【优化指导】高三化学总复习 第4章 第5节 海水资源的开发利用 环境保护与绿色化学课时跟踪检测

【优化指导】2015届高三化学总复习 第4章 第5节 海水资源的开

发利用 环境保护与绿色化学课时跟踪检测 新人教版

1．SO2是常见的大气污染物之一，下列有关SO2的说法不正确的是( ) A．SO2对环境的主要影响是形成酸雨

B．用天然气、水煤气等清洁燃料代替煤炭作民用燃料或在煤中加入生石灰后燃烧，可以减少SO2的排放量

C．硫酸厂使用V2O5作催化剂，加快SO2的转化速率和转化率，可以减少SO2的排放量 D．植树造林绿化环境有利于减少空气中SO2的含量

解析：选C 硫酸厂使用V2O5作催化剂，只加快SO2的转化速率，对SO2的转化率无影响，不能减少SO2的排放量。

2．“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用。下列化学反应，不符合绿色化学概念的是( )

A．消除硫酸厂尾气污染：SO2＋2NH3＋H2O=====(NH4)2SO3

B．消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染：NO2＋NO＋2NaOH=====2NaNO2＋H2O △

C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)===== CuSO4＋SO2↑＋2H2O

D．制CuSO4：2Cu＋O2=====2CuO，CuO＋H2SO4(稀)=====CuSO4＋H2O

解析：选C A、B、D的反应产物对环境无污染，符合绿色化学概念的要求。而C项中Cu与浓硫酸反应的产物中的SO2是主要的大气污染物之一，对环境有副作用，且原子利用率低，不符合绿色化学的概念。

3．(2012·海南高考)化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是( ) A．CO2属于大气污染物 B．酸雨是pH小于7的雨水

C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成 D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧

解析：选D CO2不是大气污染物，不会造成酸雨，但会加剧温室效应。酸雨pH＜5.6，B项错误。

4．(2014·余姚三中月考)从海水中提取镁的工业流程如下图所示，下列说法正确的是( )

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A．在实验室进行②的操作需用到坩埚、坩埚钳、玻璃棒、酒精灯 B．步骤⑥电解MgCl2时，阴极产生H2 C．步骤⑤应将晶体置于HCl气体氛围中脱水 D．上述工艺流程中的反应未涉及氧化还原反应

解析：选C 蒸发溶液时应该用蒸发皿，而不是坩埚，坩埚用于固体的加热，A不正确；镁是活泼的金属，应该电解熔融的氯化镁，阴极生成镁，阳极生成氯气，B不正确；氯化镁在溶液中存在水解平衡，而水解是吸热的，且生成的氯化氢极易挥发，所以直接加热得不到氯化镁，因此选项C正确，目的是抑制镁离子的水解；D不正确，⑥是氧化还原反应，答案选C。

5．(2013·浙江高考)下列说法不正确的是( ) A．多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极材料 B．pH计不能用于酸碱中和滴定终点的判断

C．科学家发现一种新细菌的DNA链中有砷(As)元素，该As元素最有可能取代了普通DNA链中的P元素

解析：选B 多孔碳具有较大表面积，具有导电性，可作惰性电极，A正确；pH计可用于酸碱中和滴定终点的判断，B不正确。

6．(2013·上海高考)2013年4月24日，东航首次成功进行了由地沟油生产的生物航空燃油的验证飞行。能区别地沟油(加工过的餐饮废弃油)与矿物油(汽油、煤油、柴油等)的方法是( )

A．点燃，能燃烧的是矿物油 B．测定沸点，有固定沸点的是矿物油 C．加入水中，浮在水面上的是地沟油

D．加入足量氢氧化钠溶液共热，不分层的是地沟油

解析：选D 地沟油属于油脂含有酯基，可以发生水解生成溶于水的高级脂肪酸钠、甘油，D选项正确；地沟油、矿物油(汽油、煤油、柴油等)均属于混合物，无固定熔沸点，B选项错误。

7．溴是海水中的重要元素，海水中溴元素的含量一般为0.067 g·L，晒盐浓缩后的苦卤中含有浓度较高的溴离子，向苦卤中通入氯气，可以得到溴单质。下列有关说法中不正

