高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第三单元 海洋化学资源的综合应用第2课时练习

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合格考达标练
1.碘元素在下列物质中以单质存在的是( )

A.碘酒B.海带
C.含碘食盐D.人工降雨剂
答案A
解析单质碘溶解在酒精中得到碘酒,A符合题目要求;海带中碘元素以化合态的形式存在,B不符合题目要求;含碘食盐中碘元素以碘酸钾的形式存在,C不符合题目要求;人工降雨剂中碘元素以碘化银的形式存在,D不符合题目要求。
2.现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液 ②碘的CCl4溶液
③氯化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合物的正确方法依次是( )
A.萃取、蒸发、分液B.分液、蒸馏、萃取
C.分液、萃取、蒸馏D.蒸馏、萃取、分液
答案B
解析①汽油和氯化钠溶液互不相溶,可用分液的方法分离。②分离碘的CCl4溶液可利用溶质与溶剂的沸点不同,用蒸馏的方法分离。③溴单质在水中溶解度小,而在有机溶剂如苯、汽油中溶解度大,有机溶剂与水互不相溶,分离氯化钠水溶液中的单质溴,可以向其中加入苯或汽油萃取,然后分液。故分离以上各混合液的正确方法依次是分液、蒸馏、萃取,B正确。
3.实验室用水浸取干海带制取纯碘主要包含的步骤有:
①通氯气氧化 ②用CCl4萃取分液 ③在碘的CCl4溶液中加入NaOH溶液反萃取(转化为NaI和NaIO3)并分液 ④水相用硫酸酸化分离出粗碘 ⑤干燥后加适量KI固体(将IBr和ICl转化为I2、KBr及KCl)混匀加热得纯碘等。选择下列装置进行实验:
下列说法错误的是( )
A.步骤①可利用甲装置氧化I-
B.步骤②③分液操作时可用乙装置:先放出有机相,再放出水相
C.步骤④可用丙装置将碘与母液分离
D.步骤⑤可用丁装置升华法提纯碘
答案B
解析步骤①可用甲装置通入氯气氧化I-,A项正确;步骤②③为分液操作,有机相在下层,先放出有机相,再从上口倒出水相,B项错误;④水相用硫酸酸化后生成碘单质,可利用过滤法分离出粗碘,C项正确;步骤⑤可用丁装置升华提纯碘,D项正确。
4.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。他们设计了如下几个方案,你认为能证明海带灼烧后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溶液,再加入淀粉溶液,溶液呈蓝色证明含有碘元素
答案D
5.在盛有碘水的试管中,加入少量CCl4后振荡,静置片刻后( )
A.整个溶液变紫色
B.上层为无色,下层为紫红色
C.整个溶液变为棕黄色
D.下层无色,上层紫红色
答案B
解析碘水中加入CCl4,碘单质从水中转移到CCl4中,由于CCl4密度大于水,故试管中出现分层,且CCl4在下层为紫红色,上层为无色,B正确。
6.从海水中提取镁的工业生产流程如下:
海水Mg(OH)2MgCl2·6H2OMgCl2Mg
下列说法错误的是( )
A.此法的优点之一是原料来源丰富
B.该提取镁的过程中涉及置换、分解、复分解和氧化还原反应
C.步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2
D.步骤②中加盐酸的离子方程式为Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O
答案B
解析利用该方案制取镁原料为碳酸钙、海水,来源丰富,A项正确;提取镁的过程中没有涉及置换反应,B项错误;步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2,C项正确;步骤②中盐酸与氢氧化镁反应生成氯化镁与水,反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O,D项正确。
7.镁着火时,可用来灭火的物质是( )
A.N2B.CO2C.沙土D.煤油
答案C
解析A项,3Mg+N2Mg3N2,N2不能用于镁燃烧时的灭火物质;B项,2Mg+CO22MgO+C,CO2不能用于镁燃烧时的灭火物质;C项,沙土不燃烧且和镁不反应,沙土可用于镁燃烧时的灭火物质;D项,煤油能燃烧,不能用于灭火物质。故选C。
8.海水资源开发利用的部分过程如下图所示,下列说法正确的是( )
A.从海水中得到粗盐主要是通过蒸发操作实现的
B.用澄清石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液
C.步骤③中可通入Cl2使溴离子被还原为Br2
D.在步骤④中,SO2水溶液吸收Br2后,溶液的pH增大
答案A
