版化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版核心素养测评 十三海水中的元素.docx

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版化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版核心素养测评十三海水中的元素

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核心素养测评十三

海水中的元素

一、选择题（本题包括5小题,每题5分,共25分）

1.海水中的盐类有70%的NaCl,还含有MgCl2、MgSO4等。

从海水中分离出氯化钠的过程如图所示。

下列说法错误的是（　　）

海水

滤液

滤液

NaCl溶液

NaCl

A.加入过量A的目的是使Mg2+和S

全部转化为沉淀而除去

B.试剂B为Na2CO3

C.步骤④的实验操作为降温结晶

D.适量C加入的标准是无气体产生

【解析】选C。

海水中分离NaCl的过程为海水

滤液

滤液

NaCl（溶液）

NaCl。

2.（2020·周口模拟）从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作。

下列图示对应的装置合理、操作规范的是（　　）

【解析】选C。

灼烧需在坩埚中进行,A错误;过滤要用玻璃棒引流,B错误;分液要在分液漏斗中进行,下层液体从下口放出,C正确;蒸馏时,温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,且烧杯加热应垫石棉网,D错误。

3.下列叙述中正确的是（　　）

A.能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2

B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液

C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-

D.某浅黄色的溴水,加入CCl4振荡静置后,上层显橙红色

【解析】选B。

还有很多氧化剂（如HNO3、O3等）能将I-氧化为I2,A错;碘单质的CCl4溶液显紫色,C项错;CCl4的密度比水大,应下层显橙红色,D项错。

4.（2020·焦作模拟）实验室利用浓缩的某废水（含Mg2+、Br-、Cl-等）制备Br2的CCl4溶液及Mg（OH）2。

向经过滤后的废水中加入少量盐酸并通入足量Cl2,之后未涉及的操作是（　　）

【解析】选D。

由图可知A为萃取、B为加碱生成沉淀、C为过滤、D为蒸馏,由制备原理可知加碱过滤分离出氢氧化镁,滤液中通入氯气氧化溴离子生成溴,再萃取、分液分离,则不涉及蒸馏。

5.（2020·重庆模拟）某些资源在自然界中的含量很低,因此从自然界中获取这些资源的一个重要步骤就是富集,下列选项中虚线框内流程的主要目的不是富集的是（　　）

【解析】选B。

A项,金沙中Au含量很小,通过水洗法得到金属Au单质,从而达到富集的目的,故A不选;B项,沙子中含有大量SiO2,通过化学方法得到单质Si,沙子中Si含量很大,所以该过程不属于富集,故B选;C项,海水中溴元素含量很少,被氧化后得到溴单质并用空气吹出,从而达到富集的目的,故C不选;D项,浓缩海水中镁离子含量很小,加入石灰乳得到氢氧化镁沉淀,从而达到富集镁的目的,故D不选。

二、非选择题（本题包括2小题,共25分）

6.（12分）空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。

其工艺流程如下:

（1）步骤③的离子方程式为_______________________________________。

（2）步骤⑤中溴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。

分离仪器的名称是________________________。

（3）溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气,因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________________（填试剂名称）溶液,以除去氯气。

（4）步骤⑤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:

_____________________________________。

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

（6）提取溴单质,采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”,请说明原因:

________________________________。

【解析】从海水中提取溴,一般要经历浓缩、氧化和提取三个步骤。

步骤①氯气是氧化Br-,反应的离子方程式为Cl2+2Br-

2Cl-+Br2,生成的Br2仍溶解在海水中,根据溴的沸点比水低的性质,可以鼓入热空气（步骤②）使其挥发出来,再用SO2吸收（步骤③）:

Br2+SO2+2H2O

4H++2Br-+S

从而富集Br-,得到浓度较高的含Br-溶液,进一步氧化（步骤④）,得到Br2,蒸馏可得液溴。

答案:

（1）Br2+SO2+2H2O

4H++2Br-+S

（2）分液漏斗

（3）溴化铁（或其他含Br-的盐类物质）

（4）温度过高,大量水蒸气被蒸出,溴蒸气中水增加;温度过低,溴不能完全蒸出,吸收率低

（5）酸化可抑制Cl2、Br2与水反应

（6）将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程,可提高效率,减少能耗,降低成本

7.（13分）碘化钾可用于有机合成、制药等,它一种白色立方结晶或粉末,易溶于水。

实验室制备KI的实验装置如下:

实验步骤如下:

①在如图所示的C中加入127g研细的单质I2和195g30%的KOH溶液,剧烈搅拌。

②I2完全反应后,打开弹簧夹向其中通入足量的H2S。

③将装置C中所得溶液用稀H2SO4酸化后,置于水浴上加热10min。

④在装置C的溶液中加入BaCO3,充分搅拌后,过滤、洗涤。

⑤将滤液用氢碘酸酸化,蒸发浓缩至表面出现结晶膜,________、________、洗涤、干燥。

⑥得产品145g。

回答下列问题:

