海水資源的開發(fā)利用 環(huán)境保護與綠色化學(xué)

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1、4.5 海水資源的開發(fā)利用 環(huán)境保護與綠色化學(xué) 【高考新動向】 考點梳理 1.了解海水的綜合利用。 2.了解常見元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。 3.了解科學(xué)、技術(shù)、社會的相互關(guān)系(如化學(xué)與生活、材料、能源、環(huán)境等)。 4.理解在化工生產(chǎn)中遵照“綠色化學(xué)”思想的重要性。 【考綱全景透析】 一、海水資源的綜合利用 1.海水水資源的利用 ⑴海水水資源的利用主要包括海水淡化和直接利用。 ⑵海水淡化的途徑有：從海水中提取淡水或從海水中把鹽分分離出去。 ⑶海水淡化的方法主要有：蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。其中蒸餾法的歷史最久。技術(shù)和工藝也比較完善，是目前海水淡化的主要

2、方法。 2.海水化學(xué)資源的綜合利用 (1)氯堿工業(yè)、溴工業(yè)、鎂工業(yè)、鉀工業(yè)等的發(fā)展． ①電解NaCl溶液：(寫出化學(xué)方程式，下同) 2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑； 產(chǎn)物制鹽酸：H2＋Cl22HCl； 制漂白液：Cl2＋2NaOH === NaCl＋NaClO＋H2O. ②電解熔融NaCl：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ （2）海水中提取鎂、溴、碘 海水提鎂 先將海水中的鎂富集，再電解熔融氯化鎂。 最后一步反應(yīng)： 海水提鎂 先將海水中的溴富集，再通過氧化還原反應(yīng)將溴提取出來。 最后一步反應(yīng)：2Br-+Cl2====2Cl-+Br2 (3)核能

3、原料鈾和重水的開發(fā)利用． (4)新型能源潮汐能、波浪能的開發(fā)利用． 二、環(huán)境保護與綠色化學(xué) 1.常見的環(huán)境污染問題 與化學(xué)相關(guān)的環(huán)境污染問題主要包括如下幾個方面。 一是大氣污染問題：這是指由空氣中的顆粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮的氧化物(NO、NO2等)、CO、碳氫化合物、氟氯代烴等造成的污染(其中SO2、NOx主要來源于化石類燃料的大量使用)。大氣污染的具體表現(xiàn)主要有：形成酸雨、酸霧；臭氧層空洞；光化學(xué)煙霧；室內(nèi)空氣污染(指家用燃料的燃燒、烹調(diào)、吸煙產(chǎn)生的CO、CO2、NO、NO2、SO2等，各種建筑材料和裝飾材料釋放出的甲醛、苯等有機物造成的污染等，其中CO與血紅蛋白作

4、用會使血液失去輸氧能力，導(dǎo)致CO中毒)。 二是水體污染：這是指過量有害物質(zhì)進入水中造成的污染。導(dǎo)致水體污染的物質(zhì)主要有兩大類，一類是重金屬污染，如重金屬Hg、Cd、Pb、Cr等進入水中形成的污染，這些重金屬主要來自于化工、冶金、電子、電鍍等排放的工業(yè)廢水。另一類是植物營養(yǎng)物質(zhì)污染：水中高濃度的N、P等植物營養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化而形成的污染。它主要是由進入水中腐爛的含蛋白質(zhì)的物質(zhì)、含磷洗滌劑及大量使用的磷肥造成的。 三是固體廢棄物造成的污染：主要是指生活垃圾、工業(yè)廢料隨意堆放造成的污染，目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及廢舊電池造成的重金屬污染。垃圾污染范圍廣泛，對環(huán)境及生物的

5、不良影響途徑多樣。 2．環(huán)境保護的措施 (1)工業(yè)廢氣攜帶顆粒物的回收利用。 (2)工業(yè)、生活污水經(jīng)處理達標后排放，限制使用含磷洗滌劑。 (3)回收、限制難降解塑料，研制可降解塑料。 3.綠色化學(xué) （1）含義：綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)或清潔化學(xué)，是從源頭上防止污染產(chǎn)生或把化學(xué)過程對環(huán)境的負面影響降低到最低程度的化學(xué)． （2）原子經(jīng)濟性：反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望得到的最終產(chǎn)物，即原子利用率為100%。綠色化學(xué)要求原料和產(chǎn)品無害，在化學(xué)過程中不產(chǎn)生“三廢”或使“三廢”降低到最低程度． 【熱點難點全析】 考點一 海水資源的綜合利用 1.氯堿工業(yè) (1)設(shè)備： 離子交換膜電

