苏教版 (2019)必修 第一册第三单元 海洋化学资源的综合应用课时练习

专题3　从海水中获得的化学物质 第三单元　海洋化学资源的综合利用 课时作业

1．在“粗盐提纯”的实验中，蒸发时正确的操作是(　　)

A．把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热

B．开始析出晶体后用玻璃棒搅拌

C．待水分完全蒸干后停止加热

D．蒸发皿中出现大量固体时即停止加热

2．从海水中提取金属镁的生产步骤有：①浓缩结晶　②加熟石灰　③加盐酸　④过滤　⑤熔融电解，正确的操作顺序是(　　)

A．①②③④⑤ B．⑤④③①②

C．②④③①⑤ D．③④②①⑤

3．镁在生产生活中应用广泛，下列用途与镁的还原性无关的是(　　)

A．制作闪光粉

B．镁合金用来制造火箭的部件

C．用镁从熔融的四氯化钛中提取钛

D．制作北京奥运会的焰火

4．下列关于镁的叙述正确的是(　　)

A．镁条失火可以用CO2进行扑灭

B．镁不能与水反应放出H2

C．镁制容器可以盛放浓硝酸

D．镁在空气中燃烧产物并不全是MgO

5．海水是镁的主要来源之一，从海水中提取镁可按如下步骤进行：①把贝壳(主要成分是碳酸钙)煅烧成生石灰；②在引有海水的渠中加入生石灰，经过沉降，然后过滤得沉淀物；③将沉淀物与稀盐酸反应，然后结晶、过滤、干燥；④电解熔融盐获得产物。根据上述提取镁的全过程，没有涉及到的反应类型是(　　)

A．分解反应 B．化合反应

C．置换反应 D．复分解反应

6．某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液。他们设计了如下的几个方案，你认为能证明海带的灰烬中含有碘元素的是(　　)

A．取适量滤液，蒸干，观察是否有紫色固体生成

B．取适量滤液，加入苯，振荡，静置，苯层无色，证明不含碘元素

C．取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素

D．取适量滤液，加入酸化的H2O2，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素

7．为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO和泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤　②加过量NaOH溶液　③加适量盐酸　④加过量Na2CO3溶液　⑤加过量BaCl2溶液，正确的操作顺序是(　　)

A．①④②⑤③ B．④①②⑤③

C．②④⑤①③ D．⑤②④①③

8．从海水中可以提取溴，主要反应为2KBr＋Cl2===Br2＋2KCl，下列说法正确的是(　　)

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

9．1.0 g镁在氧气中燃烧后固体质量增加0.67 g，但在空气中燃烧后固体质量的增加量小于0.67 g，其原因是(　　)

A．镁在空气中燃烧不完全

B．在空气中部分镁与CO2反应

C．在空气中部分镁与水蒸气反应

D．在空气中部分镁与N2反应

10．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，主要以碘化物的形式存在。有一化学课外小组以海带为原料制取少量碘单质，他们将海带灼烧成灰，用水浸泡一段时间(使碘化物充分溶解在水中)，得到海带灰悬浊液，然后按以下实验流程提取单质碘。

(1)灼烧海带时需要用到的实验仪器是________(填序号)。

A．烧杯　B．坩埚　C．蒸发皿　D．铁架台(带铁圈)

E．酒精灯　F．干燥器

(2)指出提取碘的过程中有关实验操作的名称：

a________，c________。

(3)操作b中充入适量Cl2的目的是________。

(4)操作c中所用的有机试剂可以是________(只填一种)，简述理由：___________________________________________。

(5)操作c可以分解为如下几步：

A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈上

B．把50 mL碘水和15 mL有机溶剂[(4)中所选择的]加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞

