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1、2022年高中化學(xué) 每日一題之快樂暑假 第14天 海水資源的開發(fā)利用(含解析)新人教版
海洋中蘊藏著巨大的化學(xué)資源,下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是
A.蒸發(fā)海水可以生產(chǎn)單質(zhì)碘
B.蒸餾海水可以得到淡水
C.電解海水可以得到單質(zhì)鎂
D.電解海水可以制得金屬鈉
【參考答案】B
1.海水水資源的開發(fā)利用
(1)海水的淡化:通過從海水中提取淡水或從海水中分離出鹽分,可以達(dá)到淡化海水的目的。
(2)海水淡化的方法及原理
淡化方法
原理
蒸餾法
將海水加熱蒸發(fā)汽化,然后冷凝水蒸氣得到蒸餾水
電滲析法
利用陰、陽離子交換膜對水中陰離子、陽離子的選擇透過性,在
2、外加直流電場作用下,使水中的一部分離子轉(zhuǎn)移入另一部分水中而達(dá)到除鹽目的
離子交換法
用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂除去海水中的陽離子和陰離子,得到去離子水的方法
(3)海水蒸餾原理示意圖
2.海水化學(xué)資源的開發(fā)利用
(1)從海水中提取食鹽
從海水中提取食鹽的方法主要是鹽田法。鹽田法(又叫灘曬法)歷史最悠久,而且也是最簡便和經(jīng)濟(jì)有效的方法,現(xiàn)在還在廣泛使用。
(2)從海帶中提取碘
(3)從海水中提取溴——空氣吹出法
主要過程及反應(yīng)原理
a.濃縮:海水曬鹽和海水淡化的過程中副產(chǎn)物Br?得到濃縮。
b.氧化:向濃縮的海水中通入Cl2,將Br?氧化為Br2。
c.富集
3、:利用溴的揮發(fā)性,通入熱空氣和水蒸氣,吹出的溴蒸氣用SO2吸收。
d.氧化:利用Cl2將HBr氧化得到溴單質(zhì)。
(4)從海水中提取鎂
1.海水是一個巨大的化學(xué)資源寶庫,下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是
A.海水蒸發(fā)制海鹽的過程只發(fā)生了化學(xué)變化
B.海水中含有鉀元素,只需要經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)
C.利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
D.從海水中提取溴單質(zhì)的過程涉及氧化還原反應(yīng)
2.海洋是非常巨大的資源寶庫,下列有關(guān)海洋資源開發(fā)利用的說法,不正確的有
A.海洋約占地球表面積的71%,水儲量達(dá)1.3×109億噸,人類不存在缺水問題
B.海水資源的利用包括水資源的
4、利用和化學(xué)資源的利用,二者可以綜合進(jìn)行
C.海水中除H2O外,還含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、F等多種元素的化學(xué)資源
D.從海水中獲取食鹽的過程屬于物理變化
3.空氣吹出法工藝,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如圖所示,其中不正確的是
A.溴在周期表中位于第四周期第ⅦA族
B.步驟③說明溴具有揮發(fā)性
C.步驟④的離子方程式為Br2+SO2+H2O2H++2Br?+
D.步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物可用分液漏斗分離
4.從海水中提取鎂的流程如圖所示(框圖中是主要產(chǎn)物):
請回答相關(guān)問題。
(1)下列說法不正確的是 (填序號)。
5、
A.上述方法的優(yōu)點之一是原料取自大海
B.進(jìn)行①②③步驟的目的是富集MgCl2
C.工業(yè)上也可用電解熔融氧化鎂的方法制取鎂
D.電解法冶煉金屬要消耗大量的電能
(2)海水進(jìn)入沉淀池前,對海水進(jìn)行處理有以下兩種方案。
方案一:將曬鹽后的鹵水通入沉淀池。
方案二:將加熱蒸發(fā)濃縮后的海水通入沉淀池。
你認(rèn)為方案 更合理,理由是 ___________________________。
(3)步驟③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程是 _____________________________。
步驟④中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _____________________________。
6、
5.空氣吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。海水提溴的流程如圖所示:
(1)步驟①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是 _______________________________________。
(2)步驟⑥的蒸餾過程中,溫度應(yīng)控制在80~90 ℃。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn),請解釋原因: 。?
(3)步驟⑧中蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物,可利用它們的相對密度相差很大的特點進(jìn)行分離。所用主要儀器的名稱是 。
(4)步驟①、②之后并未直接用含Br2的海水進(jìn)行蒸餾得到液溴,而是經(jīng)過“空氣吹出”、“
7、SO2水溶液吸收”、“Cl2氧化”后再蒸餾,這樣操作的原因是 ____________________________________________________。
1.【答案】D
2.【答案】A
【解析】A項,海洋中的水成分復(fù)雜,含鹽量高,無法直接使用,有限的淡水資源日益減少,錯誤。B項,海水經(jīng)處理可得淡水、海水中的一些金屬和非金屬元素經(jīng)一系列的物理和化學(xué)變化得到金屬或非金屬單質(zhì)等,正確。C項,海水中含有H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、F等80多種元素,正確。D項,海水蒸發(fā),析出NaCl晶體,屬于物理變化,正確。
3.【答案】C
【解析】A項,Br的原子序數(shù)為35
8、,其核外有4個電子層,位于第四周期,最外層有7個電子,位于第ⅦA族,正確。B項,含Br2的海水中通入空氣,Br2被吹出,說明Br2具有揮發(fā)性,正確。C項,步驟④的離子方程式為Br2+SO2+2H2O2Br-+4H++,錯誤。D項,溴在水中溶解度不大,液溴在下層,溴水在上層,可分液得到液溴,正確。
4.【答案】(1)C (2)一 加熱海水需要大量的能源,浪費了能源,增加了生產(chǎn)成本
(3)Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O MgCl2Mg+Cl2↑
5.【答案】(1)酸化可抑制Cl2、Br2與水反應(yīng)
(2)溫度過高,產(chǎn)生大量水蒸氣,溴蒸氣中水蒸氣增多;溫度過低,溴不能完全蒸出
9、(3)分液漏斗 (4)“空氣吹出”、“SO2水溶液吸收”、“Cl2氧化”的過程實際上是Br2的濃縮富集過程,與直接蒸餾含Br2的海水相比,蒸餾含溴的溶液效率更高,消耗能量更少,成本降低
【解析】(1)步驟①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,是因為在酸性溶液中Cl2、Br2與水的反應(yīng)受到抑制。(2)步驟⑥的蒸餾過程中,溫度過高,會產(chǎn)生大量水蒸氣,溴蒸氣中水蒸氣含量增加;溫度過低,溴不能完全蒸出。(4)步驟③、④、⑤的過程實際上是Br2的濃縮富集過程,與直接蒸餾含Br2的海水相比,蒸餾含溴的溶液效率更高,消耗能量更少,成本降低,效益更高。
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