2019高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 2.2.2 海水中溴、镁及重水的提取同步配套练习.doc

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1、1第第 2 2 课时课时 海水中溴、镁及重水的提取海水中溴、镁及重水的提取课时过关能力提升1 1 我国十分重视海水资源的综合利用,下列物质不需经化学变化就能从海水中获得的是( )A.氯、溴、碘B.钠、镁、铝C.烧碱、氢气D.食盐、淡水解析：海水中氯、溴、碘、钠、镁、铝等元素都以离子形式存在,获得 A、B、C 三项中的物质需发生化学变化;海水淡化、海水晒盐发生的是物理变化。答案：D2 2 由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:在一定条件下脱水干燥;加熟石灰;加盐酸; 过滤;浓缩结晶。其先后顺序正确的是( )A.B.C.D.解析：由海水制备无水氯化镁的主要步骤是先将海水中的成分氯化镁转变为氢氧化镁

2、,即步为第一步骤,过滤,得到氢氧化镁,再用加盐酸的方法,将其变为氯化镁溶液,浓缩结晶,在一定条件下脱水干燥即可得到无水氯化镁。答案：B3 3 从海水中可以提取溴,主要反应为 2Br-+Cl22Cl-+Br2,下列说法中正确的是( ) A.溴离子具有氧化性B.氯气是还原剂C.该反应属于复分解反应D.氯气的氧化性比溴单质强解析：溴离子不能再得电子,没有氧化性。反应中氯气得电子,是氧化剂,溴单质为氧化产物,氧化性:Cl2Br2。该反应属于氧化还原反应。答案：D4 4 从海水中可获得的在常温下为液体的单质是( )A.MgB.KC.Br2D.I2解析：海水中除含 H、O 两种元素外,还含有 Cl、Na、

3、K、Ca、Mg、S、C、F、B、Br、Sr 等元素,其中只有 Br2单质常温下为液体。答案：C5 5 以卤水为原料,用下列方法制取镁,其中可行的是( ) A.直接电解卤水在阴极得镁B.向卤水里加钠可置换出镁C.卤水与石灰水混合,过滤,洗涤,取沉淀煅烧得氧化镁,用氢气还原氧化镁得镁D.卤水与石灰乳混合,过滤,洗涤,取沉淀加盐酸溶解得 MgCl2溶液,将溶液加热蒸发浓缩,再冷却结晶,晶体在氯化氢气氛中加热脱水得无水 MgCl2,电解熔融 MgCl2得镁2解析：A 项电解,阴极生成 H2;B 项中 Na 首先与水反应,不能置换出 Mg;C 项中 H2不能把 Mg 还原出来;只有 D 项合理。答案：D

4、6 6 为了探索月球上是否有生命存在的痕迹,需要分析月球岩石中是否包藏有碳氢化合物(当然这 仅仅是探索的第一步)。科学家用氘盐酸(DCl)和重水(D2O)溶液处理月球的岩石样品,对收集的气体加以分析。结果只发现有一些气体状态的碳氘化合物。这个实验不能用普通盐酸的理由是( )A.普通盐酸的酸性太强B.普通盐酸具有挥发性C.普通盐酸无法和岩石中的碳化物反应D.无法区别岩石中含有的是碳化物还是碳氢化合物解析：此处用 DCl 和 D2O 的目的,是利用 D 区别于 H,便于区别月球岩石中含有碳化物还是碳氢化合物。故选 D。答案：D7 7 如图所示,利用海水可提取很多重要的化工原料。海水粗盐精盐氯碱工业

5、母液 Mg(OH)2MgCl26H2O无水 MgCl2NaBrBr2饱和 Na2CO3溶液吸收Br2 下列有关说法正确的是( )A.第步中除去粗盐中的B.第步中工业上可采用石墨为阴极,铁为阳极,采用阳离子交换膜的电解装置C.第步中结晶出的 MgCl26H2O 可在空气中加热分解制无水 MgCl2D.在第步中溴元素被氧化,第、步中既有溴元素被氧化也有溴元素被还原解析：BaCl2应加在 Na2CO3之前,A 错误;铁为活性电极,不能作阳极,B 错误;MgCl26H2O 在空气中加热时易水解,得不到 MgCl2,C 错误。答案：D8 8 溴是海水中的重要元素,海水中溴元素的含量一般为 0.067 g

6、L-1,晒盐浓缩后的苦卤中含有 浓度较高的溴离子,向苦卤中通入氯气,可以得到溴单质。下列有关说法中不正确的是( )A.向苦卤中通入氯气,发生反应的离子方程式为 2Br-+Cl22Cl-+Br2B.向苦卤中通入氯气时,溴元素的化合价升高,溴元素被氧化C.将溴单质从溴水中分离出来,可以利用裂化汽油进行萃取D.苦卤中通入 Cl2后得到的溴单质通常要先用热空气或水蒸气吹出吸收以达到富集的目的解析：裂化汽油含有不饱和烃,易与溴水中的溴发生加成反应,因而不能作萃取剂。答案：C9 9 海水是人类的资源宝库,若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。.海水淡化历史最悠