C．检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液

D．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正

E．旋开活塞，用烧杯接收溶液

F．从分液漏斗上口倒出上层液体

G．将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准

H．静置、分层

①上述正确的操作顺序是________(填字母编号)；

②上述G操作的目的是__________________________________；

③最后碘的有机溶液是通过________(填“漏斗上口”或“漏斗下口”)获得。

(6)请给出一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：_____________________________________________________。

11．分别向等浓度等质量的稀硫酸中加入适量的①Mg、②MgO、③Mg(OH)2、④MgCO3，恰好完全反应后，所得溶液中溶质的质量分数相等的是(　　)

A．①④ B．①② 

C．②③ D．②④

12．空气吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。海水提溴的流程如图所示：

(1)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是___________________。

(2)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：______________________________________。

(3)步骤⑧中蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。所用主要仪器的名称是________。

(4)步骤①②之后并未直接用含Br2的海水进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”“SO2水溶液吸收”“Cl2氧化”后再蒸馏，这样操作的原因是______________________________________________。

13．在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用如图的工艺流程生产单质碘：

试回答：

(1)乙、丁中溶质的化学式：

乙________、丁________。

(2)第④步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是________(填写字母编号)。

a．除去未反应的NO  b．除去未反应的I－

c．除去未反应的Fe  d．除去碱性物质

(3)第⑦步操作可供提纯的两种方法是________和________(不要求写具体步骤)。

(4)实验室检验I2的方法是__________________________。

(5)甲物质见光易变黑，其原因是(用化学方程式表示)

_________________________________________________。

14．工业上从海水中提取镁的流程如图所示，据此回答下列问题：

(1)在沉淀池中加入石灰乳的作用是____________________________。

(2)生产过程中，过滤得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量Ca(OH)2，实验室中除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2的方法是：先将沉淀加入到盛有________溶液的烧杯中，充分搅拌后经________(填操作方法，下同)、________、________，即可得到纯净的Mg(OH)2。

(3)下列关于题述流程中海水提镁的说法不正确的是________(填序号)。

A．此法的优点之一是原料来源丰富

B．副产品可用于氯碱工业

C．电解时会产生氯气

D．该流程中涉及的化学反应有分解反应、化合反应和置换反应

(4)电解无水氯化镁(熔融态)所得的镁蒸气在特定环境中冷却后可得到固体金属镁，则下列物质可用作镁蒸气的冷却剂的是________(填序号)。

A．H2　B．CO2　C．空气　D．O2　E．水蒸气

专题3　从海水中获得的化学物质 第三单元　海洋化学资源的综合利用 课时作业

1．在“粗盐提纯”的实验中，蒸发时正确的操作是(　　)

A．把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热

B．开始析出晶体后用玻璃棒搅拌

C．待水分完全蒸干后停止加热

D．蒸发皿中出现大量固体时即停止加热

解析　蒸发可用于浓缩溶液或从溶液中分离出固体溶质。A项未过滤即蒸发，错误；加热过程中应用玻璃棒不断搅拌，B项错误；当蒸发皿中出现较多固体时即停止加热，利用余热将剩余液体蒸干，C错误。

答案　D

2．从海水中提取金属镁的生产步骤有：①浓缩结晶　②加熟石灰　③加盐酸　④过滤　⑤熔融电解，正确的操作顺序是(　　)

A．①②③④⑤ B．⑤④③①②

C．②④③①⑤ D．③④②①⑤

解析　海水中含有Mg2＋，加入Ca(OH)2可生成Mg(OH)2沉淀：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，过滤可得到Mg(OH)2固体。再将Mg(OH)2转化为MgCl2，MgCl2熔点低，电解熔融MgCl2可得金属镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。

答案　C

3．镁在生产生活中应用广泛，下列用途与镁的还原性无关的是(　　)

A．制作闪光粉

B．镁合金用来制造火箭的部件

C．用镁从熔融的四氯化钛中提取钛

D．制作北京奥运会的焰火

解析　镁燃烧发出耀眼的白光，可制作闪光粉、烟火，镁在燃烧时作还原剂；2Mg＋TiCl4(熔融)Ti＋2MgCl2，镁作还原剂。

答案　B

4．下列关于镁的叙述正确的是(　　)

