课题2 海水的综合利用知识点题库

海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在，实验室里从海藻中提取碘的流程如下：

某兴趣小组对上述流程②③的设计如图所示：

已知②中发生反应的化学方程式为：Cl₂+2KI=2KCl+I₂ ，回答下列问题：

（1）反应Cl₂+2KI=2KCl+I₂ 的氧化剂是，还原产物是，当生成的I₂为2mol时，该反应转移的电子数目为．该反应的离子方程式是：．
（2）写出提取过程中，实验①③的名称．①；③．
（3） F中下层液体的颜色为色，上层液体中溶质的主要成分为．
（4）从F中得到的固态碘还需进行的操作是、蒸馏．
（5）流程①中使用到的实验仪器有，流程③中使用到的实验仪器有．
A．试管　B．普通漏斗　C．分液漏斗　D．烧杯　E．玻璃棒．

下列说法不正确的是（　　）

A . 使用分光光度计，可以换算得到某溶液的浓度 B . 氯碱工业：用离子交换膜电解槽电解时，往阳极室注入经过精制的 NaCl溶液，往阴极室注入稀氢氧化钠溶液（或去离子水） C . “冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰，水的能量高 D . 1fs（飞秒）=10^﹣¹²s（秒）

以CaCO₃、海水等为原料，可以制备一系列物质，如图所示．下列说法正确的是（　　）

A . Cl₂、漂白粉和SO₂均可以漂白有色物质，且漂白的原理相同 B . 氯碱工业就是指工业上电解饱和食盐水的方法制取NaOH、Cl₂、H₂的过程 C . 工段④必须在干燥的HCl气流中加热才能制取无水MgCl₂ D . 工段①②③发生的反应均为氧化还原反应，且溴元素均被氧化

化学与人类的进步密切相关，为人类的生产、生活提供了物质保证．如海洋中含有丰富的资源，是人类的巨大宝库，如把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源．

（1）
目前，国际上使用的“海水淡化”技术主要有蒸馏法、膜分离方法、电渗析法等．
（1）蒸馏法所需玻璃仪器有酒精灯、锥形瓶、尾接管和、．
（2）电渗析法原理如图1所示：
①淡水从　　口（填“a”或“b”）流出；为了防止海水中的SO₄²^﹣、Ca²⁺、Mg²⁺堵塞交换膜，需加入药品对之净化除去，则药品加入顺序次依是NaOH、　　、
②电渗析法制取淡水的过程中产生的电解产物，用来处理二氧化硫的废气并回收二氧化硫及氯化钠，其循环的流程如图2．请写出反应、有关的化学反应方程式：
（2）海水中蕴含着丰富的化学资源如镁、钾、铀．
（3）从海水中提取镁的部分步骤如下：
m．将蒸发结晶得到的MgCl₂•6H₂O在一定条件下加热，得到无水MgCl₂；
n．电解熔融的氯化镁制金属镁．
步骤m中的“一定条件”指的是　，目的是；步骤n不用熔融氧化镁制金属镁的原因是　
（4）铀是核反应最重要的燃料之一，已经研制成功一种螯合型离子交换树脂，它专门吸附海水中的U⁴⁺ ，而不吸附其他元素．其反应原理为（树脂用HR代替），发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液，其反应原理为