6、解槽，離子交換膜只允許陽離子通過。 (2)原理： 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 (3)工藝流程： 粗鹽水 過濾離子交換樹脂―→精 鹽水。 在進入電解槽前需通過陽離子交換塔進一步除去Ca2＋、 Mg2＋等離子，以防破壞離子交換膜。 2.海水提鎂 (1)工藝流程 (2)步驟 ①加熟石灰；②過濾；③加鹽酸；④濃縮結(jié)晶；⑤脫水；⑥電解。 (3)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ①MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2 ②Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O ③MgCl2 · 6H2O MgCl2+6H2O

7、④MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ 3.海水提溴 (1)步驟 ①用蒸餾法將海水濃縮，用硫酸將濃縮的海水酸化 ②向酸化的海水中通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)； ③向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸氣，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達到富集的目的； ④向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣； ⑤用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)。 (2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ①2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl ②Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4 ③2HBr+Cl2===2HCl+Br2 考點二 環(huán)境污染的分類與防治、綠色化學(xué) 1

8、. 環(huán)境污染的分類與防治 ? 主要污染物及來源 主要危害 防治措施 大氣污染 ①污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氫化合物、固體顆粒 ②來源：化石燃料的燃燒，工廠廢氣、廢煙、揚塵 ①危害人體健康 ②破壞建筑物 ③影響動、植物生長 ④改變氣候 ①開發(fā)新能源，減少化石燃料的燃燒 ②對工業(yè)尾氣進行處理 ③立法管理 水污染 ①污染物：重金屬鹽、耗氧有機物、氮、磷化合物等 ②來源：工業(yè)廢水、生活廢水、實驗室和醫(yī)院廢水 ①污染飲用水、影響人畜健康 ②影響植物生長 ③形成水華、赤潮，影響水中生物生長 ①對廢水進行無害化處理后排放 ②立法管理 土壤污染

9、①污染物：重金屬鹽、廢塑料、工業(yè)廢料、建筑垃圾 ②來源：生活垃圾、工廠、建筑、化肥、農(nóng)藥、各種廢水 ①使土壤板結(jié)、硬化 ②水肥流失 ①對垃圾回收和分類處理，綜合利用 ②控制各種廢水排放 2.綠色化學(xué)思想 （1）含義解釋 (2)綠色化學(xué)的基本原則 ①防止污染的產(chǎn)生優(yōu)于治理產(chǎn)生的污染； ②原子經(jīng)濟性(設(shè)計的合成方法應(yīng)將反應(yīng)過程中所用的材料盡可能全部轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品中)即原子的利用率達到100%。 原子的利用率= ③應(yīng)考慮到能源消耗對環(huán)境和經(jīng)濟的影響，并應(yīng)盡量少地使用能源(在常溫、常壓下進行)。 （3）化學(xué)實驗綠色化的途徑 ①開發(fā)綠色實驗，如實驗室以H2O2分解

10、法制氧取代氯酸鉀分解法，實現(xiàn)原料和反應(yīng)過程的綠色化； ②防止實驗過程中尾氣、廢物等對環(huán)境的污染，實驗中有危害性氣體產(chǎn)生時要加強尾氣吸收，對實驗產(chǎn)物盡可能再利用等； ③在保證實驗效果的前提下，盡量減少實驗試劑的用量(如降低試劑濃度，減少用量等)，使實驗小型化、微型化； ④對于危險或反應(yīng)條件苛刻、污染嚴重或儀器、試劑價格昂貴的實驗，可采用計算機模擬化學(xué)實驗或觀看實驗錄像等辦法； 【提醒】 (1)綠色化學(xué)思想從源頭上治理污染。有些治理污染的方法不一定符合綠色化學(xué)理念，如在土壤中施加石灰不能避免酸雨，使化石燃料充分燃燒不能減少二氧化硫的排放。 (2)注意下列做法不利于環(huán)境保護： ①工廠將

11、煙囪建高。 ②將有污染的工廠遷移到農(nóng)村。 ③將垃圾焚燒處理。 ④不加限制地增加私家車數(shù)量。 【高考零距離】 [2012高考題] 1、（2012·海南高考·1）1．化學(xué)與環(huán)境密切相關(guān)，下列有關(guān)說法正確的是 A．CO2屬于大氣污染物 B．酸雨是pH小于7的雨水 C．CO2、NO2或SO2都會導(dǎo)致酸雨的形成 D．大氣中CO2含量的增加會導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇 【解析】CO2不屬于大氣污染物，酸雨pH<5.6。 【答案】D （2012·上海高考·1）今年3月修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》中新納入的強制監(jiān)測指標是 A．PM2.5 B．NOx C