解析从海水中得到粗盐常采用蒸发的方法,A正确;在NaHCO3或Na2CO3溶液中加入澄清石灰水,均可产生白色沉淀,故不能用澄清石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液,B错误;步骤③中发生反应的化学方程式为2NaBr+Cl2Br2+2NaCl,溴元素的化合价由-1价升高为0价,溴离子被氧化,C错误;步骤④中用SO2水溶液吸收Br2,发生反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr,溶液的酸性增强,pH减小,D错误。
等级考提升练
9.下列物质的性质与应用对应关系不正确的是( )
A.氧化镁的熔点高,可作优质的耐高温材料
B.钠具有强还原性,可用于制取钛、锆等金属
C.氯气有强氧化性,可用氯气漂白干燥有色布条
D.NaHCO3可与盐酸反应,小苏打可用于治疗胃酸过多症
答案C
解析氧化镁的熔点高,是优质的耐高温材料,A正确;钠性质活泼,具有强还原性,可用于制取钛、锆等金属,B正确;氯气不具有漂白性,次氯酸有漂白性,C错误;小苏打常用于治疗胃酸过多,D正确。
10.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灰中提取碘的流程的一部分:
下列判断正确的是( )
A.步骤①③的操作分别是过滤、萃取分液
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中加入的有机溶剂可以是乙醇
D.步骤④的操作是过滤
答案A
解析①分离悬浊液可通过过滤除去不溶物,③是将水中的碘单质萃取到有机层中,操作为萃取分液,A正确;淀粉可检验碘单质是否生成,检验②中反应是否进行完全,应检验溶液中是否含有碘离子,若无碘离子则证明反应完全,B错误;萃取剂必须与原溶剂不互溶,乙醇与水互溶,C错误;步骤④的操作应该是蒸馏,D错误。
11.海洋中有丰富的资源,下图为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是( )
A.由反应①可知:相同温度下,NaHCO3的溶解度大于Na2CO3
B.反应②的离子方程式为Br2+SO2+2H2OSO42-+2Br-+4H+
C.可通过电解MgCl2溶液的方法制得金属镁
D.粗盐中含有的Mg2+、SO42-等杂质离子,可通过依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、盐酸等试剂加以去除
答案B
解析向NaCl溶液中先后通入氨气、二氧化碳气体,得到的沉淀是NaHCO3,说明碳酸氢钠的溶解度小于氯化钠和Na2CO3,A错误;反应②中二氧化硫水溶液与单质溴反应生成硫酸和HBr,反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2OSO42-+2Br-+4H+,B正确;镁是活泼的金属,工业上通过电解熔融MgCl2制得金属镁,C错误;粗盐中含有的Mg2+、SO42-等杂质离子可转化为沉淀,依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、盐酸时,过量的BaCl2溶液无法除去,应该依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液,过滤后再加入盐酸,D错误。
12.下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是( )
A.用装置甲灼烧碎海带
B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I-的Cl2
D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I-后的Cl2尾气
答案B
解析灼烧海带不能在烧杯中进行,应该在坩埚中进行,A错误;过滤海带灰浸泡液,应该用乙装置,B正确;氯气可用于氧化I-,二氧化锰与浓盐酸制备氯气需要加热,丙装置无加热装置,C错误;饱和氯化钠溶液不能吸收氯气,D错误。
13.人造光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)是盐化工生产的中间产物。以光卤石为原料制得金属镁,可通过下列步骤实现:①过滤 ②溶解 ③加入适量Ca(OH)2 ④蒸发 ⑤用盐酸溶解 ⑥电解熔融MgCl2 ⑦在HCl气流中强热MgCl2·6H2O晶体。正确的顺序是( )
A.⑤③①②④⑥⑦B.②③①⑤④⑦⑥
C.②④①③⑦⑤⑥D.⑤③①④②⑦⑥
答案B
解析先将光卤石溶解于水,再加石灰乳沉淀Mg2+,Mg(OH)2的溶解度比Ca(OH)2更小,所以加入Ca(OH)2可以制得Mg(OH)2,洗涤后溶于适量的盐酸生成MgCl2,蒸发后冷却结晶得MgCl2·6H2O,为了防止加热MgCl2·6H2O的过程中发生副反应,故在HCl气氛中加热MgCl2·6H2O得到纯净的无水MgCl2。
14.工业“从海水中提取镁”的流程图如图:
请根据图示回答以下问题:
(1)过滤操作需要的玻璃仪器有漏斗、 、玻璃棒。
(2)滤液b中含有H2O、 等物质(至少填两种物质的化学式)。
(3)流程图中操作c的名称为 。
(4)写出反应a的化学方程式: 。
答案(1)烧杯 (2)NaCl、CaCl2
(3)蒸发浓缩、冷却结晶 (4)CaO+H2OCa(OH)2