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－1

确的是( )

－－

A．向苦卤中通入氯气发生反应的离子方程式为2Br＋Cl2=====2Cl＋Br2 B．向苦卤中通入氯气时，溴元素的化合价升高，溴元素被氧化 C．将溴单质从溴水中分离出来，可以利用裂化汽油进行萃取

D．苦卤中通入Cl2后得到的溴单质通常要先用热空气或水蒸气吹出吸收以达到富集的目的

解析：选C 裂化汽油含有不饱和烃，易与溴水中的溴发生加成反应，因而不能作萃取剂。

8．(2013·四川高考)化学与生活密切相关，下列说法不正确的是( ) A．二氧化硫可广泛用于食品的增白 B．葡萄糖可用于补钙药物的合成 C．聚乙烯塑料制品可用于食品的包装 D．次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌

解析：选A SO2是一种有毒的物质，不能用于食品的增白。

9．在“绿色化学”工艺中，最理想状态是反应物中的原子全部转化为目标产物，即原子利用率为100%。在下列反应类型中能体现这一原子最经济原则的是( )

①置换反应 ②化合反应 ③分解反应 ④取代反应 ⑤加成反应 ⑥消去反应 ⑦加聚反应 ⑧缩聚反应 A．①②⑤ C．只有⑦⑧

B．②⑤⑦ D．只有⑦

解析：选B 原子利用率100%，即理想地把所有原料都转化为目标产物，换句话说，就是不生成其他的副产物。满足这一条件的有化合反应、加成反应、加聚反应，这些反应类型均符合此原则。

10．(2013·山东高考)化学与生产和生活密切相关，下列说法正确的是( ) A．聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应 B．煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料 C．合成纤维、人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料 D．利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程

解析：选D 本题考查STS内容。A项错误，聚乙烯塑料老化是因为发生了氧化反应；B项错误，煤的气化和液化均属于化学变化；C项错误，碳纤维不属于有机高分子材料；D项正确，利用粮食酿酒主要经历了淀粉水解为葡萄糖，然后葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇的变化过程。

11．溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称。海水中的碘富集在海藻中，我

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国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下所示：

焙烧水氧化AB

干海带―海带灰―水溶液――→―→―→ ――→ ――→ ――→碘单质 下列有关叙述正确的是( ) A．碘元素在海水中也有游离态存在 B．在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2 C．操作A是结晶或重结晶 D．B是提纯操作，常用蒸馏或分馏

解析：选B 碘在海水中只以化合态(I)存在，没有游离态，A错；操作A是萃取，操作B是分液，然后才是蒸馏等操作来得到单质碘，A、C、D错误。

12．(2013·大纲全国高考)下面有关发泡塑料饭盒的叙述，不正确的是( ) A．主要材质是高分子材料 B．价廉、质轻、保温性能好 C．适用于微波炉加热食品 D．不适于盛放含油较多的食品

解析：选C 发泡塑料饭盒的原料为聚苯乙烯树脂，属于高分子材料，价廉、质轻、保温性能好，不适于盛放含油较多的食品，也不适用于用微波炉加热食品。

13．海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如表所示。

成分 Cl Na SO4 Mg

2＋2－＋－－

含量(mg·L) 18 980 10 560 2 560 1 272 －1成分 Ca HCO3 Br －－2＋含量(mg·L) 400 142 64 －1

(1)电渗析法淡化海水的示意图如图所示，其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。

①阳极的主要电极反应式是

___________________________________________________________________________

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______________________________________。

②在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有________和CaCO3，生成CaCO3的离子方程式是________。

③淡水的出口为________(填“a”、“b”或“c”)。 (2)利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下。

①提取溴的过程中，经过两次Br→Br2转化的目的是________，吸收塔中发生反应的离子方程式是________。用平衡移动原理解释通空气的目的是________。

②从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是________、过滤、洗涤、干燥。 ③依据上述流程，若将10 m海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl2

