资源简介

（15）海水资源的开发利用—高一化学人教版（2019）必修二期末易错题集训
【易错点分析】易混淆海水淡化的蒸馏法、离子交换法与海水提溴的氯气氧化溴离子、热空气吹出溴单质流程，以及海水提镁的氢氧化钙沉淀镁离子、盐酸溶解氢氧化镁的沉淀转化原理，且对各工艺核心反应步骤和分离提纯方法理解不透彻，在综合考察海水资源开发利用的原理、流程及产物判断时易出现失误。
1.海水是一种重要的自然资源。下列有关海水综合利用错误的是( )
A.海水淡化的方法包括电渗析法
B.海水提溴工艺流程中含有蒸馏塔
C.海水可用作核电厂的循环冷却水
D.海水提镁可选用澄清石灰水沉镁
2.海水提溴的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.步骤②利用了溴的挥发性
B.步骤④可以用双氧水代替
C.步骤⑤用到的玻璃仪器只有漏斗和烧杯
D.使用该法处理海水最终得到，若提取率为30%，则原海水中的浓度为
3.海水资源综合利用过程中，下列有关说法正确的是( )
A.海水晒盐是利用溶质的溶解度随温度变化而变化的原理
B.海水提镁的转化为
C.用溶液吸收溴，离子方程式为
D.将氧化为时，加入过量的会使的产率降低
4.下列离子方程式与所给事实不相符的是( )
A.溶液滴入溶液中产生蓝色沉淀：
B.海水提溴中用的水溶液富集溴：
C.利用石灰乳沉镁：
D.漂白粉溶液中通入过量
5.海洋是一个远未充分开发的巨大化学资源宝库。以海水为原料可进行“海水淡化”“海水制盐”“海水提溴”“海水制镁”等。下列说法错误的是( )
A.“海水淡化”方法有蒸馏法、离子交换法等，其中蒸馏法最为经济
B.“海水制盐”：从海水获得粗盐是采取蒸发结晶方法
C.“海水提溴”(吹出法)：“氯气氧化”时离子方程式为
D.“海水制镁”时，电解熔融制备单质镁
6.海水淡化与化工生产、能源开发等相结合已成为海水综合利用的重要方向。下列有关说法错误的是( )
A.除去粗盐中的、、等杂质，加入的试剂顺序为溶液、溶液、溶液，过滤后加盐酸
B.冶炼金属镁可以以海水为原料，经过一系列过程制得固体，还原得镁
C.海水淡化的方法主要有蒸馏法、反渗透法、电渗析法等
D.“吹出法”是海水提溴常用的技术，其过程主要包括氧化（用氯气氧化海水中的溴离子）、吹出（用空气将生成的溴吹出）、吸收（用二氧化硫作还原剂使溴转化为氢溴酸，以使其与空气分离）、蒸馏（再用氯气将氢溴酸氧化为溴后蒸馏分离）等环节
7.下列有关海水及海产品综合利用的离子方程式错误的是( )
A.氯碱工业中电解饱和食盐水制氯气：
B.海水提溴中用水溶液富集溴：
C.海水提镁中用石灰乳沉镁：
D.海带提碘中用NaOH溶液反萃取中的碘：
8.海水提溴的流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.用吸收蒸气发生反应的离子方程式为
B.每提取1mol溴，理论上消耗氯气22.4L(标准状况)
C.工业溴中含少量，可用溶液除去
D.步骤③中可用亚硫酸钠溶液代替
9.下列方程式与所给事实不相符的是( )
A.用溶液能有效除去误食的
B.泡沫灭火器的工作原理：
C.海水提溴过程中，用氯气氧化苦卤得到溴单质：
D.用绿矾将酸性工业废水中的转化为
10.空气吹出法工艺是目前“海水（呈弱碱性）提溴”的最主要方法之一，其工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.“吹出塔”步骤中利用了溴的挥发性
B.“吸收塔”内发生反应的离子方程式为
C.工业溴中含少量，可用NaOH溶液除去
D.在该流程中，每提取，理论上至少消耗（标准状况）
11.一种海水提溴的部分工艺流程如图所示，下列说法错误的是( )
A.“氧化”和“转化”工序中的主要作用相同
B.水相Ⅱ中含有大量和
C.理论上消耗与的物质的量之比为2：1
D.“洗脱”工序发生的反应可表示为
12.在给定条件下，下列物质转化关系正确的是( )
A.海带提碘：碘的四氯化碳溶液含、溶液含的悬浊液
B.航天器中利用萨巴蒂尔反应再生氧气：一定浓度
