資源簡介

第三單元　海洋化學資源的綜合利用
基礎過關練
題組一　　粗鹽的提純
1.實驗室用Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液等試劑除去粗鹽中含有的Ca2+、Mg2+、S,下列有關粗鹽提純的說法正確的是(　　)
A.除去粗鹽中的泥沙,所需玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗
B.除雜質離子時,加BaCl2溶液之前加入Na2CO3溶液
C.加入NaOH溶液的主要目的是除去溶液中的Ca2+
D.每加入一種除雜試劑,必須過濾除去產生的沉淀后,再向濾液中加入另一種除雜試劑
2.氯化鈉(NaCl)是生活中常用的化學品,也是重要的化工生產原料。粗鹽中一般含有CaCl2、MgCl2、CaSO4和MgSO4雜質。粗鹽制精鹽的過程如下:
下列說法錯誤的是(　　)
A.試劑Ⅰ是足量Ba(NO3)2溶液
B.操作a所需的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒
C.試劑Ⅱ為碳酸鈉溶液,其作用為除去溶液中的CaCl2和過量的試劑Ⅰ
D.用pH試紙檢驗溶液B,可發現溶液B顯堿性
題組二　　溴、碘的提取
3.從海帶中提取碘的工業生產過程如圖所示:
下列說法不正確的是(　　)
A.浸泡時,干海帶中所含的碘離子進入水中
B.氧化時可選用H2O2作氧化劑,發生的反應為2I-+H2O2+2H+ I2+2H2O
C.若濾液經氧化后有少量紫黑色固體析出,說明碘單質在水中溶解度較小
D.工業上不直接從海水中提取碘是因為海水中碘的總儲量很少
4.從海水中提取溴的工業流程如下所示,下列說法正確的是(　　)
A.鹵水中氯化鈉的濃度比海水中的小
B.步驟Ⅰ中發生反應的離子方程式為Br-+Cl2 Br2+Cl-
C.步驟Ⅱ中通入熱空氣吹出Br2,利用了溴的揮發性
D.步驟Ⅲ涉及的反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶1
題組三　　從海水中提取鎂
5.(教材習題改編)海水中富含MgCl2,利用下列流程可制取金屬鎂。在整個流程中沒有涉及的化學反應類型是　(　　)
A.化合反應　　　B.置換反應
C.復分解反應　　　D.分解反應
能力提升練
題組　　海洋化學資源的綜合利用
1.海水提溴常用“空氣吹出法”,其部分流程如下:
下列說法不正確的是(　　)
A.“酸化”的目的是抑制氯氣、溴與水反應
B.“吹出”步驟利用了溴的揮發性
C.“吸收”所得溶液中大量存在的微粒有Cl-、Br-、S
D.“氧化Ⅱ”產生可循環使用的物質X為H2SO4
2.海水綜合利用的工藝流程如圖所示,下列說法正確的是(　　)
A.過程①的提純是物理變化
B.在過程③中將MgCl2·6H2O灼燒即可制得無水MgCl2
C.過程⑤反應后溶液呈強酸性,生產中需解決其對設備的腐蝕問題
D.工業上采用向母液中加入燒堿的方法獲得氫氧化鎂
3.粗鹽中含有泥沙以及Ca2+、Mg2+、S等雜質,其提純一般經過以下流程:
下列說法不正確的是(　　)
A.步驟⑥獲得精鹽的操作方法是蒸發結晶
B.過濾時需要用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒
C.加鹽酸調溶液pH的目的只是除去過量的OH-
D.試劑a、b、c可依次為過量的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
4.海洋面積約占地球表面積的71%,對其進行開發利用的部分流程如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A.可用BaCl2溶液除去粗鹽中的S
B.從苦鹵中提取Br2的反應的離子方程式為2Br-+Cl2 2Cl-+Br2
C.試劑1可以選用石灰乳
D.工業上,通常用電解氯化鎂溶液的方法來冶煉金屬鎂
5.某工廠對海水提純后的母液(苦鹵)進行再次資源綜合開發利用的部分工藝流程如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A.步驟①中可用熱空氣對Br2進行富集
B.可以用NaBr溶液除去工業Br2中微量的Cl2
C.將MgCl2溶液直接蒸干,可得到MgCl2
D.步驟②通入Cl2可制得Br2,說明Cl2的氧化性強于Br2
6.海水資源的利用具有非常廣闊的前景。海水綜合利用聯合工業體系的簡圖如下所示,回答下列問題。
Ⅰ.海水淡化
(1)人類可以從海水中獲得淡水,以解決水資源危機。海水淡化的方法有　　　　(寫出一種即可)。
Ⅱ.海水制鹽
(2)過程ⅰ采用的操作是　　　　;用到的玻璃儀器有　　　　　　　　　　。
(3)粗鹽中可溶性的雜質離子有S、Mg2+、Ca2+。要除去這些雜質離子得到精鹽,過程ⅱ依次加入的試劑順序可選擇　　　　(填字母),其中Na2CO3溶液的作用是　　　　　　　　　　　　。