7、久、技术最成熟的方法是 。 .海水中溴元素以 Br-形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图:海水溴水混合物含溴的空气3液溴溴水混合物吸收液(1)步骤反应的离子方程式是 。 (2)步骤反应的化学方程式是 。 (3)提取溴单质,采用蒸馏“溴水混合物”,而不蒸馏“溴水混合物”,请说明原因: 。 解析：.步骤是用 Cl2将海水中的 Br-氧化成 Br2。步骤是利用 SO2吸收 Br2,发生的反应为SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr,可见该吸收液中c(Br-)比海水中c(Br-)大得多,然后经步骤将 Br-氧化成 Br2,这样得到富含 Br2的溴水混合物,最后进行蒸馏获得液

8、溴,可节约能源,降低生产成本。答案：.蒸馏法.(1)2Br-+Cl2Br2+2Cl-(2)SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4(3)“溴水混合物”中 Br2的浓度比“溴水混合物”中 Br2的浓度大得多,蒸馏时生产成本低1010 海水中的氘(含 HDO 0.03)发生聚变产生的能量,足以保证人类上亿年的能源消费,工业 上可采用“硫化氢水双温交换法”富集 HDO。其原理是利用 H2S、HDS、H2O 和 HDO 四种物质,在25 和 100 两种不同的温度下发生的两个不同反应得到较高浓度的 HDO。(1)从物质的微粒构成看,H2O、HDO 的不同点是 。 (2)如图为“硫化氢水双温交换法”

9、所发生的两个反应中涉及的四种物质在反应体系中的物质的量随温度的变化曲线。写出 100 时所发生反应的化学方程式: 。 (3)工业上富集 HDO 的生产过程中,可以循环利用的一种物质是 。 解析：海水中的 HDO 富集的原理是利用“H2S+HDOHDS+H2O”,高温下发生反应H2S+HDOHDS+H2O,低温下发生反应 HDS+H2OH2S+HDO,从而达到富集的目的。答案：(1)氢原子种类不同、中子数目不同(2)H2S+HDOHDS+H2O (3)H2S1111 海水中含有丰富的化学元素,下面是某化工厂从海水中提取氯化钠、镁(以 MgCl2形式存在)和 溴(以 NaBr 的形式存在)及综合利

10、用的生产流程简图:4(1)目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水,下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是 。 A.精制饱和食盐水进入阳极室B.纯水(加少量 NaOH)进入阴极室C.阴极产物为氢氧化钠和氢气D.电解槽的阳极用金属铁网制成(2)粗盐水含 Ca2+、Mg2+、(3)工业上采用电解熔融 MgCl2的方法制得金属镁,电解槽中阴极的电极反应式为 。 (4)在母液中通入氯气时发生的主要反应的离子方程式为 。 解析：(1)电解饱和食盐水的电解槽不能用铁作阳极,否则铁会被氧化而溶解。(2)Ca2+Mg2+和电解生成的 OH-会反应生成沉淀,形成的沉淀能使隔膜堵塞。除去Ca2+、Mg2+Na

11、2CO3溶液、NaOH 溶液、BaCl2溶液,因为每次所加的除杂试剂都是过量的,过量的试剂必须在后续反应中除去,所以 Na2CO3溶液要在加入 BaCl2溶液之后加,以除去过量的 Ba2+。(3)Mg2+在阴极被还原为 Mg。(4)在母液中通入氯气时可以得到溴。答案：(1)D(2)形成沉淀使隔膜堵塞BaCl2溶液Na2CO3溶液NaOH 溶液(其他合理答案也可)(3)Mg2+2e-Mg(4)2Br-+Cl2Br2+2Cl-1212 下面是海水提镁的流程图:请回答下列问题:5(1)上述流程图中,由贝壳制 Mg(OH)2经历了哪些化学变化(用化学方程式表示) 、 、 。 (2)由 MgCl2得到金

12、属镁的化学方程式为 。 (3)从经济效益角度看,该化工厂除了厂址应选择在海边外,还采取了哪些措施来提高经济效益: 。 解析：海水提镁,最基本的方法就是往海水里加碱,使镁离子转化为氢氧化镁沉淀,将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化镁,之后经过滤、干燥、电解就可得到金属镁。利用海边的贝壳制造生石灰,以降低运输成本,将电解生成的氯气与氢气化合制备盐酸,再将盐酸与氢氧化镁反应制氯化镁,以实现原料的循环利用,以及将厂址选在海边等都是为了提高经济效益。答案：(1)CaCO3CaO+CO2 CaO+H2OCa(OH)2 Ca(OH)2+MgCl2Mg (OH)2+CaCl2(2)MgCl2(熔融)Mg+Cl2 (3)对氯气进行循环利用