C.工业制硫酸：黄铁矿
D.海水提镁：海水溶液
13.海水资源综合利用是发展海洋经济的重要部分。以下是模拟海水提镁的部分工艺过程。
下列说法错误的是( )
A.试剂a可选用石灰乳，但需控制用量
B.操作B为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
C.操作C为在气流中加热，使脱水
D.为减少工艺环节，可直接电解氯化镁溶液获得金属
14.海水提镁的主要流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.试剂M是盐酸
B.流程中的反应只涉及了3种基本反应类型
C.操作a、b均为过滤
D.电解熔融制镁比电解熔融MgO制镁更节约能量
15.海洋中蕴含着丰富的资源，我们通过“浓缩、氧化、提取”等步骤提取其中的溴、碘单质等资源。
为研究海水提溴工艺，甲、乙两同学分别设计了如下实验流程：
（1）步骤③通入热空气或水蒸气吹出，利用了溴的___________性。甲同学步骤④所发生反应的化学方程式为___________。步骤④中被氧化生成，实验室检验的方法为___________。
（2）对比甲、乙两流程，最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同，其中符合工业生产要求的是_____（填“甲”或“乙”），理由是________。
Ⅱ.海洋植物中富含一种人体必需的微量元素——碘。实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下：
（3）为寻找氯气的替代品，某同学将不断鼓入“溶液A”中。为判断是否能代替氯气，可选择的实验方案为（简要说明所用的试剂、现象和结论）____________。
（4）由于“溶液B”中的含量较低，“操作I”能将“富集、浓缩”到“有机溶液X”中。已知：在以下试剂中的溶解度都大于水，则“试剂a”可以是_____（填标号）。
试剂 A .乙醇 B .氯仿 C .四氯化碳
相关性质 与水互溶，不与反应 与水不互溶，不与反应 与水不互溶，不与反应
（5）除操作Ⅱ可以从碘的有机溶液中提取碘以外，还可用反萃取法，其流程如下：
相较于操作Ⅱ，反萃取法的优点在于___________（任写一条）。
16.氯、溴、碘等均可通过开发海洋资源获得。海水中含量为，含量为。苦卤是工业提溴的原料，它来自海水制盐后残留的母液。工业提溴的转化关系如下图：
(1)从海水提取的粗盐常含可溶性的等杂质，进一步提纯为精盐时会用到如下试剂：稀盐酸、溶液、NaOH溶液、溶液。当加入溶液时，发生反应的离子方程式为______________。
(2)地球上99%的溴元素分布在海洋中。工业提溴以苦卤为原料，而非直接从海水中提取，关键原因是_______。
A.海水中的溴主要是离子，难以分离
B.用海水直接提取溴不科学
C.苦卤中溴的浓度比海水高，便于提取
D.以苦卤为原料提取溴的成本更低
(3)向含溴的苦卤通入热空气能吹出溴，这表明溴单质可能具有的性质是_______。
A.易挥发性 B.还原性 C.强氧化性 D.强腐蚀性
纯碱溶液吸收溴的主要反应为：(未配平)。
(4)①该反应的氧化产物是_______(填名称)。
②反应产物的VSEPR模型是_______。
(5)当用稀硫酸酸化纯碱吸收溴所得溶液时，反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。
A.1：1 B.1：5 C.2：1 D.5：1
(6)蒸馏提取粗溴的过程温度应控制在80～90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：_______。
(7)依据上述流程，若将海水中的溴元素转化为液溴，至少需要氯气_______g(忽略氯气的溶解)。
(8)所得粗溴通常还含少量氯，为进一步提纯，可向粗溴中加入少量的_______。
A.生石灰 B.NaBr溶液 C.NaOH溶液 D.