化学与资源利用、材料研制、环境保护等密切相关．

（1）海水中蕴含的元素有80多种，它是一个巨大的宝藏．
①海水中镁的总储量约为1.8×10¹⁵ t，海水里镁的存在形式主要是．（填“游离态”或“化合态”）
②下列物质不经过化学变化就能从海水中获得的是　　．（填字母）
A．单质钠 B．单质钾 C．氯化钠
③目前化学工业的主要支柱之一是氯碱工业，它是以为基础制取氯气等产品的工业．
（2）材料是人类生存和发展的物质基础，合理使用材料可以改善人类生活．
①工业上制造光导纤维的基本原料是．
②下列物质中，不能用来制造耐火材料的是　　．（填字母）
A．氧化镁 B．过氧化钠 C．三氧化二铝
③在生铁和钢这2种金属材料中，含碳量较高的是
（3）保持洁净安全的生存环境已成为全人类的共识．
①pH＜　　的雨水称为酸雨．燃煤产生的　是引起我国酸雨的主要原因．
②下列物质中，会破坏臭氧层的是　．（填字母）
A．氮气 B．一氧化碳 C．氟氯烃
③在生产中，人们曾用浓氨水来检验氯气管道是否漏气，已知能发生的反应为（在有水蒸气存在时）：2NH₃+3Cl₂=6HCl+N₂ ，则如果氯气管道某处漏气，用该方法检查时的现象是

下列有关工业生产的叙述不正确的是（）

A . 用海水淡化后的浓缩海水作原料提取溴 B . 在太阳能资源相对充足的沿海地区建造海水淡化厂 C . 利用“海水→氯化钠→金属钠→氢氧化钠”的工艺流程生产烧碱 D . 利用“海水→氢氧化镁→氯化镁→金属镁”的工艺流程生产金属镁

海水是重要的资源，可以制备一系列物质（如图）．下列说法正确的是（）

A . 步骤②中，应先通CO₂ ，再通NH₃ B . 步骤③可将MgCl₂•6H₂O晶体在空气中直接加热脱水 C . 步骤④、⑤、⑥反应中，溴元素均被氧化 D . 除去粗盐中的SO₄²^﹣、Ca²⁺、Mg²⁺等杂质，加入试剂及相关操作顺序可以是：NaOH溶液→BaCl₂溶液→Na₂CO₃溶液→过滤→盐酸

溴单质具有广泛的工业价值，查阅资料知：Br₂的沸点为59℃，微溶于水，有毒性．某化学小组模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴，主要实验装置（夹持装置略去）及操作步骤如下：

①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl₂至反应结束；

②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；

③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO₂；

④关闭b，打开a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl₂；

⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴．

请回答：

（1）判断步骤①中反应已经结束的最简单方法为．
（2）步骤②中鼓入热空气的作用为；
步骤③B中发生的主要反应的离子方程式为．
（3）综合分析步骤①、②、③和④，这四步操作的最终目的为．
（4）此实验中尾气可用（填选项字母）吸收处理．
a．水 b．浓硫酸 c．NaOH溶液 d．饱和NaCl溶液
（5）步骤⑤中，蒸馏用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、尾接管、锥形瓶外，还有和；要达到提纯溴的目的，操作中应控制的关键条件为．
（6）若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴．滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBr、NaBrO₃等，该反应的化学方程式为．

海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产等资源，如图表示海水综合利用的部分过程．下列说法不正确的是（）

A . 工业上通过电解熔融状态MgCl₂制取金属镁 B . 用澄清石灰水可鉴别NaHCO₃和Na₂CO₃ C . 在第②、④步骤中，溴元素均被氧化 D . 制取NaHCO₃的反应中，利用了其溶解度在相同条件下小于NaCl的性质

碘是人体必须的元素之一，海洋植物如海带、海藻中含有丰富的、以碘离子形式存在的碘元素．在实验室中，从海藻里提取碘的流程如图1和实验装置如图2：

（1）指出上述提取碘的过程中有关实验操作的名称：步骤③，步骤⑤．
（2）写出步骤④对应反应的离子方程式：
（3）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是（填编号）

A . 醋酸 B . 苯 C . 四氯化碳 D . 酒精
（4）为了使海藻灰中的碘离子转化为碘的有机溶液，即完成步骤③至⑤，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网、以及必要的夹持仪器和物品，尚缺少的玻璃仪器是．
（5）从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂，还需要经过蒸馏．指出如图实验装置中存在的错误之处：．

