2020-2021学年第二学期高一化学课时提升卷（人教版2019必修第二册）：8.1海水资源的开发利用【解析版】

1 海水资源的开发利用 1．（2020·安徽省郎溪中学高一月考）图甲~丁中关于海带提取碘的部分实验操 作及目的正确的是( ) A．装置甲的作用是使海带中 I2 升华 B．装置乙加 H2O2 发生置换反应生成 I2 C．装置丙用于富集水溶液中的 I2 D．装置丁用于分离 I2 和水的混合物 【答案】C 【解析】A．海带中不含碘单质，坩埚中灼烧主要使海带灰化，故 A 错误； B．过氧化氢氧化碘离子生成碘单质，不属于置换反应，故 B 错误； C．碘不易溶于水，易溶于四氯化碳，萃取可富集水溶液中的 I2，故 C 正确； D．碘在水中的溶解度很小，蒸馏分离碘的水溶液以得到碘效率很低，应先用有 机溶剂萃取富集碘单质后再蒸馏分离碘，故 D 错误； 故选 C。 2．（2020·山东省新校高一月考）为了从海带浸取液中提取碘， 某同学设计了如图实验方案：下列说法正确的是（ ） 2 A．①中反应的离子方程式： 2 2 22I H O I 2OH    B．②中分液时含 2I 的 4CCl 溶液从分液漏斗上口倒出 C．③操作使用的是反萃取法，得到的上层溶液中含有 I D．操作 Z 的名称是蒸发 【答案】C 【解析】【分析】海带浸取液中的碘离子被加入的过氧化氢氧化得到含碘单质的 水溶液，加入四氯化碳振荡、静置分层、分液得到碘单质的四氯化碳溶液，向 碘单质的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠溶液，碘单质和氢氧化钠反应得碘化钠 和次碘酸钠溶液，振荡、静置分层，去掉四氯化碳层，再加入稀硫酸酸化，碘 化钠和次碘酸钠在酸性条件下发生氧化还原反应得到碘单质的悬浊液，通过过 滤得到碘单质。 【详解】A．反应为酸性环境，I-被 H2O2 氧化成 I2，①中反应的离子方程式：2I− +2H++H2O2═I2+2H2O，A 错误； B．四氯化碳的密度比水大，在下层，②中分液时 I2 的 CCl4 溶液从分液漏斗下口 放出，B 错误； C．③中反应为 I2+2OH−=IO−+I−+H2O，加入的 NaOH 溶液将 I2 从 CCl4 中反萃取得到 IO−和 I−的水溶液，CCl4 密度比水大，IO−和 I−的水溶液在上层，C 正确； D．含 I2 的悬浊液得到固体 I2 应为过滤，D 错误。 答案选 C。 3．（2020·四川省高一期中）化学在环境、生产和生活中有着 广泛的应用。下列说法中正确的是 A．普通锌锰干电池不含环境污染物，可以随意丢弃 3 B．海带中含有 I-可用 H2O2 将其氧化成 I2 再用裂化汽油进行萃取 C．绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染 D．工业可用电解熔融的 Al2O3 或 AlCl3 制取单质铝 【答案】C 【解析】A．普通锌锰干电池会造成重金属污染、电解液污染等问题，不能随意 丢弃，A 错误； B．裂化汽油的成分中包含不饱和的烯烃，会与 I2 发生加成反应，不能萃取 I2， B 错误； C．绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，即减少或消除危险 物质的使用和产生的化学品和过程的设计，其核心是利用化学原理从源头上减 少和消除工业生产对环境的污染，C 正确； D．AlCl3 是共价化合物，熔融态不导电，工业上制取单质铝可电解 Al2O3，D 错误； 故选 C。 4．（2020·江苏省邗江中学高二期中）从海水中提取镁的工艺流程可表示如下： 下列说法不正确的是( )。 A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B．步骤⑥电解 MgCl2 时阴极产生氯气 C．步骤⑤可将晶体置于 HCl 气体氛围中脱水 4 D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应 【答案】B 【解析】【分析】从海水中提取镁的工艺流程：利用贝壳分解生成氧化钙 CaCO3 CaO+CO2↑，溶于水得到氢氧化钙 CaO+H2O═Ca（OH）2，加入到母液中沉淀镁 离子 Mg2++2OH -=Mg（OH）2↓，过滤得到氢氧化镁沉淀，加入盐酸溶解富集镁元 素 2HCl+Mg（OH）2═MgCl2+2H2O，通过浓缩、蒸发冷却结晶的方法得到氯化镁晶 体，在氯化氢气流中脱水得到氯化镁固体，电解熔融氯化镁制备镁 MgCl2Mg+Cl2 ↑。 【详解】A．海水中镁元素含量高，原料来源于海水，提取镁原料来源丰富，故 A 正确； B．