17.海洋是一个巨大的资源宝库，从海水中不仅可以获得氯碱工业的原料氯化钠，还可提取溴、碘、镁、钾等多种物质。请回答下列问题：
I.全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的，故溴有“海洋元素”之称。空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一，其工艺流程如图：
(1)步骤①中获得的离子方程式为__________。
(2)根据上述反应可判断、、氧化性由强到弱的顺序__________。
(3)步骤③中完全吸收共有__________个电子转移(用a和的代数式表示)。
II.为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，解答下列问题：
(4)被称作绿色氧化剂的原因为__________。
(5)实验操作②的名称为__________，操作②需要的仪器除烧杯、玻璃棒外，尚缺少的玻璃仪器有__________，碘的溶液位于__________层(填“上”或“下”)，呈__________色。检验水层是否仍含碘单质的试剂是__________。
(6)③是将富集在中的碘单质利用化学转化重新富集在水中，称为反萃取，方程式为，接下来④发生的反应方程式为__________。
(7)本实验中可以循环利用的物质是__________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A.海水淡化的方法包括电渗析法、蒸馏法、离子交换法等，故A正确；
B.海水提溴工艺流程有：浓缩、酸化→氧化→吹出→吸收→氧化蒸馏，在蒸馏塔中，氢溴酸再次与氯气反应，重新生成溴单质，故B正确；
C.海水资源丰富，海水可用作核电厂的循环冷却水，故C正确；
D.海水提镁是向海水中加入石灰乳沉镁，故D错误；
选D。
2.答案：C
解析：因溴易挥发，可用热空气吹出，所以步骤②利用了溴的挥发性，A项正确;
因双氧水氧化性强于溴，且双氧水还原产物为水，所以可用双氧水代替C,B项正确;
步骤⑤为分离溴和水，先用苯或四氯化碳萃取分液的方法得到溴的有机溶液，再进行蒸馏,用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯蒸馏烧瓶、冷凝管等,C项错误;
使用该法处理海水最终得到,若提取率为30%,则海水中含有的质量为，原海水中的浓度为，D项正确。
3.答案：D
解析：A.NaCl的溶解度受温度影响较小，海水晒盐是通过蒸发溶剂使NaCl结晶析出，而非利用溶解度随温度变化的原理，A错误；
B.海水提镁的最后一步应为电解熔融的，而非电解溶液。电解溶液会生成和，离子方程式为：，无法得到金属Mg，B错误；
C.用溶液吸收时，离子方程式应基于参与反应，而非直接使用OH 。正确反应为：或，C错误；
D.过量在酸性条件下会将进一步氧化为，离子方程式：，导致被消耗，产率降低，D正确；
故选D。
4.答案：D
解析：溶液能与反应生成蓝色沉淀，离子方程式为，故A正确；海水提溴中用的水溶液富集溴，发生反应，故B正确；石灰乳为，离子方程式中写化学式，利用石灰乳沉镁的离子方程式为，故C正确；生成的HClO继续与；反应，生成与，故D错误。
5.答案：A
解析：蒸馏法淡化海水成本较高，A项错误；的溶解度随温度变化小，故采用蒸发结晶方法获得粗盐，B项正确；“海水提溴”时氧化反应的离子方程式为，C项正确；制镁时电解熔融，D项正确。
6.答案：B
解析：
7.答案：A
解析：氯碱工业中电解饱和食盐水制氯气:，A错误
8.答案：D
解析：①将溶液中的氧化为。步骤②将吹出。步骤③将进行还原富集。步骤④将溶液中的再次氧化为。步骤⑤进行提纯获得。
A.将还原为而自身被氧化为，反应为，A项错误；
B.步骤①中关系式为，即1mol溴消耗（体积为22.4L）。步骤④中关系式为即1mol溴消耗（体积为22.4L），所以每提取消耗，B项错误；
C.（）能与NaOH溶液发生反应，所以工业溴中含少量，不能用NaOH溶液除去，C项错误；