（1）步骤①将碘研细的目的是______________________________。

（2）装置A中发生反应的离子方程式为_______________________; 

装置B中的试剂是________,C装置的名称是____________。

（3）装置C中I2与KOH反应产物之一是KIO3,该反应的化学方程式为_________

___________________________________。

（4）步骤④的目的是______________________________。

（5）补充完整步骤⑤:

_______________________、 __________________。

【解析】

（1）将碘研细的目的是增大反应物的接触面积,提高反应速率,使反应更充分。

（2）装置A中硫化亚铁与盐酸反应生成硫化氢气体和氯化亚铁,发生反应的离子方程式为FeS+2H+

Fe2++H2S↑;因盐酸具有挥发性,制得的H2S气体中混有HCl气体,故装置B中应盛放饱和硫氢化钠溶液;C装置的名称是三颈烧瓶。

（3）由题意可知装置C中I2与KOH发生歧化反应,反应的化学方程式为3I2+6KOH

KIO3+5KI+3H2O。

（4）BaCO3与溶液中的S

反应生成硫酸钡沉淀,则目的是除去产品中的S

。

（5）从溶液中获得KI晶体,要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥操作。

答案:

（1）增大反应物的接触面积,提高反应速率,使反应更充分

（2）FeS+2H+

Fe2++H2S↑　饱和硫氢化钠溶液　三颈烧瓶

（3）3I2+6KOH

KIO3+5KI+3H2O

（4）除去产品中的S

（5）冷却结晶　过滤

一、选择题（本题包括3小题,每题6分,共18分）

1.（双选）化学与人类生活、环境保护及社会可持续发展密切相关。

下列有关叙述正确的是（　　）

A.大量开发利用深海可燃冰,会破坏海洋生态系统

B.汽车尾气中含有大量大气污染物,这是汽油不完全燃烧造成的

C.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米（2.5×10-6m）的细小颗粒物,PM2.5与空气形成的分散系属于胶体,吸附大量有害物质

D.赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化

【解析】选A、D。

大量开发深海可燃冰,会破坏海洋生态系统,A项正确;汽车尾气成分复杂,主要包括一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等,B项错误;胶体是分散质微粒直径介于1～100nm的分散系,C项错误;海水中N、P的含量过多,使海中的藻类植物大量繁殖,造成赤潮,D项正确。

2.海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是（　　）

【已知:

MgCl2·6H2O受热生成Mg（OH）Cl和HCl气体等,应在氯化氢气流中加热。

】

A.除去粗盐中的S

、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸

B.②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段

C.③④⑤中溴元素均被氧化

D.蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法

【解析】选B。

A项题给试剂不能除去钡离子,加入药品的正确顺序可为:

BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸,故A错误;B项第②步,氢氧化镁先与HCl反应生成氯化镁溶液,浓缩结晶得到MgCl2·6H2O,再在HCl气流中加热得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁制取Mg,故B正确;C项第③步中溴离子被氧化为溴单质,第④步中溴单质被还原为溴离子,第⑤步中溴离子被氧化为溴单质,故C错误;D项从海水蒸馏可得蒸馏水,但消耗能源多,该技术不最具发展前景,故D错误。

3.下列除杂质的操作中不正确的是（　　）

A.铁粉中混有铝粉:

加入过量烧碱溶液充分反应后过滤

B.FeCl2溶液中混有FeCl3:

加入过量铁粉充分反应后过滤

C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:

加入NaOH溶液充分反应后过滤

D.Al（OH）3中混有Mg（OH）2:

加入足量烧碱溶液后过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤

【解析】选C。

铝粉可以溶解在烧碱溶液中,而铁粉与烧碱溶液不反应,A项正确;铁粉可将FeCl3还原成FeCl2,B项正确;加入NaOH溶液,Cu2+、Fe3+均转化成氢氧化物沉淀,不符合除杂要求,C项错误;Al（OH）3溶于足量烧碱溶液转化成四羟基合铝酸钠,Mg（OH）2不溶解,过滤后再向滤液中通入过量CO2,四羟基合铝酸钠又转化为氢氧化铝沉淀和NaHCO3,过滤后得Al（OH）3沉淀,D项正确。

二、非选择题（本题包括2小题,共32分）

4.（14分）实验室从含碘废液（除H2O外,含有CCl4、I2、I-等）中回收碘,其实验过程如下:

（1）向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为________________________;该操作将I2还原为I-的目的是______________