以下说法正确的是（）

A . 海洋约占地球表面积的71%，所以地球上不缺水，人类可以随意使用水资源，不必节约 B . 海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法 C . 海水淡化的各种方法中，蒸馏法的成本比较低，可用于工业生产 D . 污水中的重金属离子无法除去，对自然界的危害是永久的，因此要关闭重金属工业

海洋是一个丰富的资宝库，通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用．

（1）海水中盐的开发利用：
①海水制盐目前以盐田法为t，建盐田必须选在远离江河入海口，多风少雨，潮汐落差大且又平坦空旷的海滩．所建盐田分为贮水池、蒸发池和池．
②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产，在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用：（写一点即可）．
（2）电渗析法是近年发展起的一种较好的海水淡化技术，其原理如图所示．其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列．请回答下面的问题：
①海水不能直接通入到阴极室中，理由是．
②A口排出的是（填“淡水”或“浓水”）
（3）用苦卤（含Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^﹣、Br^﹣等离子）可提取溴，其生产流程如下
①若吸收塔中的溶液含BrO₃^﹣ ，则吸收塔中反应的离子方程式为：
②通过①氯化已获得含Br₂的溶液．为何还需经过吹出、吸收、酸化重新获得含Br₂的溶液？．
③向蒸馏塔中通入水蒸气加热．控制温度在90℃左右进行蒸馏的原因是．

某种食用精制盐包装袋上有如表说明：

产品标准	GB5461
产品等级	一级
配料	食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量（以I计）	20～50mg/kg
分装时期
分装企业

（1）写出碘酸钾与碘化钾在硫酸酸化条件下的化学方程式：．
（2）上述反应生成的I₂可用四氯化碳检验．向碘的四氯化碳溶液中加入Na₂SO₃稀溶液，将I₂还原，以回收四氯化碳．
①Na₂SO₃稀溶液与I₂反应的离子方程式是．
②某学生设计回收四氯化碳的操作为：
a．将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中；
b．加入适量Na₂SO₃稀溶液；
c．分离出下层液体
d．将分液漏斗充分振荡后静置
其中，上述操作正确的顺序是：（填序号）
（3）已知：I₂+2S₂O₃²^﹣═2I^﹣+S₄O₆²^﹣ ．某学生测定食用精制盐的碘含量，其步骤为：
a．准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全；
c．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10^﹣3mol•L^﹣1的Na₂S₂O₃溶液10.0mL，恰好反应完全．
①判断c中反应恰好完全依据的现象是．
②b中反应所产生的I₂的物质的量是mol．
③根据以上实验和包装袋说明，所测精制盐的碘含量是mg/kg．（以含w的代数式表示）

海水中有丰富的资源，多种多样的海洋动物和植物，海底有丰富的矿藏、石油、天然气等，此外，海水中还含有大量的电解质，它们电离产生Cl^﹣、Br ^﹣、I^﹣、SO₄²^﹣、Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等，都是重要资源．开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务，如图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图：

请根据以上信息回答下列问题：

（1）写出步骤②、⑧分离提纯的方法：
②⑧．
（2）步骤⑦分离提纯过程中需要选用的玻璃仪器除烧杯外，还需要的仪器是．
（3） D具有杀菌消毒的作用，请写出反应④的化学方程式．
（4）初步提纯后的粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²^﹣等杂质，精制时所用的试剂为：
①盐酸 ②氯化钡溶液 ③氢氧化钠溶液 ④碳酸钠溶液，
下列试剂添加顺序合理的是　　．

A . ②③④① B . ③④②① C . ④③②① D . ③②④①
（5）若用来提取Br₂ ，反应⑤所用的氧化剂的来源较合理的是　　．

A . 从外地购买 B . 在当地新建生产厂 C . 从本厂生产烧碱处循环
（6）流程⑥将溴单质从水溶液中分离出来是基于溴单质具有性，该方法对比有机溶剂萃取法的优点是．