的体积为________L(忽略Cl2的溶解)。

解析：(1)①在阳极是阴离子放电。由于海水中Br浓度太小，所以主要是Cl放电。②在阴极是H放电，致使溶液中OH浓度增大，所以Mg转化为Mg(OH)2；OH还能与HCO3反应生成CO3，CO3与Ca结合生成CaCO3沉淀。

(2)②由于得到的是MgCl2·6H2O，所以需要经过加热浓缩、冷却结晶、过滤等步骤，而不能直接将溶液蒸干。③10 m海水中Br的质量为10 L×64 mg·L×10＝640 g，根据

－ －

Cl2＋2Br=====2Cl＋Br2，可知一次转化消耗89.6 L Cl2(标准状况下)，两次需要179.2 L

3

－

4

－1

－3

2－

2－

2＋

＋

－

2＋

－

－

－

－

3

－

Cl2(标准状况下)。

－－

答案：(1)①2Cl－2e=====Cl2↑

2＋－－

②Mg(OH)2 Ca＋OH＋HCO3=====CaCO3↓＋H2O

③b

＋－2－

(2)①对溴元素进行富集 SO2＋Br2＋2H2O=====4H＋2Br＋SO4 通入空气将溴蒸气带出，使Br2(g)

Br2(aq)(或Br2＋H2O

HBr＋HBrO)平衡向左移动

②加热浓缩、冷却结晶 ③179.2

14．烟气脱硫是控制二氧化硫污染的主要技术手段。 (1)利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如图所示：

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某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的吸收效率的措施，进行了天然海水吸收含硫烟气的模拟实验，实验结果如图所示。

①根据图示实验结果，为了提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收率，下列措施正确的是________(填序号)。

A．降低通入含硫烟气的温度 B．减小通入含硫烟气的流速 C．减少天然海水的进入量 D．在天然海水中加入生石灰

②天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H2SO3，使用空气中的氧气将其氧化，写出该反应的离子方程式：______________________________________。

③该小组采用如图装置在实验室测定烟气中SO2的体积分数(假设实验在标准状况下进行)。

上述装置连接的顺序是原料气→________(填导管接口序号)。下列试剂中(浓度、体积一定)，可以用来代替试管中的碘­淀粉溶液的是________(填编号)。

A．酸性KMnO4溶液 C．溴水

B．NaOH溶液 D．氨水

(2)石灰石­石膏湿法烟气脱硫工艺技术的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙及鼓入的空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。写出该反应的化学方程式：__________________________。某电厂用煤300 t(煤中含硫质量分数为2.5%)，若燃烧时煤中的硫全部转化成二氧化硫，用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏，则可生产石膏______________t。

解析：(1)①A项由图像可知，随着温度的升高，二氧化硫的吸收率下降，故正确；B项，比较图中曲线①②可知，烟气流速减小，则SO2的吸收率升高，故正确；C项，减少天然海水的进入量，则吸收二氧化硫的量减少，不正确。②使用空气将亚硫酸氧化，离子方程 ＋2－式为2H2SO3＋O2=====4H＋2SO4。③原料气先通过一定浓度和一定体积的碘­淀粉溶液，其中SO2与I2反应，当I2恰好反应完时，溶液由蓝色变成无色，此时再通过量气方式读出量筒中

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水的体积，即为烟气中其他气体的体积，可以进行计算，故装置的连接顺序是原料气→c→d→b→a→e；若用其他试剂代替碘­淀粉溶液，则该试剂能与SO2反应，且恰好反应完时有明显的颜色变化，酸性高锰酸钾溶液和溴水都可以。

(2)根据题意，反应的化学方程式为2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O=====2(CaSO4·2H2O)＋2CO2。300×10 g×2.5%300 t煤中硫的物质的量为＝234 375 mol，则由SO2～CaSO4·2H2O，可生

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32 g/mol产石膏的质量为234 375×172×96%＝3.87×107

(g)。

答案：(1)①ABD ②2H ＋2－

2SO3＋O2=====4H＋2SO4 ③c→d→b→a→e(2)2CaCO＋2SOO

32＋2＋4H2O=====2(CaSO4·2H2O)＋2CO2 38.7

AC 7