_______________________________。

（2）操作X的名称为________________。

（3）氧化时,在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40℃左右反应（实验装置如图所示）。

实验控制在较低温度下进行的原因是____________________________________;锥形瓶里盛放的溶液为________。

（4）已知:

5S

+2I

+2H+

I2+5S

+H2O。

某含碘废水（pH约为8）中一定存在I2,可能存在I-、I

中的一种或两种。

请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、I

的实验方案:

取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;_____________

___________________________________。

实验中可供选择的试剂:

稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。

【解析】

（1）该反应为Na2SO3、I2的氧化还原反应,离子方程式为S

+I2+H2O

S

+2I-+2H+。

含碘废液中碘以I-、I2的形式存在,将废液中的I2还原为I-的目的是使CCl4中碘进入水层。

（2）CCl4不溶于水,因此可以通过分液的方法使其与水分离。

（3）实验控制在较低温度下进行,是为了使氯气在溶液中有较大的溶解度（或防止I2升华或防止I2进一步被氧化）。

锥形瓶中溶液的作用是吸收过量的Cl2,故锥形瓶中盛放的溶液为NaOH溶液。

（4）检验I-,可以利用I-的还原性,先加入淀粉溶液,再加盐酸酸化,最后滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,则说明废水中含有I-,若溶液不变蓝,则说明废水中不含有I-;检验I

可以利用I

的氧化性,先加入淀粉溶液,再加盐酸酸化,最后滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,则说明废水中含有I

若溶液不变蓝,则说明废水中不含有I

。

答案:

（1）S

+I2+H2O

2I-+S

+2H+

使CCl4中的碘进入水层　

（2）分液

（3）使氯气在溶液中有较大的溶解度（或防止I2升华或防止I2进一步被氧化）　NaOH溶液

（4）从水层取少量溶液,加入1～2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I-;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I-;另从水层取少量溶液,加入1～2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I

若溶液不变蓝,说明废水中不含有I

5.（18分）（2020·黄冈模拟）IBr、ICl、BrF3等称为卤素互化物,（CN）2、（SCN）2、（OCN）2等称为拟卤素,它们的化学性质均与卤素单质相似,请回答下列问题。

（1）氯化碘（ICl）中碘元素的化合价为________;它与水反应的化学方程式为ICl+H2O

HIO+HCl,该反应的反应类型为________________________（填中学常见的无机反应类型）。

（2）溴化碘（IBr）具有强氧化性,能与Na2SO3溶液反应,发生反应的离子方程式为_____________________________________。

（3）①已知某些离子的还原性强弱顺序为I->SCN->CN->Br->Cl-。

现将几滴KSCN溶液滴入含少量Fe3+的溶液中,溶液立即变红,向其中逐滴滴入酸性KMnO4溶液,观察到红色逐渐褪去,请利用平衡移动原理解释这一现象:

________________

__________________________。

②下列物质中,也可以使该溶液红色褪去的是________（填字母）。

A.新制氯水　　B.碘水　　C.SO2　　D.盐酸

（4）KCN为剧毒物质,处理含有KCN的废水常用的方法:

在碱性条件下用NaClO溶液将CN-氧化为C

和一种单质气体,该反应的离子方程式为_____________

_______________。

【解析】

（1）Cl得电子能力强于I,则ICl中Cl元素显-1价、I元素显+1价;此反应中没有化合价的变化,属于复分解反应（非氧化还原反应）。

（2）IBr具有强氧化性,I元素显+1价,被还原成I-,S

被氧化成S

因此离子方程式为IBr+S

+H2O

I-+Br-+S

+2H+。

（3）①溶液立即变红,发生反应Fe3++3SCN-

Fe（SCN）3,加入酸性KMnO4溶液红色褪去,说明KMnO4把SCN-氧化,促使上述平衡向逆反应方向移动,最终Fe（SCN）3完全反应,溶液红色褪去;②能使红色褪去的物质,可以具有强氧化性,如新制氯水将SCN-氧化,也可以具有还原性,如SO2将Fe3+还原,故A、C正确。

（4）CN-中N元素显-3价,C元素显+2价,另一种单质气体为N2,因此反应的离子方程式为2CN-+5ClO-+2OH-

2C

+N2↑+5Cl-+H2O。

答案:

（1）+1　复分解反应

（2）IBr+S

+H2O

I-+Br-+S

+2H+

（3）①酸性高锰酸钾溶液将SCN-氧化,减小了SCN-的浓度,使反应Fe3++3SCN-

Fe（SCN）3的平衡不断向左移动,最终Fe（SCN）3完全反应,红色消失　②AC

（4）2CN-+5ClO-+2OH-

2C

+5Cl-+N2↑+H2O

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