D.亚硫酸钠溶液和中的硫元素均为+4，具有还原性，能将还原，所以可用亚硫酸钠溶液替代，D项正确；
故选D。
9.答案：B
解析：A.结合生成沉淀，可以阻止被人体吸收，离子方程式正确，A正确；
B.泡沫灭火器的成分为碳酸氢钠和硫酸铝，发生水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳：，B错误；
C.氯气氧化苦卤中溴离子得到溴单质，发生置换反应，离子方程式正确，C正确；
D.可以将氧化成，同时生成三价铬离子，离子方程式正确，D正确；
故选B。
10.答案：C
解析：
C（×）、均能与NaOH反应，工业溴中含少量，不能用NaOH溶液除去。
D（√）在该流程中，两次用把氧化为，每提取1 mol ，理论上至少消耗2 mol ，标准状况下的体积为44.8 L。
11.答案：BC
解析：A.“氧化”和“转化”工序中，的主要作用是把氧化为，故A正确；
B.“还原”步骤，二氧化硫把还原为有机相，二氧化硫被氧化为，根据元素守恒，水相Ⅱ中含有大量和，进入有机相，故B错误；
C.吸附1mol得到1mol，二氧化硫被氧化为，根据得失电子守恒，理论上消耗与的物质的量之比为1：1，故C错误；
D.“洗脱”工序与盐酸反应生成，发生的反应可表示为，故D正确；
选BC。
12.答案：B
解析：A.碘的四氯化碳溶液与浓NaOH溶液反应生成碘化钠、碘酸钠和水，得到、，A错误；
B.二氧化碳富集，再与氢气在一定条件下反应生成水，电解水得到氧气，B正确；
C.工业制硫酸，黄铁矿主要成分为，在空气中燃烧生成二氧化硫和氧化铁，C错误；
D.海水加入氢氧化钙生成氢氧化镁，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁，电解氯化镁溶液不能得到镁，D错误；
故答案为：B。
13.答案：D
解析：A.让海水中的镁离子与氢氧根离子发生反应，生成氢氧化镁沉淀，通常采用加入石灰乳(氢氧化钙)来作沉淀剂，且用量适量，A正确；
B.由于在受热时易水解转化为，因此获得晶体时不能直接蒸发结晶，应采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，B正确；
C.由于在受热时易水解转化为，为了抑制水解，应在HCl气流中加热脱水得到无水，C正确；
D.电解氯化镁溶液得到的是氢氧化镁、氯气以及氢气，不会得到金属镁，故D错误；
故选：D。
14.答案：答案：C
解析：试剂M是盐酸，该流程中涉及的主要反应有、，涉及的基本反应类型有化合反应、复分解反应、分解反应，A、B项正确；操作a为过滤，操作b为蒸发结晶、过滤等，C项错误；MgO的熔点比的高，所以电解熔融制镁比电解熔融MgO制镁更节约能量，D项正确。
15.答案：（1）易挥发；取少量溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸，无现象，再滴几滴溶液，若有白色沉淀产生，则说明有
（2）甲；含溴海水中溴的浓度低，直接蒸馏成本高，甲流程中③④⑤步实际上是溴的富集过程，可提高溴的浓度，减少能源消耗，降低成本
（3）在试管中取少量通入后的溶液A，滴入少量淀粉溶液，若溶液显蓝色，则说明能代替氯气
（4）BC
（5）能耗低或有利于有机溶剂的循环利用（任写一条即可）
解析：（1）步骤③通入热空气或水蒸气吹出，说明溴沸点低，利用了溴的易挥发性。甲同学步骤④中二氧化硫和溴水反应生成硫酸和HBr，所发生反应的化学方程式为。步骤④中被氧化生成，实验室检验的方法是：取少量溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸，无现象，再滴几滴溶液，若有白色沉淀产生，则说明有。
（2）含溴海水中溴的浓度低，直接蒸馏成本高，甲流程中③④⑤步实际上是溴的富集过程，可提高溴的浓度，减少能源消耗，降低成本，所以符合工业生产要求的是甲。
（3）氯气的作用是把氧化为。为判断是否能代替氯气，检验氧气是否能把氧化为即可，实验方案为在试管中取少量通入后的溶液A，滴入少量淀粉溶液，若溶液显蓝色，则说明能代替氯气。