我国有广阔的海上疆域，海水综合利用要符合可持续发展的要求，其联合工业体系（部分）如图所示，下列说法错误的是（）

A . 从苦卤中制溴和制盐的过程中都存在氧化还原反应 B . 海水淡化的方法中，以日光为能源的蒸馏法最符合可持续发展的要求 C . 海水制镁过程中用到的沉淀剂是石灰乳 D . 氯碱工业的产品可用于生产盐酸、漂白液等

下列有关工业生产的说法错误的是（）

A . 高炉炼铁、生产普通硅酸盐水泥和普通玻璃都要用到的一种原料是石灰石 B . 工业上常以电解饱和食盐水为基础制取氯气 C . 通常用海水提取食盐后的母液为原料制取溴单质 D . 工业上利用焦炭与二氧化硅在高温下反应可直接制得高纯度的硅

化学无处不在。下列相关说法错误的是（）

A . 漂白液可以灭活COVID-19病毒 B . 大气污染物NO₂主要来自于雷雨天气 C . 纤维可素以加强胃肠的蠕动 D . 高纯度硅可以作光电转换材料

海水是巨大的资源宝库，海水淡化及其综合利用具有重要意义。下列说法错误的是（）

A . 可以利用反渗透膜从海水中分离出淡水 B . 粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO $\text{[math]}$ 等杂质离子，精制时加入试剂的顺序可以是氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、稀盐酸 C . 提取溴时，已经获得Br₂又将Br₂还原为Br^- ，其目的是富集溴元素 D . 提取镁时，从Mg (OH)₂只需一步反应即可得到Mg单质

空气吹出法是目前用于从海水中提取溴的最成熟的工业方法，其工艺流程如下：

下列说法错误的是（）

A . X可为SO₂ ，吸收塔里发生反应的离子方程式：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+ $\text{[math]}$ +2Br^- B . 步骤I与步骤III中发生的主要反应相同 C . 操作I中将液溴分离出来的方法可用裂化汽油进行萃取、分液然后再蒸馏 D . 工业上每获得1molBr₂ ，需要消耗标准状况下Cl₂的体积大于44.8L

资源、能源、材料、环保、健康、安全等是当今社会重要的研究主题，化学与这些主题密切相关，在其研究与应用中发挥着重要作用。

（1） Ⅰ．保证食品安全、保持营养均衡，是保障人体健康的基础。
由于化学物质使用不当，给人印象不佳的化学名词越来越多：苏丹红、三聚氰胺……。下列做法不会危及人体健康的是____(填字母)。

A . 为改善食品品质而加入规定范围内的食品添加剂 B . 用霉变花生压榨食用油 C . 用小苏打做糕点的疏松剂 D . 用工业盐亚硝酸钠腌制鱼肉
（2） Ⅱ.20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。
下列各项属于“绿色化学”要求的是____(填字母)。

A . 处理污染物 B . 治理污染点 C . 杜绝污染源
（3） Ⅲ．资源的利用有着重要的意义。我国具有广阔的海岸线，海洋中蕴含着丰富的资源。下面是海水综合利用联合工业体系的简图：
回答下列问题：
过程I采用的操作是。
（4）工业上从海水中提取液溴的流程图中，步骤④除了用 $\text{[math]}$ 吸收 $\text{[math]}$ 外，理论上下列也能吸收 $\text{[math]}$ 的是____(填字母)。

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . NaCl
（5）经过步骤①②已获得 $\text{[math]}$ ，不直接用含 $\text{[math]}$ 的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“热空气吹出、 $\text{[math]}$ 吸收、通入氯气”后再蒸馏，其目的是。
（6）根据上述反应可判断 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三种物质氧化性由强到弱的顺序是。
（7）为了使镁离子沉淀下来，并充分利用当地的贝壳(主要成分为碳酸钙)资源，加入的试剂I是(填化学式)。
（8）步骤⑥的蒸馏过程中，温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：。

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