解析(1)过滤用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒。(2)石灰石高温条件下分解生成生石灰和二氧化碳,生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与海水中的氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,过滤后在滤液b中含有氯化钙、氯化钠等物质。(3)氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁溶液,通过蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化镁晶体。(4)生石灰与水反应生成氢氧化钙。
15.海洋是资源的宝库,海水中所含食盐高达4×1016 t。从海水中可提取食盐、金属镁或镁的化合物,其过程如下图所示:
请回答:
(1)贝壳主要成分的化学式是 。
(2)步骤④反应的离子方程式是 。
(3)实验室由粗盐结晶制精盐的操作包括溶解、过滤、蒸发等步骤,粗盐提纯过程中过滤的目的是 (填序号)。
①获得NaCl晶体 ②除去难溶性物质 ③除去易挥发物质 ④除去可溶性物质
过滤需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、 、 。
(4)电解MgCl2制金属Mg的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,电解0.2 ml MgCl2可生成金属Mg g,同时可得到标准状况下的氯气 L。
答案(1)CaCO3 (2)Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O
(3)② 漏斗 烧杯 (4)4.8 4.48
解析(1)贝壳的主要成分是碳酸钙。(2)步骤④是Mg(OH)2与盐酸反应,化学方程式为Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O,离子方程式为Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O。(3)粗盐提纯过程中,过滤的目的是除去难溶性物质,选②;过滤需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯。(4)由MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑可知,电解0.2 ml MgCl2生成0.2 ml金属Mg和0.2 ml氯气,金属Mg的质量为0.2 ml×24 g·ml-1=4.8 g,标准状况下氯气的体积为0.2 ml×22.4 L·ml-1=4.48 L。
新情境创新练
16.海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验(苯是一种不溶于水,密度比水小的有机溶剂):
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是 (从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。
A.烧杯B.坩埚
C.表面皿D.泥三角
E.酒精灯F.干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是 ;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是 。
(3)步骤⑤是萃取、分液,某学生选择用苯来提取碘的理由是 。在分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后 (填标号),以下略。
A.直接将含碘苯溶液从分液漏斗上口倒出
B.直接将含碘苯溶液从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将含碘苯溶液从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将含碘苯溶液从上口倒出
答案(1)BDE (2)过滤 蒸馏
(3)苯与水不互溶、不反应,且碘单质在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度 D
解析(1)灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚,而加热坩埚需要用泥三角和三脚架,三脚架下面的空间放酒精灯。(2)将悬浊液分离为残渣和含碘离子的溶液应选择过滤的方法;将苯和碘分离,应根据两者的沸点不同通过蒸馏的方法实现分离。(3)萃取剂的选择原理:和水不反应且互不相溶,要萃取的物质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度;分液时,下层液体从分液漏斗下口放出,上层液体从分液漏斗上口倒出,因为苯的密度比水小,碘的苯溶液在上层,水在下层,故先将水层从分液漏斗的下口放出,再将含碘苯溶液从上口倒出,D正确。