（4）“操作I”能将“富集、浓缩”到“有机溶液X”中，X为萃取剂，萃取剂不溶于水，在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度。乙醇溶于水，故不能用乙醇作萃取剂，A不符合题意；氯仿不溶于水，与碘不反应，故能用氯仿作萃取剂，B符合题意；四氯化碳不溶于水，与碘不反应，故能用四氯化碳作萃取剂，C符合题意。
（5）操作Ⅱ需要用蒸馏法，相较于操作Ⅱ，反萃取法的优点是能耗低或有利于有机溶剂的循环利用。
16.答案：(1)，
(2)C
(3)A
(4)溴酸钠；四面体形
(5)B
(6)温度过高，水蒸气同时被大量蒸出，使所得粗溴中含水量增大；温度过低，溴不能被完全蒸出，产率低
(7)144.22
(8)B
解析：苦卤中在氧化室被氯气氧化成，在吹出塔中随空气挥发，用碳酸钠吸收后生成溴化钠和溴酸钠，在硫酸的酸性条件下，溴化钠和溴酸钠发生归中反应生成，蒸馏出来溴蒸气，通过冷凝得到粗溴；
（1）镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，加入的碳酸钠必须要放在加入的氯化钡之后，保证碳酸钠会将钙离子和过量的钡离子沉淀，用过量的NaOH溶液沉淀镁离子放在过滤之前的哪一位置均可，待离子都沉淀后再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠，故加入溶液时，碳酸钠和氯化钙反应碳酸钙沉淀除去钙离子，同时碳酸钠和过量的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀除去钡离子，则发生反应的离子方程式为：，；
（2）海水中溴元素的总含量虽然高，但是浓度很小，变为苦卤后，溴的浓度比海水高，便于提取，故答案为C；
（3）向含溴的苦卤通入热空气能吹出溴，这表明溴单质具有可挥发性；答案选A；
（4）①该反应的化合价从0价降低为-1价，从0价升高为+5价，氧化产物是溴酸钠；
②的价层电子对数为，VSEPR模型四面体形；
（5）在硫酸的酸性条件下，溴化钠和溴酸钠发生归中反应生成，溴化钠是还原剂，溴元素升高1价，溴酸钠是氧化剂溴元素降低5价，当升降相等时，氧化剂与还原剂物质的量之比1：5，答案为B；
（6）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，原因是：温度过高，产生大量的水蒸气，溴蒸气中水蒸气增多，温度过低，溴不能完全蒸出；
（7）已知海水中含量为，海水中含有，反应为，则，的质量为；
（8）粗溴中含少量，为了不引入新杂质，用溴化物除去粗溴中的氯气，所给选项中：
A.生石灰与溴单质会反应，故A不选；
B.NaBr溶液与反应生成，可以除掉，故B选；
C.NaOH溶液与溴单质会反应，故C不选；
D.与反应是可逆反应，且与也会部分反应，故D不选；
答案为B。
17.答案：(1)
(2)
(3)
(4)还原产物只有水，产物无污染
(5)萃取、分液；分液漏斗；下；紫；淀粉溶液
(6)
(7)
解析：（1）步骤①中氯气和溴离子反应生成溴单质和氯离子，反应的离子方程式为：；
（2）上述过程中发生反应：，，可知、、三种物质的氧化性由强到弱的顺序为；
（3）步骤③中吸收剂为（足量），被还原为，溴元素化合价由0降低为-1，则完全吸收amol共有2a个电子转移；
（4）的氧化性强，且反应得到的还原产物为水，不引入新杂质，产物无污染；
（5）实验操作②为萃取碘单质的操作，为萃取、分液；操作②需要的仪器除烧杯、玻璃棒外，尚缺少的玻璃仪器有分液漏斗；四氯化碳密度大于水，则碘的溶液位于下层，呈紫色；碘单质能使淀粉溶液变蓝色，检验水层是否仍含碘单质的方法是：取水层溶液，滴加淀粉溶液，溶液变蓝色，说明水层含有碘单质，如果溶液不变蓝，说明水层中没有碘单质；
（6）碘化钠和在酸性条件下发生归中反应得到碘单质：；
（7）由流程可知，分液后得到的四氯化碳可以继续萃取含碘水溶液中的碘单质，可以循环利用。

展开更多......

收起↑