12、．SO2 D．可吸入顆粒物 【答案】A 【解析】本題考查化學(xué)與生活，意在考查考生應(yīng)用化學(xué)知識解釋生活現(xiàn)象的能力。2011年3月修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》將PM2.5納入強制檢測指標，A項正確；氮氧化物、SO2、可吸入顆粒物已在檢測指標中，不屬于新增檢測項目，故答案為：A。 3、（2012·海南高考·20） 20—Ⅰ（6分）污水經(jīng)過一級、二級處理后，還含有少量Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子，可加入沉淀劑使其沉淀。下列物質(zhì)不能作為沉淀劑的是 A．氨水 B．硫化氫 C．硫酸鈉溶液 D．純堿溶液 【解析】各項所加試劑均應(yīng)過量才符合題目要求，A項溶液形成絡(luò)離子，B項

13、生成硫化銅、硫化汞、硫化鉛等沉淀，C項硫酸銅不是沉淀，D項均能通過雙水解調(diào)節(jié)pH轉(zhuǎn)化為沉淀。 【答案】BD 20—Ⅱ（14分）合成氨的流程示意圖如下： 回答下列問題： （1）工業(yè)合成氨的原料是氮氣和氫氣。氮氣是從空氣中分離出來的，通常使用的兩種分離方法是 、 ；氫氣的來源是水和碳氫化合物，寫出分別采用煤和天然氣為原料知趣氫氣的化學(xué)方程式 、 ； （2）設(shè)備A中含有電加熱器，觸媒和熱交換器，設(shè)備A的名稱是 ；其中發(fā)生的化學(xué)方程式為 ； （3）設(shè)備B的名稱是 ，其中m和n是兩個通水口，入水口

14、是 （填“m”或“n”）。不宜從相反方向通水的原因是 ； （4）設(shè)備C的作用是 ； （5）在原料氣制備過程中混有的CO對催化劑有毒害作用，欲除去原料氣中的CO，可通過如下反應(yīng)來實現(xiàn)： CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g） 已知1000K時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.627，若要使CO的轉(zhuǎn)化超過90%，則起始物中c（H2O）：c（CO）不低于 。 【解析】合成氨的設(shè)備為合成塔，冷凝分離產(chǎn)品的設(shè)備為冷凝器，入口時要采用逆流操作，設(shè)備C用于氣—固分離。末問計算用三段式進行計算： CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2

15、（g） 起始濃度： x y 0 0 變化濃度：0.9x 0.9x 0.9x 0.9x 平衡濃度：0.1x y-0.9x 0.9x 0.9x 則平衡常數(shù)K= 解得y：x=13.8，該數(shù)值是最小數(shù)值，水越多，CO轉(zhuǎn)化率越大。 【答案】 （1）液化、分餾 與碳反應(yīng)后出除去CO2 （2）合成（氨）塔 （3）冷卻塔（或冷凝器） n 高溫氣體由冷卻塔的上端進入，冷卻水從下端進入，逆向冷卻效果好 （4）將液氨與未反應(yīng)的原料氣分離 （5）13.8 [2011高考

16、題] 1.（2011·重慶）“化學(xué)，讓生活更美好”，下列敘述不能直接體現(xiàn)這一主旨的是 A． 風(fēng)力發(fā)電，讓能源更清潔 B．合成光纖，讓通訊更快捷 C．合成藥物，讓人類更健康 D．環(huán)保涂料，讓環(huán)境更宜居 【答案】A 【解析】考查材料、環(huán)保、人體健康等有STS價值取向的有關(guān)內(nèi)容。風(fēng)力發(fā)電屬于新能源，但屬于物理變化，與化學(xué)無關(guān)，因此是不能直接體現(xiàn)這一主旨的，選項B、C、D均與化學(xué)有關(guān)，所以該題的正確答案是A。 2.（2011·福建高考·6）下列關(guān)于化學(xué)與生產(chǎn)、生活的認識不正確的是 ????? A．CO2、CH4、N2等均是造成溫室效應(yīng)的氣體 ????? B．使用清潔能