A．镁条失火可以用CO2进行扑灭

B．镁不能与水反应放出H2

C．镁制容器可以盛放浓硝酸

D．镁在空气中燃烧产物并不全是MgO

解析　Mg能在CO2中燃烧，能与热水反应产生H2，可被HNO3氧化。在空气中燃烧的产物有MgO、Mg3N2、C等。

答案　D

5．海水是镁的主要来源之一，从海水中提取镁可按如下步骤进行：①把贝壳(主要成分是碳酸钙)煅烧成生石灰；②在引有海水的渠中加入生石灰，经过沉降，然后过滤得沉淀物；③将沉淀物与稀盐酸反应，然后结晶、过滤、干燥；④电解熔融盐获得产物。根据上述提取镁的全过程，没有涉及到的反应类型是(　　)

A．分解反应 B．化合反应

C．置换反应 D．复分解反应

解析　所涉及的反应有：

①CaCO3CaO＋CO2↑　CaO＋H2O===Ca(OH)2

②MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2

③Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O

④MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。

答案　C

6．某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液。他们设计了如下的几个方案，你认为能证明海带的灰烬中含有碘元素的是(　　)

A．取适量滤液，蒸干，观察是否有紫色固体生成

B．取适量滤液，加入苯，振荡，静置，苯层无色，证明不含碘元素

C．取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素

D．取适量滤液，加入酸化的H2O2，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素

解析　海带的灰烬中含有的碘元素，是以I－形式存在的，不是以单质形式存在，所以A、B、C均不正确；D中发生了氧化还原反应：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O，产生了I2，使淀粉溶液呈蓝色。

答案　D

7．为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO和泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤　②加过量NaOH溶液　③加适量盐酸　④加过量Na2CO3溶液　⑤加过量BaCl2溶液，正确的操作顺序是(　　)

A．①④②⑤③ B．④①②⑤③

C．②④⑤①③ D．⑤②④①③

解析　首先要明确除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO，可分别加入Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液，且三种溶液均过量，才能使杂质离子分别变成CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4沉淀，过量的BaCl2溶液只能用Na2CO3溶液除去，故要先加入BaCl2溶液，再加入Na2CO3溶液，才能保证不引入新杂质Ba2＋，而多余的NaOH和Na2CO3只需要在过滤后再加入盐酸即可，至于NaOH溶液的加入顺序，只要在过滤前加入就可除去Mg2＋，故D项正确。

答案　D

8．从海水中可以提取溴，主要反应为2KBr＋Cl2===Br2＋2KCl，下列说法正确的是(　　)

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　Br－中Br的化合价处于最低价态，只有还原性，A错；氯气在反应中作氧化剂，B错；该反应属于置换反应，C错；该反应中，氯气为氧化剂，溴为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，D正确。

答案　D

9．1.0 g镁在氧气中燃烧后固体质量增加0.67 g，但在空气中燃烧后固体质量的增加量小于0.67 g，其原因是(　　)

A．镁在空气中燃烧不完全

B．在空气中部分镁与CO2反应

C．在空气中部分镁与水蒸气反应

D．在空气中部分镁与N2反应

解析　Mg在空气中燃烧，除与O2反应生成MgO外，还发生反应：3Mg＋N2Mg3N2，导致固体质量的增加量减少。

答案　D

10．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，主要以碘化物的形式存在。有一化学课外小组以海带为原料制取少量碘单质，他们将海带灼烧成灰，用水浸泡一段时间(使碘化物充分溶解在水中)，得到海带灰悬浊液，然后按以下实验流程提取单质碘。

(1)灼烧海带时需要用到的实验仪器是________(填序号)。

A．烧杯　B．坩埚　C．蒸发皿　D．铁架台(带铁圈)