a.NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、鹽酸
b.BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、鹽酸
c.NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、鹽酸
d.BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、鹽酸
Ⅲ.海水提溴
(4)工業上從海水中提取溴單質,步驟④中SO2作　　　　劑。
(5)經過步驟①②已獲得含Br2的海水,不直接用含Br2的海水進行蒸餾得到液溴,而要經過“熱空氣吹出Br2、SO2水溶液吸收、通入氯氣”后再蒸餾,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
Ⅳ.海水提鎂
(6)寫出Mg(OH)2與鹽酸反應的離子方程式:　　　　　　　　　。
(7)由MgCl2冶煉Mg的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。
7.海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘,某研究性學習小組設計了如下流程:
請填寫下列空白:
(1)步驟①灼燒干海帶時,除需要三腳架外,還需要用到的實驗儀器是　　　(填字母)。
A.燒杯　　　　　　B.坩堝
C.表面皿　　　D.泥三角
E.酒精燈　　　　　F.干燥器
(2)步驟③的實驗操作名稱是　　　　;步驟⑥的目的是從含碘苯溶液中分離出單質碘同時回收苯,該步驟的實驗操作名稱是　　　　　。
(3)步驟④反應的離子方程式是　　　　　　　　　　　　。
(4)步驟⑤中,該研究性學習小組選擇用苯來提取碘的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)請用一種簡單方法來檢驗提取碘后的水溶液中是否還含有單質碘:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案與分層梯度式解析
第三單元　海洋化學資源的綜合利用
基礎過關練
1.A　先加水溶解,然后過濾,除去粗鹽中的泥沙,需要用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,A正確;用碳酸鈉溶液除去Ca2+及過量Ba2+,加BaCl2溶液后再加Na2CO3溶液,B錯誤;加NaOH溶液的目的是除去Mg2+,C錯誤;可產生BaSO4、Mg(OH)2、BaCO3沉淀后,一次性過濾,再加入稀鹽酸,除去過量的NaOH和Na2CO3,D錯誤。
2.A　粗鹽中存在不溶于水的泥沙和可溶于水的CaCl2、MgCl2、CaSO4和MgSO4等雜質,粗鹽溶于水過濾除去泥沙,溶液A中依次加入過量BaCl2溶液、過量NaOH溶液、過量Na2CO3溶液,分別除去S、Mg2+、Ba2+和Ca2+,過濾后所得溶液B的主要溶質為NaOH、Na2CO3、NaCl,向其中加入適量鹽酸,再經蒸發結晶可得到精鹽。加入試劑Ⅰ的目的是除去S,為了不引入新的雜質應該選用BaCl2,若選用Ba(NO3)2會引入N,A錯誤;操作a為過濾,所需的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,B正確;試劑Ⅱ為Na2CO3溶液,用于除去溶液中的鈣離子和過量的鋇離子,C正確;由以上分析可知,溶液B顯堿性,D正確。
3.D　干海帶中含有I-,浸泡時碘離子進入水中,A正確;氧化時可選用H2O2作氧化劑,在酸性條件下I-與H2O2發生反應:2I-+H2O2+2H+ I2+2H2O,B正確;濾液經氧化后生成碘單質,若濾液經氧化后有少量紫黑色固體析出,說明碘單質在水中溶解度較小,C正確;海水中碘的總儲量很大,工業上不直接從海水中提取碘是因為海水中碘的濃度很低,D錯誤。
4.C　鹵水中氯化鈉達到飽和,鹵水中氯化鈉的濃度比海水中的大,A項錯誤;步驟Ⅰ中Cl2和Br-發生反應:2Br-+Cl2 Br2+2Cl-,B項錯誤;溴單質具有揮發性,通入熱空氣吹出,并用純堿溶液吸收,C項正確;用硫酸酸化,Br-和Br反應得到溴單質,離子方程式為5Br-+Br+6H+ 3Br2+3H2O,則反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶5,D項錯誤(易錯點)