17、源是防止酸雨發(fā)生的重要措施之一 ????? C．節(jié)能減排符合低碳經(jīng)濟的要求 ????? D．合理開發(fā)利用可燃冰(固態(tài)甲烷水合物)有助于緩解能源緊缺 【答案】A 【解析】由于N2不是造成溫室效應(yīng)的氣體，所以A不正確。這題涉及STSE內(nèi)容，主要與環(huán)保、能源和低碳經(jīng)濟有關(guān)，屬于常識題。 3.(2011·江蘇高考·1)化學(xué)與人類生活、社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，下列措施有利于節(jié)能減排、保護環(huán)境的是 ①加快化石燃料的開采與使用；②研發(fā)易降解的生物農(nóng)藥；③應(yīng)用高效潔凈的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)；④田間焚燒秸稈；⑤推廣使用節(jié)能環(huán)保材料。 A.①③⑤ B.②③⑤

18、 C.①②④ D.②④⑤ 【答案】B 【解析】本題屬于考核化學(xué)與社會問題中的節(jié)能減排、保護環(huán)境、資源利用等相關(guān)問題。 加快化石燃料的開采與使用，只會加劇了碳排放；推廣清潔能源，將會有助于改善大氣的狀況。易降解的生物農(nóng)藥，有助于改善我國的食品不安全狀況，有利于保護環(huán)境；隨著農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)源源不斷地、大量地向農(nóng)田中輸入，造成有害化學(xué)物質(zhì)通過土壤和水體在生物體內(nèi)富集，并且通過食物鏈進入到農(nóng)作物和畜禽體內(nèi)，導(dǎo)致食物污染，最終損害人體健康；綠色食品的理念就是要少用或不用化肥和農(nóng)藥生產(chǎn)出來的食品。田間焚燒秸稈污染環(huán)境，浪費資源，已成為影響人們?nèi)粘Ｉ畹墓Α? [201

19、0高考題] 1.（2010·天津卷）以節(jié)能減排為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟是保持社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。下列做法違背發(fā)展低碳經(jīng)濟的是 A．發(fā)展氫能和太陽能 B．限制塑料制品的使用 C．提高原子利用率，發(fā)展綠色化學(xué) D．盡量用純液態(tài)有機物代替水作溶劑 【答案】D 【解析】所謂低碳經(jīng)濟，是指在可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下，通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等多種手段，盡可能地減少煤炭石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護雙贏的一種經(jīng)濟發(fā)展形態(tài)。發(fā)展氫能和太陽能，限制塑料的使用，和發(fā)展綠色化學(xué)，都符合低碳經(jīng)濟。 命題立意：考查低碳經(jīng)濟。本題關(guān)注社會，密切聯(lián)系實際

20、進行了命題。 2.（2010·江蘇卷）化學(xué)與能源開發(fā)、環(huán)境保護、資源利用等密切相關(guān)。下列說法正確的是 A．為提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，應(yīng)大量使用化肥和農(nóng)藥 B．綠色化學(xué)的核心是應(yīng)用化學(xué)原理對環(huán)境污染進行治理 C．實現(xiàn)化石燃料清潔利用，就無需開發(fā)新能源 D．垃圾是放錯地方的資源，應(yīng)分類回收利用 【答案】D 【解析】本題主要考查的知識點有是①化學(xué)物質(zhì)與生活得關(guān)系、②綠色化學(xué)的概念、③化肥農(nóng)藥對人類生活的影響。A項，為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，應(yīng)研發(fā)高效低毒的農(nóng)藥，降低蔬菜的農(nóng)藥殘留量；B項、綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染；C項，化石能源是有限的一次能

21、源，為了長遠的可持續(xù)發(fā)展，必須要開發(fā)新能源；D項，垃圾也是一項重要的資源。綜上分析可知，本題選D項。 3.（2010·重慶卷）減緩溫室氣體排放是2009年哥本哈根氣候變化會議的議題。下列反應(yīng)不產(chǎn)生溫室氣體的是 A．用純堿制玻璃 B．用煤炭作燃料 C．用鐵礦石煉鐵 D．用氨制碳酸銨 【答案】D 【解析】本題考查反應(yīng)中產(chǎn)生的溫室氣體。A項，制玻璃的反應(yīng)為:Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2；B項，碳燃燒可產(chǎn)生CO2氣體；C項，鐵礦石與C或CO反應(yīng)可生成CO2；這三項均生成CO2，即產(chǎn)生溫室氣體