E．酒精灯　F．干燥器

(2)指出提取碘的过程中有关实验操作的名称：

a________，c________。

(3)操作b中充入适量Cl2的目的是________。

(4)操作c中所用的有机试剂可以是________(只填一种)，简述理由：___________________________________________。

(5)操作c可以分解为如下几步：

A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈上

B．把50 mL碘水和15 mL有机溶剂[(4)中所选择的]加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞

C．检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液

D．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正

E．旋开活塞，用烧杯接收溶液

F．从分液漏斗上口倒出上层液体

G．将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准

H．静置、分层

①上述正确的操作顺序是________(填字母编号)；

②上述G操作的目的是__________________________________；

③最后碘的有机溶液是通过________(填“漏斗上口”或“漏斗下口”)获得。

(6)请给出一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：_____________________________________________________。

解析　(1)灼烧海带时用坩埚盛放海带，用带铁圈的铁架台(或三脚架和泥三角)放置坩埚，用酒精灯进行加热，所以灼烧海带时需要用到的实验仪器是坩埚、带铁圈的铁架台、酒精灯。(2)将溶液和不溶性固体分离的方法是过滤，从碘水中获取碘单质采用萃取分液的方法。(4)萃取剂的选取标准：溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度，溶质和萃取剂不反应，萃取剂和原溶剂不能互溶。四氯化碳符合萃取剂的选取标准，所以可以用四氯化碳作萃取剂。(5)②打开分液漏斗的活塞，保持分液漏斗内外压力平衡，使液体易于流下；③静置后碘的四氯化碳溶液在下层，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。(6)提取碘后的水溶液中若是含有单质碘，则遇到淀粉会变蓝色，可以取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色(如果变蓝，说明还有单质碘)。

答案　(1)BDE　(2)过滤　萃取分液　(3)使I－转化为I2　(4)CCl4(答案合理即可)　CCl4不溶于水，且溶解碘的能力强于水(与前一问照应)　(5)①CBDAHGEF

②保持分液漏斗内外压力平衡，使液体易于流下　③漏斗下口[与(4)照应]　(6)取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入淀粉溶液，溶液不变蓝，说明没有I2剩余，反之则有I2剩余

11．分别向等浓度等质量的稀硫酸中加入适量的①Mg、②MgO、③Mg(OH)2、④MgCO3，恰好完全反应后，所得溶液中溶质的质量分数相等的是(　　)

A．①④ B．①② 

C．②③ D．②④

解析　根据反应的化学方程式，可判断四种物质与等质量的硫酸恰好完全反应后溶液质量的增加量依次为

MgCO3,＋,H2SO4,===,MgSO4,＋,H2O,＋,CO2↑,溶液质量的增加量

84        98       120             44      84－44＝40

根据反应后溶液质量的增加量可知，与镁反应时溶液质量的增加量最小，即与镁恰好完全反应时所得溶液的质量最小，而反应后所得溶质硫酸镁的质量均相同，因此，与镁反应后所得溶液中溶质的质量分数最大；同理分析可得，与氢氧化镁反应后所得溶液中溶质的质量分数最小；氧化镁和碳酸镁分别与等浓度等质量的稀硫酸恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数相等。

答案　D

12．空气吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。海水提溴的流程如图所示：

(1)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是___________________。

(2)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：______________________________________。

(3)步骤⑧中蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。所用主要仪器的名称是________。

(4)步骤①②之后并未直接用含Br2的海水进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”“SO2水溶液吸收”“Cl2氧化”后再蒸馏，这样操作的原因是______________________________________________。

解析　(1)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，是因为在酸性溶液中Cl2、Br2与水的反应受到抑制。(2)步骤⑥的蒸馏过程中，温度过高，会产生大量水蒸气，溴蒸气中水蒸气含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出。(4)步骤③④⑤的过程实际上是Br2的浓缩富集过程，与直接蒸馏含Br2的海水相比，蒸馏含溴的溶液效率更高，消耗能量更少，成本降低，效益更高。