5.B　石灰石 生石灰 熟石灰涉及反應:CaCO3 CaO+CO2↑、CaO+H2O Ca(OH)2,分別屬于分解反應、化合反應;在濃縮的海水中加入熟石灰,涉及反應:MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2+CaCl2,屬于復分解反應;Mg(OH)2轉化為MgCl2,涉及反應:Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O,MgCl2·6H2O MgCl2+6H2O,分別屬于復分解反應、分解反應;電解熔融MgCl2得到金屬鎂和Cl2,涉及反應:MgCl2 Mg+Cl2↑,屬于分解反應;整個過程沒有涉及置換反應,B符合題意。
能力提升練
1.C　“氧化Ⅰ”時Cl2將溶液中的Br-氧化為Br2,Br2與H2O反應生成HBr、HBrO,該反應是可逆反應,向該溶液中加入稀硫酸,增大溶液中H+濃度,有利于生成Cl2、Br2,從而可節約Cl2,同時抑制Br2與H2O的反應,A項正確。由于Br2沸點低,加熱易揮發,所以吹出步驟可以將Cl2置換出的Br2吹出,B項正確。吸收過程發生反應的離子方程式為SO2+Br2+2H2O 4H++2Br-+S,“吸收”所得溶液中不存在大量的Cl-,C項錯誤。“氧化Ⅱ”產生可循環使用的物質X為H2SO4,D正確。
2.C　粗鹽中含有Mg2+、Ca2+和S等雜質離子,加入沉淀劑,使上述離子轉化為沉淀,再經一系列操作得到精鹽,過程①的提純包括化學變化和物理變化,A錯誤;直接灼燒MgCl2·6H2O,得不到無水MgCl2,B錯誤;過程⑤中,Br2與SO2水溶液反應:SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4,HBr和H2SO4都是強酸,會對設備造成腐蝕,所以需解決其對設備的腐蝕問題,C正確;工業上采用向母液中加入石灰乳的方法獲得Mg(OH)2,燒堿價格高,D錯誤。
3.C　步驟⑥為從溶液中獲得NaCl晶體的過程,操作方法為蒸發結晶,A正確;過濾時用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,B正確;加鹽酸調溶液pH的目的是除去過量的OH-和C,C錯誤;粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、S等雜質離子,Na2CO3一定在BaCl2之后加入,加入Na2CO3除去Ca2+及過量Ba2+(破題關鍵),a、b、c可依次為過量的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,D正確。
4.D　Ba2+和S反應生成難溶性的BaSO4,且Cl-不是雜質離子,A正確;氯氣能將Br-氧化為溴單質,B正確;煅燒貝殼得到CaO,將CaO溶于水得到石灰乳,石灰乳和Mg2+反應生成Mg(OH)2,石灰乳廉價且原料來源廣泛,C正確;工業上采用電解熔融MgCl2的方法冶煉鎂,D錯誤。
5.C　Br2易揮發,可用熱空氣吹出Br2進行富集,A正確;Cl2可將Br-氧化得到Br2,符合除雜的原則,B正確;應將MgCl2溶液蒸發、結晶得到MgCl2·6H2O,再在HCl氣氛下脫水得到MgCl2,C錯誤;在同一氧化還原反應中,氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性,通入Cl2,氧化Br-可制得Br2,則氧化性:Cl2>Br2,D正確。
6.答案　(1)蒸餾法(答案合理即可)
(2)過濾　燒杯、玻璃棒、漏斗
(3)abd　除去Ca2+及過量的Ba2+
(4)還原
(5)富集Br2
(6)Mg(OH)2+2H+ Mg2++2H2O
(7)MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
解析　(1)海水淡化可以采用蒸餾法、離子交換法、電滲析法等。
(2)先加水溶解粗鹽,然后過濾除去粗鹽中難溶性雜質,過程ⅰ采用的操作是過濾;過濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。
(3)粗鹽中可溶性的雜質離子有S、Mg2+、Ca2+。用BaCl2溶液除S,用NaOH溶液除Mg2+,用Na2CO3溶液除Ca2+和過量的Ba2+,用鹽酸除過量的NaOH和Na2CO3,其中Na2CO3溶液的作用是除去Ca2+及過量的Ba2+。
(4)從海水中提取溴單質,步驟④中用SO2水溶液吸收溴蒸氣,化學方程式為SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr,SO2中S元素化合價升高,SO2作還原劑。
(5)經過步驟①②已獲得含Br2的海水,不直接用含Br2的海水進行蒸餾得到液溴,而要經過“熱空氣吹出、SO2水溶液吸收、通入氯氣”后再蒸餾,其目的是富集Br2。
(6)Mg(OH)2與鹽酸反應生成氯化鎂和水,反應的離子方程式是Mg(OH)2+2H+ Mg2++2H2O。
(7)電解熔融狀態的MgCl2冶煉Mg。