22、。D項，NH3與CO2反應(yīng)生成(NH4)2CO3，沒有產(chǎn)生CO2。 【考點提升訓(xùn)練】 一、選擇題 1.“綠色化學(xué)”是人們最近提出的一個新概念，主要內(nèi)容之一是指從技術(shù)上、經(jīng)濟上設(shè)計可行的化學(xué)反應(yīng)，盡可能減少對環(huán)境的負作用．下列化學(xué)反應(yīng)不符合綠色化學(xué)概念的是 (　　) A．消除硫酸廠尾氣中的SO2： SO2＋2NH3＋H2O === (NH4)2SO3 B．消除硝酸工業(yè)尾氣的氮氧化物的污染：NO＋NO2＋2NaOH === 2NaNO2＋H2O C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O D．制 CuSO4：2Cu＋O22CuO；CuO＋H2

23、SO4===CuSO4＋H2O 2.我們要樹立“科學(xué)發(fā)展觀”，絕不能以犧牲環(huán)境為代價來發(fā)展經(jīng)濟。下面有關(guān)環(huán)境污染的說法中，不正確的是( ) A.在采礦廠、制陶廠、耐火材料生產(chǎn)等場所長期工作的人員，若不采取勞動保護措施，則容易患上硅肺病 B.氮的氧化物可以造成光化學(xué)污染，也可以破壞臭氧層，同時還可以形成酸雨 C.工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)藥、化肥、含磷的洗滌劑等都可以對水體造成污染 D.植樹造林既可以緩解溫室效應(yīng)，又可以降低酸雨的危害 3.下列有關(guān)環(huán)境問題的說法中，不正確的是( ) A.煤的燃燒、機動車的運行都會排出CO、NO、NO2等大氣污染物 B.污水處理的化學(xué)方法主要有

24、混凝法、中和法、沉淀法和氧化還原法 C.裝飾材料中的甲醛、芳香烴及氡等會造成居室污染 D.垃圾的焚燒填埋是垃圾處理的發(fā)展方向 4.NaCl是海水中含量最多的鹽，除食用外，它還是海洋化學(xué)工業(yè)原料，下列以NaCl為原料的產(chǎn)品(或物質(zhì))是( ) ①燒堿 ②純堿 ③金屬鈉 ④氯氣 ⑤鹽酸 A.全部 B.只有①②③④ C.只有①②③⑤ D.只有①②④⑤ 5.(2012·南昌模擬)根據(jù)海水綜合利用的工藝流程圖，判斷下列說法正確的是 ( ) 已知：MgCl2·6H2O受熱生成Mg

25、(OH)Cl和HCl氣體等。 A.過程①的提純是物理過程，過程②通過氧化還原反應(yīng)可產(chǎn)生2種單質(zhì) B.在過程③中將MgCl2·6H2O灼燒即可制得無水MgCl2 C.過程⑤反應(yīng)后溶液呈強酸性，生產(chǎn)中需解決其對設(shè)備的腐蝕問題 D.在過程④、⑥反應(yīng)中每氧化0.2 mol Br-需消耗2. 24 L Cl2 6.世界上60%的鎂是從海水中提取的，其主要步驟如下：①把貝殼制成生石灰；②在海水中加入生石灰，過濾，洗滌沉淀物；③將沉淀物與鹽酸反應(yīng)，結(jié)晶、過濾；④在氯化氫熱氣流中加熱晶體；⑤電解上述所得鹽(熔融條件下)．下列說法正確的是 (　　) A．向

26、步驟②洗滌液中滴加碳酸鈉溶液可檢驗沉淀是否洗滌干凈 B．上述變化過程中包括了分解、化合、復(fù)分解、置換四種反應(yīng)類型 C．在氯化氫熱氣流中加熱晶體的目的是為了加快干燥速度 D．步驟⑤也可以采用電解該鹽水溶液的方法 7.(2012·福建長泰一中模擬)化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是( ) A.明礬水解形成的膠體能吸附水中懸浮物,可用于水的凈化 B.在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊,可減緩船體的腐蝕速率 C.MgO的熔點很高,可用于制作耐高溫材料 D.電解飽和溶液,可制得金屬鎂 8. (2012·山東青州一中模擬)若將海水淡化作飲用水使用,下列方法在原理上