电解熔融 MgCl2 可得到金属镁，镁离子在阴极放电，电极反应方程式为： Mg2++2e-=Mg，故 B 错误； C．MgCl2•6H2O 在一定条件下加热得到无水 MgCl2，若直接加热 MgCl2•6H2O，会促 进 Mg2+水解，得不到无水 MgCl2，因 Mg2+水解呈酸性，在氯化氢气流中可抑制 Mg2+ 水解，同时带走水蒸气，故一定条件为在 HCl 气流中，目的是抑制 Mg2+水解，故 C 正确； D．上述工艺流程中涉及②为分解反应③为化合反应，④为复分解反应，⑤⑥为 复分解反应，⑦为分解反应，故 D 正确； 故选 B。 5．（2020·衡水市第十三中学高一月考）海藻中含有丰富的、以离子形式存在 的碘元素。如图是实验室从海藻里提取碘的流程中的一部分。 5 下列判断正确的是（ ） A．步骤①③的操作分别是过滤、萃取 B．可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全 C．步骤③中加入的有机溶剂是四氯化碳或乙醇 D．步骤④的操作是过滤 【答案】A 【解析】【分析】海藻灰悬浊液过滤得到含碘离子的溶液，通入氯气得到含碘单 质的溶液，加入萃取剂萃取分液分离得到含碘单质的有机溶液，通过蒸馏得到 碘单质。 【详解】A. 分离固体和液体用过滤，从水溶液中提取碘一般用萃取的方法，步 骤①、③的操作分别是过滤、萃取分液，故 A 正确； B. 淀粉遇到 I2 会变蓝色，遇碘离子不变色，因此不能用淀粉检验碘离子，故 B 错误； C. 萃取剂不能和溶质反应，且萃取剂和原溶剂不能互溶，由于乙醇能与水互溶， 不能做萃取剂，故 C 错误； D. 碘易溶于有机溶剂，所以不能过滤，应该用蒸馏的方法提取碘，步骤④的操 作是蒸馏，故 D 错误。 综上所述，答案为 A。 6．（2020·高一月考）海洋中有丰富的资源，下图为海水 6 资源利用的部分过程。 下列有关说法正确的是 A．工业上通过电解饱和 MgCl2 溶液制取金属镁 B．含氮、磷的大量废水排入海洋，易引发赤潮 C．反应④的离子方程式为：Br2＋SO2＋2H2O＝2HBr＋2H+＋ SO4 2- D．在第①步中除去粗盐中的 SO4 2-、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入药品的顺序为 Na2CO3 溶液→NaOH 溶液→BaCl2 溶液→过滤后加盐酸 【答案】B 【解析】A. 工业上通过电解熔融的 MgCl2 制取金属镁，故 A 错误； B. 含氮、磷的大量废水排入海洋，可导致水体的富营养化，易引发赤潮，故 B 正确； C.HBr 为强酸，在离子方程式书写时应拆成离子形式： - + 2- 2 2 2 4Br SO 2H O 2Br 4H SO＋ ＋ ＝ ＋ ＋ ，故 C 错误； D. 在第①步中除去粗盐中的 SO4 2-、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入药品的顺序为 NaOH 溶液→BaCl2 溶液→Na2CO3 溶液→过滤后加盐酸，Na2CO3 应在 BaCl2 溶液后加， 以除去剩余的 BaCl2 溶液，故 D 错误； 故答案选：B。 【点睛】 粗盐提纯时 Na2CO3 应在 BaCl2 溶液后加，以除去剩余的 BaCl2 溶液。 7 7．（2020·四川省高一期中）合理开发和利用海水资源是世界 各国研究的课题。下列对于海水利用的认识错误的是 A．海水中蕴藏有丰富的资源，人类可以大量开发，以弥补资源的短缺 B．淡化海水的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法 C．可以用太阳能电解海水以获取氢能源 D．以海水中提纯出的 NaCl 为原料可以生产烧碱、纯碱、金属钠、氯气、盐酸 等化工产品 【答案】A 【解析】A．海洋是人类宝贵资源，人类可以提取海水的各种元素，例如：海水 中的镁盐是提炼金属镁的原料；磷灰石结核是磷肥工业的重要原料；锰结核含 锰、铁、钻、镍等 20 多种元素是重要的冶金原料；海水所含的重氢，是核聚变 的燃料，也是人类正在开发的新能源，但大量开发海水中的物质，会破坏海洋 生态平衡和能耗导致全球的能源缺乏，A 错误； B．现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、电 渗析法等，B 正确； C．水中氢和氧结合非常牢固，要释放出氢需要很高的能量，太阳能是地球上能 量的最终来源，既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用， 又无需运输，对环境无任何污染，可以用太阳能电解海水以获取氢能源，C 正确； D．