7.答案　(1)BDE
(2)過濾　蒸餾
(3)2I-+MnO2+4H+ Mn2++I2+2H2O
(4)苯與水互不相溶,碘在苯中的溶解度比在水中大
(5)取少量提取碘后的水溶液于試管中,加入幾滴淀粉溶液,如果變藍,說明還有單質碘,反之則沒有單質碘
解析　(1)步驟①灼燒海帶時,除需要三腳架外,還需要用到的實驗儀器有坩堝、泥三角、酒精燈。
(2)步驟③的實驗操作名稱是過濾;步驟⑥的實驗操作名稱是蒸餾。
(3)MnO2具有氧化性,能氧化I-,則步驟④反應的離子方程式是2I-+MnO2+4H+ Mn2++I2+2H2O。
(4)由于苯與水互不相溶,且碘在苯中的溶解度比在水中的大,故步驟⑤中可用苯來提取碘。
(5)由于淀粉遇碘變藍色,檢驗提取碘后的水溶液中是否還含有單質碘的簡單方法是:取少量提取碘后的水溶液于試管中,加入幾滴淀粉溶液,如果變藍,說明還有單質碘,反之則沒有單質碘。
13(共12張PPT)
第三單元　海洋化學資源的綜合利用

知識點 1 粗鹽的提純
必備知識 清單破

知識點 2 從海水中提取溴的流程
1.流程

知識點 3 從海水中提取鎂
2.鎂的化學性質
(1)與O2反應:2Mg+O2了 2MgO。
(2)與N2反應:3Mg+N2 Mg3N2。
(3)與非氧化性酸反應(以鹽酸為例):Mg+2H+ Mg2++H2↑。
(4)與CO2反應:2Mg+CO2 2MgO+C。
知識點 4 從海帶中提取碘的流程
知識辨析
1.粗鹽中不溶性的泥沙及可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4均可利用過濾的方法除去。這種
說法對嗎
2.碘易溶于酒精,所以可用酒精從碘水中萃取碘單質。這種說法對嗎
3.從海水中提取溴、碘和從海水中提取食鹽的原理相同。這種說法對嗎
4.向淀粉溶液中加入含碘的食鹽,淀粉溶液會變藍。這種說法對嗎
一語破的
1.不對。過濾無法除去可溶性的物質。
2.不對。酒精與水互溶,不能用來萃取碘水中的碘單質。
3.不對。從海水中提取食鹽為物理變化,而溴、碘的提取主要涉及化學變化。
4.不對。食鹽中的碘以I 的形式存在,I 不能使淀粉溶液變藍。
1.粗鹽提純試劑加入的先后順序
①BaCl2→NaOH→Na2CO3→鹽酸
②NaOH→BaCl2→Na2CO3→鹽酸
③BaCl2→Na2CO3→NaOH→鹽酸
2.從海水中提取溴的常見工藝
　　從海水中提取溴,一般要經歷三個步驟,即濃縮、氧化和提取。
(1)濃縮并酸化海水后,通入適量的Cl2,使Br-轉化為溴單質:2Br-+Cl2 Br2+2Cl-。
(2)向含溴單質的水溶液中通入熱空氣,將溴單質吹入盛有SO2水溶液的吸收塔內:Br2+SO2+2
H2O 2HBr+H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)。
關鍵能力 定點破
定點 海洋化學資源的綜合利用
(3)向吸收塔內的溶液中通入適量的Cl2:2HBr+Cl2 2HCl+Br2。
(4)用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔內溶液中的溴單質。
3.從海洋植物中提取碘的主要工藝
(1)用水浸泡干海帶(或海藻灼燒后的灰燼)。
(2)過濾浸出液,向所得濾液中加入適量氧化劑(如Cl2),使I-轉化為碘單質。
(3)用有機溶劑萃取碘單質。

4.從海水中提取鎂的相關反應
典例 海洋是一個資源寶庫,海水資源的開發和利用是現代和未來永恒的主題。下面是海水
利用的流程圖:
下列有關說法不正確的是 (　 )
A.①中某步操作需加Na2CO3溶液,作用是除去Ca2+和過量的Ba2+
B.應在HCl氣流保護下加熱MgCl2·6H2O制備無水MgCl2
C.由精鹽制NaHCO3時,先往飽和NaCl溶液中通入CO2,再通入NH3
D.③④⑤均涉及氧化還原反應
C
思路點撥 粗鹽提純時,Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加;MgCl2·6H2O脫水時不能直接在空氣
中加熱;由飽和食鹽水制NaHCO3時,應先通NH3,再通CO2。
解析 粗鹽提純時,Na2CO3溶液必須在BaCl2溶液之后加入,用于除去Ca2+和過量的Ba2+,A正
確。若在空氣中加熱MgCl2·6H2O,會發生反應產生Mg(OH)2、HCl,不能得到無水MgCl2,若在
HCl氣流中進行加熱,可得到無水MgCl2,B正確。為增大CO2在溶液中的溶解度,應該先往飽
和NaCl溶液中通入NH3,使溶液顯堿性,再通入CO2,C錯誤。③涉及將Br-氧化成Br2的反應;④
中Br2與SO2水溶液反應生成HBr,⑤中涉及Br-被氧化成Br2的反應,均涉及氧化還原反應,D正
確。

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