27、完全不可行的是( ) A.加明礬使海水中的鹽分沉淀而淡化 B.利用太陽能使海水蒸餾淡化 C.將海水緩慢凝固以獲取淡化的飲用水 D.將海水通過離子交換樹脂,以除去所含離子 9.(2012·江西省重點中學(xué)協(xié)作體高三模擬)下列有關(guān)生活和生產(chǎn)中的化學(xué)知識描述不正確的是( ) A.泄露在美國墨西哥灣海洋中的大量原油能被海洋生物迅速分解,不會導(dǎo)致生態(tài)災(zāi)難 B.發(fā)電廠的煤在燃燒時加入適量生石灰,有利于環(huán)境保護 C.使用纖維素和淀粉為原料制成的微生物降解塑料,可減少”白色污染” D.大力開發(fā)風(fēng)能、太陽能、核能,有利于實現(xiàn)”低碳經(jīng)濟”,減少溫室氣體的排放 10

28、下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是 (　　) A．利用電解的方法可以從海水中獲取淡水 B．海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì) C．海水蒸發(fā)制海鹽的過程只發(fā)生了化學(xué)變化 D．從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2 11.天然海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等離子，火力發(fā)電燃煤排放的含SO2的煙氣可利用海水脫硫，其工藝流程如圖所示： 下列說法錯誤的是( ) A.天然海水pH≈8的原因是海水中的CO32-、HCO3-水解 B.“氧化”是利用氧氣將H2SO3

29、、HSO3-、SO32-等氧化生成SO42- C.“反應(yīng)、稀釋”時加天然海水的目的是中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸 D.“排放”出來的海水中SO42-的物質(zhì)的量濃度與進入吸收塔的天然海水相同 12.海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源等(如圖所示)， 下列有關(guān)說法正確的是( ) A.第①步中除去粗鹽中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)，加入的藥品順序為：NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→過濾后加鹽酸 B.第②步中結(jié)晶出的MgCl2·6H2O可在空氣中受熱分解制無水MgCl2 C.在第③④⑤步中溴元素均被氧化 D.從第③步到第⑤

30、步的目的是濃縮 二、非選擇題 13.福建有廣闊的海岸線，建設(shè)海峽西岸經(jīng)濟區(qū)，海水的綜合利用大有可為．海水中溴含量約為65 mg·L－1，從海水中提取溴的工業(yè)流程如下： (1)以上步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴，步驟Ⅱ又將之轉(zhuǎn)變成化合態(tài)的溴，其目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (2)步驟Ⅱ通入熱空氣或水蒸氣吹出Br2，利用了溴

31、的________． A．氧化性 B．還原性 C．揮發(fā)性 D．腐蝕性 (3)以上流程Ⅱ中涉及的離子反應(yīng)如下，請在下面方框內(nèi)填入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計量數(shù)： (4)上述流程中吹出的溴蒸氣，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯氣氧化后蒸餾．寫出溴與二氧化硫水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________. (5)實驗室分離溴還可以用溶劑萃取法，下列可以用作溴的萃取劑的是________． A．乙醇 B．四氯化碳 C．燒堿溶液 D．苯 (6)氧化劑氯氣來自電解飽和食鹽水，電解槽使用了隔膜(或離子交換膜)來防止氯氣與

32、氫氧化鈉溶液反應(yīng)． ①電解時，陽極反應(yīng)式為___________________________________________________． ②若采用無隔膜的電解槽，將得到H2和________． 14.某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在實驗室中模擬海水提取溴的過程，其實驗流程如下: (1)取24 L除去懸浮雜質(zhì)后的海水，濃縮至2 L； (2)向其中通入足量Cl2,反應(yīng)的離子方程式:____________ _________________________________________________， 通入熱空氣的目的：____________________________

33、___； (3)將吹出的Br2用純堿溶液吸收，反應(yīng)得到NaBr、NaBrO3和CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________，產(chǎn)生的CO2通入足量澄清石灰水中，得到1 g白色沉淀； (4)將吸收Br2的溶液用足量硫酸處理得到Br2單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________，理論上可以得到Br2的質(zhì)量為____________；(5)請計算海水中溴的濃度為_____________g/L。 15(2012·常州模擬)海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計并進行了以下實驗： (

34、1)步驟①的實驗操作名稱是_________； (2)現(xiàn)有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品。完成該實驗尚缺少的玻璃儀器是_________； (3)步驟③中能選用CCl4從碘水中萃取碘的原因是_________； A.CCl4與水不互溶 B.CCl4可與I2發(fā)生取代反應(yīng) C.CCl4的密度比水大 D.CCl4不易燃燒，可作滅火劑 E.碘在CCl4中的溶解度比在水中大很多 (4)步驟③中還可選擇_________作萃取劑； (5)步驟②中反應(yīng)的離子方程式是__________________________________； (6