烧碱、氯气可以通过电解 NaCl 水溶液得到，纯碱用侯氏制碱法制得，金属 钠通过电解熔融氯化钠得到，盐酸可由氢气和氯气反应制得，都需要用到 NaCl， D 正确； 故选 A。 8 8．（2020·横峰中学高一开学考试）海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘 元素。下图是实验室从海藻里提取碘的流程中的一部分。 下列判断正确的是 A．步骤①③的操作分别是过滤、萃取 B．可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全 C．步骤③中加入的有机溶剂是裂化汽油或乙醇 D．步骤④的操作是过滤 【答案】A 【解析】A．步骤①得到含碘离子溶液和残渣，即分离难溶固体和液体，步骤① 的操作为过滤，步骤③从含碘水溶液变为含碘有机溶液，步骤③的操作为在含 碘水溶液中加入有机溶剂萃取碘，A 正确； B．步骤②的反应为：Cl2+2I-=2Cl-+I2，因此不能用淀粉溶液检验步骤②的反应 是否进行完全，B 错误； C．由于裂化汽油中含有不饱和烃，能与碘水发生加成反应，故有机溶剂不能用 裂化汽油，而乙醇和水互溶，故也不能用乙醇作萃取剂，C 错误； D．碘易溶于有机溶剂，从含碘的有机溶液中获得晶体碘应该用蒸馏的方法，D 错误； 答案选 A。 9．（2020·山东省高一期中）从海带中提取碘的实验中，包括灼烧、浸取和过 滤、氧化、萃取、反萃取等步骤。下列说法正确的是（ ） 9 A．灼烧中用到的仪器有蒸发皿、三脚架、酒精灯、玻璃棒 B．过滤中用到的仪器只有烧杯、漏斗（带滤纸）、铁架台 C．萃取得到碘的四氯化碳溶液，分液时从分液漏斗上口倒出 D．反萃取是在碘的四氯化碳溶液中加入浓氢氧化钠溶液，振荡、静置、分液， 再向水溶液中滴加 45%硫酸溶液，过滤得固态碘 【答案】D 【解析】A.灼烧时用到坩埚和泥三角，不能用蒸发皿，故 A 错误； B.过滤时还要用到玻璃棒引流，故 B 错误； C.四氯化碳的密度比水大，则碘的四氯化碳溶液应从分液漏斗下口放出，故 C 错误； D.有机相中加入浓氢氧化钠溶液，碘单质与碱液发生歧化反应，生成物溶于水 相，分液后向水相中滴加硫酸，含碘物质发生归中反应生成碘单质，碘单质微 溶，所以会析出固态碘，过滤得到碘单质，故 D 正确； 答案为 D。 10．溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称。海水中的碘主要富集 在海带中，我国海带产量居世界第一位，除供食用外，大量用于制碘。提取碘 的途径如下图所示，下列有关叙述正确的是 A． 此装置进行操作① B．②③操作中所用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、分液漏斗 10 C．④中当 1molH2O2 氧化 I－时，转移电子数为 2NA D．溶剂 X 可选用酒精或苯 【答案】C 【解析】由流程可知，海带灼烧后，溶解、过滤得到含碘离子的溶液，加过氧 化氢发生 H2O2+2H++2I-═I2+2H2O，得到含碘的溶液，溶剂 X 为苯或四氯化碳等，X 作萃取剂，得到含碘的有机溶液，最后蒸馏分离 X 与晶体碘，以此来解答。 A．灼烧选坩埚，不能选蒸发装置，故 A 错误； B．溶解、过滤需要玻璃棒、烧杯、漏斗，不用分液漏斗，故 B 错误； C．由 H2O2+2H++2I−═I2+2H2O 可知，④中当 1molH2O2 氧化 I−时生成 1mol 碘单质， 碘元素由-1 价变为 0 价，转移 2mol 电子，转移电子数为 2NA，故 C 正确； D．X 不能为酒精，酒精与水互溶，无法分液萃取提纯碘，故 D 错误； 答案选 C。 11．（2020·高一开学考试）实验室从海带中提取碘的部分流程如 图： 下列说法正确．．的是（ ） A．完成步骤①需要装置 III B．完成步骤③需要装置 II 11 C．步骤⑤需要的有机溶剂可以是汽油或甘油 D．步骤④可用过量的 Cl2 代替 H2O2 【答案】B 【解析】A．步骤①需要在坩埚中进行，不需要蒸发皿，Ａ错误； B．步骤③为过滤，需要装置 II，B 正确； C．步骤⑤是萃取，甘油易溶于水，不能用作萃取剂，C 错误； D．过量的 Cl2 可将碘氧化为碘酸根，D 错误； 故选 B。 12．（2020·珠海市第二中学高一开学考试）海带中含有碘元素。从海带中提取 的碘的步骤如下： ①海带焙烧成灰加入水搅拌②过滤③向滤液中加入稀 H2SO4 和 H2O2④加入 CCl4 萃 取⑤分液。下列说法中不正确的是（ ） A．步骤②中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 B．