气:常用热空气吹出溴,不与溴反应,可作为载气将溴吹出,B不符合题意;
C.硫化氢:具有强还原性,会与溴发生反应,消耗溴,无法将其吹出用于后续吸收,C符合题意;
D.二氧化硫:具有还原性,会与溴发生反应,同样会消耗溴,不能用于“吹出”溴,D符合题意;
因此不可能是C和D。
(5)纯碱溶液是Na2CO3溶液。在碱性条件下发生歧化反应,生成和 (根据后续流程产物为和)。同时, Na2CO3提供碱性环境并吸收生成的 CO2。反应物为和,产物为、和CO2。配平氧化还原反应:→化合价升高 5),→ (化合价降低 1)。根据得失电子守恒,比例为 1:5。即 3生成 1和 5。结合,离子方程式为3Br2+3=+5Br-+3CO2↑。
19.(25-26高一上·陕西汉中·月考)阅读下列材料,根据所学知识,请回答下列问题:
海洋是一个巨大的化学资源宝库,含有超过80种元素。从①海水中提取溴的步骤如下:
ⅰ.将浓缩海水用②H2SO4溶液进行酸化。
ⅱ.向酸化后的海水中通入足量③Cl2,使④NaBr转化为⑤Br2。
ⅲ.向上述溶液中通入⑥热空气和⑦水蒸气,将吹入盛有⑧SO2水溶液的吸收塔内,转化为⑨HBr。
ⅳ.向吸收塔内通入适量,将转化为。
ⅴ.用⑩CCl4萃取吸收塔中的溴单质。
已知:与性质类似,均属于酸性氧化物;和性质类似;属于有机物。
(1)在上述标有序号的划线物质中,属于混合物的是_______(填标号,下同),属于酸的是_______,属于电解质的是_______。
(2)将缓慢通入过量的澄清石灰水中,该过程中可观察到的现象为_______,其发生反应的化学方程式为_______。
(3)根据氧化还原反应中化合价升降的特点,上述海水提溴过程中第ⅱ步发生反应的离子方程式为_______,该反应说明的氧化性_______(填“大于”或“小于”)的。
(4)上述海水提溴步骤中,第iii步涉及转化为的反应,该反应中还原剂与氧化剂的质量之比为_______。
【答案】(1) ①⑥ ②⑨ ②④⑦⑨
(2) 澄清石灰水变浑浊
(3) 大于
(4)2:5
【分析】①海水:属于混合物,既不是电解质也不是非电解质;②属于酸,是电解质;③:属于单质,既不是电解质也不是非电解质;④:属于盐,是电解质;⑤:属于单质,既不是电解质也不是非电解质;⑥热空气:属于混合物,既不是电解质也不是非电解质;⑦水蒸气:属于化合物,H2O是电解质;⑧:属于非金属氧化物,在水溶液和熔融状态下均不能自身电离出阴阳离子而导电,是非电解质;⑨HBr:属于酸,是电解质;⑩:属于有机物,是非电解质;据此信息解答。
【详解】(1)根据分析,属于混合物的是:①⑥;属于酸的是:②⑨;属于电解质的是:②④⑦⑨。
(2)将缓慢通入过量的澄清石灰水中,发生反应:,现象为:澄清石灰水变浑浊。
(3)第ⅱ步操作为向酸化后的海水中通入足量,使转化为,则反应的离子方程式为:;反应中作氧化剂,作氧化产物,则氧化性:大于。
(4)第iii步操作为将吹入盛有水溶液的吸收塔内,转化为HBr,转化为,反应的方程式为:,还原剂为,氧化剂为,则反应中还原剂与氧化剂的质量之比为:。
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