35、)請設(shè)計一種簡單的實驗方法，檢驗提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘：_________。 【答案及解析】 1. 【答案】C 【解析】A、B兩項中消除硫酸廠的尾氣SO2、硝酸廠尾氣氮氧化物，均符合“綠色化學(xué)”的含義，D項制取CuSO4時不產(chǎn)生大氣污染物且節(jié)約原料也符合要求，只有C項中會產(chǎn)生大氣污染物SO2，故選C. 2. 【答案】選D。 【解析】植被面積越大，光合作用吸收的CO2就越多，可緩解溫室效應(yīng)，但酸雨是由SO2、NO2大量進入空氣造成的。 3. 【答案】選D。 【解析】垃圾的分類回收、重復(fù)利用是垃圾處理的發(fā)展方向。 4. 【解析】選A。海水中得到NaCl以后，以NaCl為

36、原料電解飽和食鹽水可制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)?；瘜W(xué)方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑，2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O，Cl2+H22HCl，Cl2與石灰乳反應(yīng)：2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 5. 【解析】選C。過程①中除去Mg2+、和需要用化學(xué)方法，A錯誤；根據(jù)信息可知B錯誤；過程⑤發(fā)生的反應(yīng)為SO2+2H2O+Br2====H2SO4+2HBr，溶液呈強酸性，C正確；每氧化0.2 mol Br-需消耗Cl2 0.1 mol

37、，但不一定是2. 24 L，在標準狀況下才是2. 24 L。 6. 【答案】A 【解析】 A項中，生石灰過量，沉淀表面吸附有Ca2＋，利用碳酸鈉溶液檢驗Ca2＋的存在，從而能夠判斷沉淀是否洗滌干凈，正確；整個過程沒有發(fā)生置換反應(yīng)，B錯誤；在氯化氫氣流中加熱晶體是為了防止Mg2＋發(fā)生水解，C錯誤；電解氯化鎂水溶液不會得到鎂單質(zhì)，D錯誤． 7. 【解析】 A項,明礬凈水的原理是===膠體)+利用膠體)的吸附性進行凈水;B項,因為輪船主要用鐵造外殼,鐵在海水中易被腐蝕。鍍上比鐵活潑的鋅能形成原電池,鋅作負極失去電子先被腐蝕,從而起到保護鐵的作用,即可減緩船體的腐蝕速率;氧化鎂的熔點是2 852

38、 ℃,可用于制作耐高溫材料;電解飽和溶液,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為↑↑,不會產(chǎn)生金屬鎂,電解熔融的能制取單質(zhì)鎂,發(fā)生的反應(yīng)為↑。 【答案】 D 8. 【解析】 明礬凈水是利用明礬在水中電離出的與水反應(yīng)生成的膠粒的吸附作用而除去水中的一些泥沙,并不能除去海水中的陰、陽離子而使海水淡化,A項錯誤;利用太陽能使海水蒸餾淡化,是有研究價值的一種淡化途徑;海水緩慢凝固后可結(jié)成冰,在這個過程中可以除去海水中的離子而淡化;將海水通過離子交換樹脂使海水淡化是一種已被應(yīng)用的海水淡化方法。 【答案】 A 9. 【解析】 煤在燃燒時加入適量生石灰,可使其中的硫轉(zhuǎn)化為硫酸鈣,從而避免生成二氧化硫的排放,有利于

39、環(huán)境保護,B項正確;”白色污染”是指難以降解的塑料包裝盒、包裝袋等對環(huán)境的污染,C項正確;風(fēng)能、太陽能、核能均為新型能源,可避免化石燃料的燃燒,有利于實現(xiàn)”低碳經(jīng)濟”,D項正確。 【答案】 A 10. 【答案】D 【解析】 A項，電解法得不到淡水，且浪費大量電能．B項，鉀的性質(zhì)活潑，以離子形式存在于海水中，不可能經(jīng)過物理變化得到鉀單質(zhì)．C項，海水制鹽的過程發(fā)生的是物理變化和化學(xué)變化． 11. 【答案】選D。 【思路點撥】(1)CO32-、HCO3-水解使天然海水呈弱堿性。 (2)含SO2的煙氣經(jīng)天然海水吸收塔吸收、氧化，轉(zhuǎn)化為SO42-；排放的海水堿性減弱、酸性增強。 【