答案　(1)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应　(2)温度过高，产生大量水蒸气，溴蒸气中水蒸气增多；温度过低，溴不能完全蒸出　(3)分液漏斗　(4)“空气吹出”“SO2水溶液吸收”“Cl2氧化”的过程实际上是Br2的浓缩富集过程，与直接蒸馏含Br2的海水相比，蒸馏含溴的溶液效率更高，消耗能量更少，成本降低

13．在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用如图的工艺流程生产单质碘：

试回答：

(1)乙、丁中溶质的化学式：

乙________、丁________。

(2)第④步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是________(填写字母编号)。

a．除去未反应的NO  b．除去未反应的I－

c．除去未反应的Fe  d．除去碱性物质

(3)第⑦步操作可供提纯的两种方法是________和________(不要求写具体步骤)。

(4)实验室检验I2的方法是__________________________。

(5)甲物质见光易变黑，其原因是(用化学方程式表示)

_________________________________________________。

解析　(1)①②两步，由I－到甲，甲肯定是AgI。再由甲(AgI)到Ag和乙，这肯定是Fe置换了AgI中的Ag，同时生成了乙，则乙就是FeI2。⑥通适量Cl2发生由乙(FeI2)到I2和丁的化学反应，则丁应该是FeCl3。

(2)在第③步操作中的化学反应是Fe置换了AgI中的Ag，Ag中一般会混有Fe。在第④步操作中得到的新物质是Ag和丙，则加稀硫酸溶液的目的就是洗去混在Ag中的Fe。

(3)将I2从水溶液中分离出来，一般采用萃取和分液的方法。

(4)淀粉与碘(I2)相遇使物质的颜色显蓝色，这是淀粉与碘相互检验的基础。

(5)AgI在光照下分解生成I2和Ag，这样生成的Ag单质颗粒较小，颜色为黑色而不是银白色。

答案　 (1)FeI2　FeCl3　(2)c　(3)萃取　分液　(4)将I2加在淀粉溶液中，溶液显蓝色　(5)2AgI2Ag＋I2

14．工业上从海水中提取镁的流程如图所示，据此回答下列问题：

(1)在沉淀池中加入石灰乳的作用是____________________________。

(2)生产过程中，过滤得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量Ca(OH)2，实验室中除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2的方法是：先将沉淀加入到盛有________溶液的烧杯中，充分搅拌后经________(填操作方法，下同)、________、________，即可得到纯净的Mg(OH)2。

(3)下列关于题述流程中海水提镁的说法不正确的是________(填序号)。

A．此法的优点之一是原料来源丰富

B．副产品可用于氯碱工业

C．电解时会产生氯气

D．该流程中涉及的化学反应有分解反应、化合反应和置换反应

(4)电解无水氯化镁(熔融态)所得的镁蒸气在特定环境中冷却后可得到固体金属镁，则下列物质可用作镁蒸气的冷却剂的是________(填序号)。

A．H2　B．CO2　C．空气　D．O2　E．水蒸气

解析　从海水中提取镁的基本原理：将贝壳煅烧得到生石灰，并将生石灰制成石灰乳；将石灰乳加入沉淀池中使Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀；在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液；在一定条件下蒸发MgCl2溶液得到无水MgCl2；电解熔融氯化镁可得到Mg。要除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2，可加入过量MgCl2溶液，使Ca(OH)2中的OH－完全转化为Mg(OH)2沉淀，经过滤、洗涤、干燥，即可得到纯净的Mg(OH)2沉淀。镁的还原性较强，能与CO2、空气中的O2、水蒸气反应，故冷却镁蒸气只能选用不与镁反应的H2。

答案　(1)使Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀　(2)MgCl2(或氯化镁)　过滤　洗涤　干燥　(3)D　(4)A