（山东专用）2022届高三化学一轮复习专讲专练 （基础热身+能力提升+挑战自我）第12讲 海水中的元素（含详解）

第12讲　海水中的元素1．[2022·东营模拟]许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是(　　)A．氯、溴、碘　　　　B．钠、镁、铝C．烧碱、氢气D．食盐、淡水2．下列有关镁的叙述正确的是(　　)A．镁条燃烧可用CO2进行扑灭B．镁不能与NaOH溶液反应放出H2C．镁制容器可用来装浓硝酸D．镁在空气中燃烧产物全是MgO3．[2022·黄冈一模]实验室从海带灰中提取碘的操作过程中，仪器选用不正确的是(　　)A．称取3g左右的干海带——托盘天平B．灼烧干海带至完全变成灰烬——蒸发皿C．过滤煮沸后的海带灰和水的混合物——漏斗D．用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘——分液漏斗4．近年来，冠以绿色的新概念不断产生，如绿色食品、绿色能源、绿色化学等，绿色化学要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列四个方案中，你认为可行且符合“绿色化学”要求方案的是(　　)A．MgMg(NO3)2B．MgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2C．MgMgOMg(NO3)2D．MgMgSO4Mg(NO3)25．海带中含碘元素，有人设计如下步骤来提取碘：①通足量Cl2；②将海带烧成灰，向海带灰中加水搅拌；③加CCl4振荡；④过滤；⑤用分液漏斗分液。以下合理的操作顺序为(　　)A．②→④→①→③→⑤B．②→①→③→④→⑤C．①→③→⑤→②→④D．③→①→②→⑤→④6．[2022·九江统考]对实验Ⅰ～Ⅳ的实验现象预测正确的是(　　)A．实验Ⅰ：液体分层，下层呈无色B．实验Ⅱ：烧杯中先出现白色沉淀，后溶解C．实验Ⅲ：试管中立刻出现红色沉淀D．实验Ⅳ：放置一段时间后，饱和CuSO4溶液中出现蓝色晶体7\n图K12－17．蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述不正确的是(　　)A．沉淀X的成分是SiO2B．将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到红色颜料Fe2O3C．在溶液Y中加入过量的NaOH溶液，过滤得到的沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2D．溶液Y中的阳离子主要是Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋8．某溶液中含有SO、SiO、Br－、CO、Na＋，向该溶液中通入过量的Cl2，下列判断正确的是(　　)①反应前后，溶液中离子浓度基本保持不变的只有Na＋②有胶状物质生成③有气体产生④溶液颜色发生变化A．①②③B．①②③④C．①③④D．②④9．粗碘中通常含ICl和IBr，称为卤素互化物，其性质和卤素单质相似，都是较强的氧化剂，而且受热时ICl和IBr皆可像I2一样升华，在粗碘中加入以下选项中的一种物质后，再进行升华可制得精碘，应加入的物质是(　　)A．H2OB．ZnC．KID．KCl10．[2022·天津六校联考]在一种酸性溶液中可能存在Fe3＋、NO、Cl－、I－中的一种或几种离子，向溶液中加入溴水，溴单质被还原，由此可推断溶液中(　　)A．一定含有I－，不能含有Cl－B．可能含有Cl－、NO和I－C．可能含有NOD．不含有Fe3＋11．白云石化学式为CaCO3·xMgCO3。以它为原料，可制取耐火材料MgO等。称取27.6g白云石样品，高温加热到质量不再变化，收集到CO2的体积为6.72L(标准状况)。下列说法正确的是(　　)A．x＝3B．x＝2C．该样品高温条件下充分反应后剩余固体的质量是14.4gD．该样品高温条件下充分反应后剩余固体中MgO的质量是4.0g12．向含SO、I－、Fe2＋、Br－各0.1mol的溶液中，通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量关系图正确的是(　　)7\n图K12－213．[2022·芜湖模拟]氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。图K12－3是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程：　图K12－3根据上述流程回答下列问题：(1)混合①中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)混合①中使用冰水的目的是________________________________________________________________________。(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是________、________。