40、解析】D項，排放出的海水中吸收了SO2氣體，并通過氧化生成了SO42-，故SO42-的物質(zhì)的量濃度大于進入吸收塔的天然海水，故不正確。 12. 【答案】選A、D。 【解析】A項，第①步中除去粗鹽中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)，加入的藥品順序為： NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→過濾后加鹽酸，Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加；B項，第②步中結(jié)晶出的MgCl2·6H2O應(yīng)在HCl氣氛中受熱分解制無水MgCl2，以抑制MgCl2的水解；C項，在第③⑤步中溴元素被氧化，在第④步中溴元素被還原；D項從第③步到第⑤步的目的是濃縮。 13. 【答案】(1

41、)富集(或濃縮)溴元素 (2)C　(3)3　3　1　5　3 (4)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 (5)BD　(6)①2Cl－－2e－===Cl2↑　②NaClO 【解析】(1)由于海水中Br－的含量低，步驟Ⅰ中獲得游離態(tài)的溴后，步驟Ⅱ中又將其轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的溴，其目的是富集溴元素．(2)步驟Ⅱ中用熱空氣或水蒸氣吹出Br2，主要是利用了溴的揮發(fā)性．(3)利用得失電子守恒、電荷守恒和質(zhì)量守恒配平該離子方程式．(4)溴與二氧化硫水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr.(5)乙醇能與水互溶，不能用作萃取劑．(6)①電解飽和食鹽水，陽極為

42、Cl－放電，電極反應(yīng)式為：2Cl－－2e－===Cl2↑.②若采用無隔膜的電解槽，則陰極產(chǎn)生的NaOH與陽極產(chǎn)生的Cl2反應(yīng)得到NaClO. 14. 【解題關(guān)鍵】 (1)理解海水提溴的流程圖，明確各步的化學(xué)反應(yīng)原理; (2)找出已知量的溴與未知量的碳酸鈣的相當(dāng)量關(guān)系。 【精講精析】通過反應(yīng)Cl2+2Br-====Br2+2Cl-置換出溴單質(zhì)后，一般用熱空氣或水蒸氣將Br2吹出；根據(jù)各步反應(yīng)，可確定如下關(guān)系：Br2～CO2～CaCO3,根據(jù)CaCO3的質(zhì)量可求出原24 L海水中Br2的質(zhì)量為則海水中溴的濃度為 。 【答案】(2)Cl2+2Br-====Br2+2Cl- 將Br

43、2吹出 (3)3Br2+3Na2CO3====5NaBr+NaBrO3+3CO2↑ (4)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4====3Br2+3Na2SO4+3H2O 1.6 g (5)0.07 15. 11.【解題指南】解答本題要注意以下兩點： (1)根據(jù)實驗流程圖得出實驗需要的操作，從而確定需要的儀器。 (2)明確萃取劑需要滿足的條件。 【解析】(1)分離難溶性物質(zhì)與溶液的方法是過濾。 (2)根據(jù)實驗流程圖可以看出，完成實驗需要經(jīng)過灼燒、浸泡、過濾、氧化、萃取、分液、蒸發(fā)等步驟，由此可以判斷出實驗尚缺少的玻璃儀器是漏斗和分液漏斗。 (3)萃取劑需要滿足的條件是

44、：①與原溶劑互不相溶； ②溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度且不與萃取劑反應(yīng)，CCl4符合萃取劑的選擇條件。 (4)檢驗水溶液中是否含有單質(zhì)碘的試劑是淀粉溶液，看兩種溶液相遇是否變藍來確定是否含有單質(zhì)碘。 答案：(1)過濾 (2)漏斗、分液漏斗 (3)A、E (4)苯 (5)Cl2+2I-====2Cl-+I2 (6)取少量待測液注入試管中，滴加淀粉溶液，若溶液變藍色，說明水溶液中存在I2，否則水溶液中無I2 【誤區(qū)警示】(1)灼燒用的坩堝、蒸發(fā)用的蒸發(fā)皿為瓷質(zhì)儀器，不是玻璃儀器。(2)要明確萃取和分液的原理和使用條件，CCl4符合萃取劑的選擇條件，與“CCl4的密度比水大”無關(guān)，也可以使用密度比水小的苯、甲苯和汽油等有機溶劑。(3)回答(6)時要注意四點：操作、試劑、現(xiàn)象、結(jié)論，忽視任何一點都會導(dǎo)致錯誤。