08海水中提取溴、鎂和重水基礎(chǔ)夯實1.許多國家十分重視海水資源的綜合利用。不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是(　　) 　　　　　 　　　　　 　　　A.氯、溴、碘 B.鈉、鎂、鋁C.燒堿、氫氣 D.食鹽、淡水解析：本題以海水資源的利用方法為考查對象。獲得A、B、C中的金屬或非金屬單質(zhì)需加入氧化劑或電解制取,均為化學(xué)變化;而D中的食鹽和淡水是利用蒸發(fā)原理制取的,為物理變化。答案：D2.下列關(guān)于海水綜合利用的敘述不正確的是(　　)A.利用空氣吹出SO2吸收法從海水中提溴時,直接將海水氯化,然后再進行吹出、吸收可得到溴產(chǎn)品B.從海水中提取的重水可作原子能反應(yīng)堆的中子減速劑和傳熱介質(zhì)C.鹽田法制鹽時,所用的鹽田一般分成貯水池、蒸發(fā)池、結(jié)晶池三部分D.利用電滲析法、冷凍法制鹽,同時也可以得到淡水解析：利用空氣吹出SO2吸收法從海水中提溴時,氯氣氧化Br-在pH為3.5的酸性條件下效果最好,所以在氯化之前應(yīng)將海水酸化,故A不正確。答案：A3.44 g O中所含中子的物質(zhì)的量為(　　)A.16 mol B.24 mol C.10 mol D.28 mol解析：1 mol O中所含中子為(1+1+10) mol,44 g O的物質(zhì)的量為2 mol,故其中所含中子為24 mol。答案：B4.從海水中可獲得的在常溫下為液體的單質(zhì)是 (　　)A.Mg B.K C.Br2 D.I2解析：只有Br2在常溫下為液體,其余都是固體。答案：C5.為了探索月球上是否有生命存在的痕跡,需要分析月球巖石中是否包藏有碳氫化合物。(當(dāng)然這僅僅是探索的第一步)科學(xué)家用氘鹽酸(即DCl)和重水(D2O)溶液處理月球的巖石樣品,對收集的氣體加以分析。結(jié)果只發(fā)現(xiàn)有一些氣體狀態(tài)的碳氘化合物。這個實驗不能用普通鹽酸的理由是(　　)A.普通鹽酸的酸性太強B.普通鹽酸具有揮發(fā)性C.普通鹽酸無法和巖石中的碳化物反應(yīng)D.無法區(qū)別巖石中含有的是碳化物還是碳氫化合物解析：此處用DCl和D2O的目的,是利用D區(qū)別于H,便于區(qū)別月球巖石中含有碳化物還是碳氫化合物。故選D。答案：D6.目前下列工藝過程沒有直接使用離子交換技術(shù)的是 (　　)A.硬水的軟化B.電解飽和食鹽水制造NaOHC.電滲析法淡化海水D.海水中提取金屬Mg解析：選項A,硬水軟化常用離子交換樹脂脫去其中的鈣、鎂離子;選項B,電解飽和食鹽水常用離子交換膜來阻止氣體分子或陰離子通過;選項C,電滲析法淡化海水也用陽離子交換膜和陰離子交換膜;選項D,不用離子交換膜,加入熟石灰后生成氫氧化鎂沉淀過濾,然后再加入鹽酸進行濃縮結(jié)晶,再在氯化氫的氣氛中脫水,最后用電解熔融的氯化鎂制備金屬鎂。答案：D7.鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料,目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。主要步驟如下:(1)為了使MgSO4轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,試劑①可以選用　　　　　　(填化學(xué)式),要使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為沉淀,加入試劑①應(yīng)　　　　　(填“過量”或“少量”); (2)加入試劑①后,能夠分離得到Mg(OH)2沉淀的方法是　　　　　　　; (3)試劑②可以選用　　　　　　　(填名稱); (4)無水MgCl2在熔融狀態(tài)下,通電后會產(chǎn)生Mg和Cl2,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 　。 解析：(1)海水中的MgSO4的濃度較低,要首先進行富集,從得到的沉淀是Mg(OH)2推理,應(yīng)當(dāng)在海水中加堿,如Ca(OH)2、NaOH、KOH等,但從材料的價格、來源等來看最好選用Ca(OH)2,而且要過量,使Mg2+全部轉(zhuǎn)化為沉淀;(2)分離沉淀的方法就是過濾;(3)實現(xiàn)從Mg(OH)2到MgCl2的變化的試劑是鹽酸;(4)遷移學(xué)過的電解熔融的NaCl制取金屬鈉的方法可以寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案：(1)Ca(OH)2　過量　(2)過濾　(3)鹽酸(4)MgCl2Mg+Cl2↑能力提升8.海水中溴元素以Br-形式存在,工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如下所示:(1)步驟①反應(yīng)的離子方程式是 　。 (2)步驟③反應(yīng)的化學(xué)方程式是 　。 (3)Br的原子序數(shù)是　　　　　,在元素周期表中位于　　　周期　　　族。 (4)步驟⑤蒸餾的過程中,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:　。 (5)為什么不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”進行蒸餾得到液溴?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析：空氣吹出法是用于工業(yè)規(guī)模海水提溴的常用方法,其中一種工藝是在預(yù)先酸化的濃縮海水中用氯氣與海水中的溴離子反應(yīng),使之成為單質(zhì)溴:2Br-+Cl22Cl-+Br2,繼而通入空氣和水蒸氣,將溴吹入吸收塔,使溴蒸氣和吸收劑SO2發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氫溴酸:SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr,以達到富集的目的。然后,再用氯氣將其氧化:2HBr+Cl22HCl+Br2,最后蒸餾得到液溴。答案：(1)2Br-+Cl2Br2+2Cl-(2)SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4(3)35　第四　第ⅦA(4)溫度過高,大量水蒸氣隨溴蒸出,溴蒸氣中水增加;溫度過低,溴不能完全蒸出,回收率低(5)“溴水混合物Ⅰ”中雖然含有溴單質(zhì),但濃度低,如果直接蒸餾,處理量大,生產(chǎn)成本高;經(jīng)過“空氣吹出、SO2吸收、氯氣氧化”等步驟實際上是將溴水濃縮了9.下面是從海水提取鎂的流程圖: 請回答下列問題:(1)從海水提取鎂要用到海灘上的貝殼。那么,貝殼在生產(chǎn)流程中起什么作用? 　; 其主要成分發(fā)生化學(xué)變化的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)從海水中的鎂離子到金屬鎂,經(jīng)歷了哪些化學(xué)變化?用離子方程式表示。 　。 (3)在用上述方法提鎂的過程中,采用了哪些措施來提高經(jīng)濟效益?　。 答案：(1)貝殼作為原料之一,分解產(chǎn)生氧化鈣,遇水產(chǎn)生氫氧化鈣,將鎂離子沉淀為氫氧化鎂　CaCO3CaO+CO2↑(2)有關(guān)反應(yīng):Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O,Mg2++2Cl-Mg+Cl2↑(3)對氯氣進行循環(huán)利用來提高經(jīng)濟效益  

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