步骤③中涉及的离子方程式为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O C．步骤④中可用酒精代替 CCl4 D．步骤⑤中获得 I2 从分液漏斗下口倒出 【答案】C 【解析】A．步骤②为过滤，所需要的玻璃仪器为：漏斗、玻璃棒、烧杯，故 A 不符合题意； B．步骤③中碘离子被双氧水氧化生成碘，发生的离子反应为： 2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，故 B 不符合题意； C．步骤④为萃取，酒精与水互溶，不能用酒精代替，故 C 符合题意； 12 D．四氯化碳的密度比水的密度大，萃取后有机层在下层，获得 I2 从分液漏斗下 口放出，故 D 不符合题意； 故答案为：C。 【点睛】萃取剂选择三原则：①萃取剂和原溶剂互不相溶；②萃取剂和溶质不 发生反应；③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在水中的溶解度；常用的有机萃 取剂有四氯化碳、苯、汽油、酒精、丙酮等。 13．（2020·山西省高一月考）海洋是巨大的资源宝库，从其中提取食 盐和溴的过程如图所示。下列描述错误的是（ ） A．淡化海水的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法 B．以 NaCl 为原料可以生产烧碱、纯碱、金属钠、氯气、盐酸等化工产品 C．SO2 水溶液吸收 Br2 的离子反应方程式为 Br2＋SO2＋2H2O=4H+＋SO4 2-＋2Br- D．步骤Ⅱ中鼓入热空气吹出溴，是因为溴蒸气的密度比空气的密度小 【答案】D 【解析】A．目前淡化海水的方法有多种，如：蒸馏法、电渗透法、离子交换法、 水合物法、溶剂萃取法和冰冻法等，A 正确； B．电解饱和食盐水生产烧碱、氯气、氢气，其中氯气和氢气可以生产盐酸，电 解熔融氯化钠生产金属钠和氯气，向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳 酸氢钠晶体，分解得到纯碱，B 正确； C．二氧化硫和溴单质反应生成的硫酸和溴化氢都是强酸完全电离，反应的离子 方程式为：Br2+SO2+2H2O=4H++SO4 2-+2Br-，C 正确； 13 D．步骤Ⅱ中鼓入热空气吹出溴，是因为溴蒸气易挥发，D 错误； 故选 D。 14．（2020·江苏省高一月考）一种以海水晒盐后所得苦卤（溶质主要含 MgCl2， 还有 NaCl 等）为原料制取金属镁的流程如图： （1）“沉淀”反应的化学方程式为___。 （2）“溶解”反应的离子方程式为___。 （3）工业上冶炼镁时采用的方法是___（填字母）。 a.电解熔融 MgCl2 b.用氢气还原 MgCl2 c.加热分解 MgCl2 【答案】（1）MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2 （2）Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O （3）a 【解析】苦卤中除 MgCl2 外还含有 NaCl，其与石灰乳混合后，MgCl2 会转化为 Mg(OH)2 沉淀，而 NaCl 不反应；因此过滤后，需要用其滤渣来制备金属镁；滤渣 在用盐酸溶解后，即可得到 MgCl2 溶液，进一步获得无水氯化镁，再通过电冶金 的方式即可获得镁单质。 （1）通过分析可知，“沉淀”步骤发生的是 MgCl2 与 Ca(OH)2 的反应，方程式为 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2； （2）通过分析可知，“溶解”步骤是将 Mg(OH)2 沉淀溶解，离子方程式为 14 Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O； （3）Mg 单质的活泼性较强，其冶炼方法为电冶金法，即电解熔融的 MgCl2，答 案选 a。 【点睛】 由 MgCl2 溶液获得无水 MgCl2 的过程中，先将氯化镁溶液加热浓缩、冷却结晶得 到氯化镁晶体，氯化镁晶体务必要在持续通 HCl 气体的氛围中加热失去结晶水； 否则，由于 Mg2+的水解，导致最终获得的是 Mg(OH)2。 15．（2020·高一开学考试）海水资源的利用具有广阔的前景。从 海水中提取 Br2 与 MgCl2•6H2O 的流程如图： （1）海水淡化的方法有蒸馏法、___（任写一种）等，考虑成本及效益试剂① 可选用___。 （2）比较溶液中 Br2 的浓度：溶液 2___溶液 4（填“>”或“