操作Ⅲ一般适用于分离________混合物。(选填编号)a．固体和液体　　　　　　b．固体和固体c．互不相溶的液体d．互溶的液体(4)混合②中加入Na2SO3的目的是________________________________________________________________________。(5)纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3＋，则用于证明该假设所用的试剂为________，若假设成立可观察到的现象为________________________________________________________________________。乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为________________________________________________________________________，其用于证明该假设所用的试剂________。14．某研究性学习小组通过实验来探究反应生成的淡黄色沉淀的组成和该反应的反应类型，探究过程如下：【实验】向装有某无色溶液的试管中加入足量氢溴酸，产生大量淡黄色沉淀。【提出假设】假设1：反应后所得沉淀中只含有________，该反应为复分解反应。7\n假设2：反应后所得沉淀中只含有________，该反应为氧化还原反应。假设3：反应后所得沉淀为二者混合物。【设计实验方案，验证假设】(1)甲同学为了验证有无复分解反应的发生，设计的实验方案是：另取少量原无色溶液于试管中，________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)乙同学受到甲同学的启发，进行了如下实验：另取少量原无色溶液于试管中，滴加足量盐酸，产生淡黄色沉淀。则产生该淡黄色沉淀的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)你认为乙同学得到的沉淀中________(填“有”或“无”)另一种沉淀，若有，写出反应的离子方程式；若无，请说明理由________________________________________________________________________。(4)通过以上实验探究，你认为________(填“假设1”“假设2”或“假设3”)成立。15．广东省有着丰富的海洋资源。海水提取食盐和Br2以后的盐卤可以用来制备纯净的MgCl2或MgO。盐卤中含有Mg2＋、Cl－，还含有少量Na＋、Fe2＋、Fe3＋和CO(NH2)2等。制备流程如图K12－4所示：图K12－4(1)滤渣的成分是________(填化学式)；滤液Ⅱ中所含的主要杂质离子是________(写离子符号)。(2)用NaClO除去尿素CO(NH2)2时，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式为________________________________________________________________________________；加入NaClO还能起到的作用是________________________________________________________________________。(3)直接将MgCl2·6H2O加强热能得到MgO，反应的化学方程式是________________________________________________________________________。用MgCl2·6H2O制备无水MgCl2过程中，所需要的化学试剂是________。(4)海水制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2是利用SO2气体，SO2吸收Br2的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。SO2气体可来源于硫酸工业的尾气，同时，SO2尾气也可用氨水吸收，作为制备化肥的原料，SO2气体用氨水吸收得到的产物可能是________。7\n1．D　[解析]氯、溴、碘、钠、镁、铝、氢各元素在海水中均以化合态存在，要获得各元素的单质，必发生化学变化，食盐可通过海水的浓缩、蒸发、结晶等物理过程获得，淡水可通过海水的蒸馏获得，故选D。2．B　[解析]Mg可在CO2中燃烧，A不正确；镁在浓硝酸中不会发生钝化；Mg在空气中燃烧时既能与O2反应生成MgO，也能与N2反应生成Mg3N2，故C、D均不正确。3．B　[解析]灼烧干海带，应放在坩埚内进行，否则会造成蒸发皿的损坏。4．C　[解析]绿色化学要求在生产过程中原料和产品都无毒、无害、不污染环境。镁跟硝酸反应生成氮的氧化物，镁跟浓硫酸反应生成二氧化硫，既产生污染又浪费原料；B项，反应物中的氯气有毒。5．A　[解析]从海带中提取碘时，应首先将海带烧成灰，再制成溶液，然后过滤，最后萃取分液，故选A。6．D　[解析]实验Ⅰ的四氯化碳密度比水大，下层为紫红色，A项不正确；B项NH3溶于水形成的一水合氨不能溶解氢氧化铝；C项溶液变红色，不是生成沉淀。7．B　[解析]向蛇纹石试样中加入过量的盐酸，其中的MgO、Al2O3、Fe2O3溶解形成含Mg2＋、Al3＋、Fe3＋和H＋的溶液Y，而SiO2不溶解形成沉淀X，溶液Y中加入过量NaOH溶液，将得到Fe(OH)3和Mg(OH)2沉淀，所以A、C和D选项正确；向蛇纹石试样中加入过量的NaOH溶液，其中的Al2O3和SiO2溶解形成[Al(OH)4]－和SiO，而MgO和Fe2O3不溶解形成沉淀，故B项不正确。8．B　[解析]氯气将SO、Br－氧化，有Br2生成，溶液颜色发生变化；氯气与水反应生成的盐酸与SiO、CO反应，生成胶状沉淀和无色无味气体。9．C　[解析]利用碘升华的特性精制碘，须使ICl、IBr中的Cl、Br变为难挥发性的物质，而使其中＋1价的碘被还原为单质碘，同时加入的物质和碘不反应，只有KI符合，化学方程式为ICl＋KI===I2＋KCl，IBr＋KI===I2＋KBr。10．D　[解析]向溶液中加入溴水，溴单质被还原，依据离子的共存原则，可确定溶液中一定含有I－、一定不含Fe3＋、NO，不能确定是否含有Cl－。11．C　[解析]CaCO3·xMgCO3CaO＋xMgO＋(x＋1)CO2(100＋84x)g(x＋1)mol27.6g0.3mol＝所以x＝1剩余固体的质量为：27.6g－0.3mol×44g·mol－1＝14.4g。剩余固体中MgO的质量为40g·mol－1×0.15mol＝6g。12．C　[解析]由于还原性：SO＞I－＞Fe2＋＞Br－，通入Cl2后依次发生反应：①SO　～　Cl20.1mol0.1mol②2I－　～　Cl20.1mol0.05mol③2Fe2＋　～　Cl20.1mol0.05mol④2Br－　～　Cl20.1mol0.05mol所以7\n故选C项。13．(1)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(2)降低体系温度，防止溴蒸发，使反应完全(3)过滤　蒸馏　d　(4)除去粗品中未反应完的溴(5)KSCN溶液　溶液变成血红色　含有Br2　CCl4[解析](1)Br2具有氧化性，SO2具有还原性，方程式为SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。(3)经过操作Ⅱ后，分离出BaSO4和无色溶液，推出操作Ⅱ为过滤；蒸馏适用于互溶液体的分离。(4)Br2有挥发性，制取的粗产品中有杂质Br2，除去Br2用Na2SO3。(5)检验Fe3＋一般用KSCN溶液，检验Br2用有机溶剂萃取。14．假设1：AgBr　假设2：S(1)滴加NaBr溶液，若产生淡黄色沉淀，则证明有复分解反应发生；若无现象，则证明无复分解反应发生(2)SO＋2S2－＋6H＋===3S↓＋3H2O(3)无　因为Ag＋与SO、S2－均发生反应，故Ag＋不存在(4)假设2[解析]淡黄色沉淀可能为S或AgBr。加入氢溴酸出现淡黄色沉淀，若为复分解反应，则沉淀是AgBr，若为氧化还原反应，则沉淀为S。由于SO与S2－反应需要酸性条件，若验证复分解反应则不能加酸，若验证氧化还原反应需加酸。加入盐酸后出现淡黄色沉淀，证明假设2正确，但不可能有AgBr沉淀，因SO与S2－和Ag＋不能共存。15．(1)Fe(OH)3　Na＋(2)3NaClO＋CO(NH2)2===3NaCl＋CO2↑＋N2↑＋2H2O或NaOH＋3NaClO＋CO(NH2)2===3NaCl＋NaHCO3＋N2↑＋2H2O　氧化Fe2＋使它变成Fe(OH)3沉淀而除去(3)MgCl2·6H2OMgO＋2HCl↑＋5H2O↑　HCl气体(4)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－NH4HSO3、(NH4)2SO3[解析](1)滤渣的成分是Fe(OH)3；滤液Ⅱ中所含的主要杂质离子是Na＋。(2)用NaClO除去尿素CO(NH2)2时，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式为3NaClO＋CO(NH2)2===3NaCl＋CO2↑＋N2↑＋2H2O或NaOH＋3NaClO＋CO(NH2)2===3NaCl＋NaHCO3＋N2↑＋2H2O；加入NaClO还能起到的作用是氧化Fe2＋使它变成Fe(OH)3沉淀而除去。7\n(3)直接将MgCl2·6H2O加强热能得到MgO，反应的化学方程式是MgCl2·6H2OMgO＋2HCl↑＋5H2O↑。用MgCl2·6H2O制备无水MgCl2过程中，为抑制上述反应，所需要的化学试剂是HCl气体。(4)海水制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2是利用SO2气体，SO2吸收Br2的离子方程式是SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－。SO2气体可来源于硫酸工业的尾气，同时，SO2尾气也可用氨水吸收，作为制备化肥的原料，SO2气体用氨水吸收得到的产物可能是NH4HSO3或(NH4)2SO3。7