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第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用 课时作业
第二课时 海水资源的开发利用
基础达标
1.下列关于海水资源综合利用的说法中，不合理的是（ ）
A．从海水中可以得到MgCl ，可电解MgCl 溶液制备Mg
2 2
B．通常以海水提取食盐后的母液为原料制取溴单质
C．海水蒸发制海盐的过程是物理变化
D．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
【答案】A
【解析】A．从海水中可以得到MgCl ，可电解熔融MgCl 制备Mg，A错误；B．通常以
2 2
海水提取食盐后的母液中含有大量溴离子，可以作为原料制取溴单质，B正确；C．海水蒸
发制海盐是蒸发结晶的过程，是物理变化，C正确；D．海水淡化可通过蒸馏法、电渗析
法、离子交换法等实现，D正确；故选A。
2．海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是（ ）
A．海水中含有镁元素，只需经过物理变化就可以得到镁单质
B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了物理变化
C．从海水中可以得到 ，电解饱和食盐水可制备
D．海水中的溴、碘可用四氯化碳直接萃取得到
【答案】B
【解析】A．海水中镁元素以 Mg2+形式存在，需经过 MgCl →Mg(OH) →MgCl 溶液
2 2 2
→MgCl 6HO→MgCl →Mg等化学反应得到镁单质，故A错误；B．海水蒸发制海盐，溶
2 2 2
剂减少，氯化钠析出，只发生了物理变化，故 B正确；C．电解饱和食盐生成氢氧化钠、
氢气、氯气，电解熔融NaCl制备Na，故C错误；D．海水中的溴、碘以Br-、I-形式存
在，可以先用氯气氧化，再用四氯化碳萃取得到，故D错误；选B。
3．从海水中提取的粗盐主要成分是NaCl，现要除去NaCl中少量的CaCl 、ZnCl 、NaSO
2 2 2 4
杂质，下列选用的试剂及其使用顺序正确的是( )
A．NaCO、BaCl 、HCl B．BaCl 、NaCO、HSO
2 3 2 2 2 3 2 4
C．BaCl 、NaCO、HCl D．Ba(NO )、NaCO、HCl
2 2 3 3 2 2 3
【答案】C
【解析】一般除杂质的试剂，要尽量除去杂质，加入的试剂必须稍过量，加过量试剂时还
应考虑下一步要除去过量未反应的试剂。本题加试剂顺序应是Ba2＋→CO→HCl，加稍过量BaCl 可除去NaSO ，稍后加入的NaCO 在除去CaCl 同时也除去了过量的BaCl ，最后再
2 2 4 2 3 2 2
用盐酸除去过量的NaCO，盐酸过量点不要紧，可通过加热挥发而除去。
2 3
4.下列叙述正确的是（ ）
A．海带提碘时可用HO 将I-还原为碘单质
2 2
B．海水既苦又涩，不能直按利用
C．海水提溴过程中不涉及氧化还原反应
D．海水提溴时吸收塔内SO 、Br 和水之间发生反应生成硫酸和氢溴酸，体现SO 的还原
2 2 2
性
【答案】D
【解析】A．碘离子被过氧化氢氧化为碘单质，发生氧化反应，故A错误；B．海水既苦又
涩，海水可直接利用如用潮水发电，从海水中可直接提取食盐NaCl，提取镁，提取溴等物
质，故B错误；C．海水提溴是利用加入氧化剂氧化溴离子得到溴单质，过程中需要发生
氧化还原反应，故C错误；D．二氧化硫可以和溴单质发生氧化还原反应生成氢溴酸和硫
酸，即SO +Br +2H O=2HBr+HSO ，S元素化合价升高，SO 做还原剂，体现SO 的还原
2 2 2 2 4 2 2
性，故D正确；故选：D。
5．空气吹出法是工业规模海水提溴的常用方法，流程如下：
下列说法不正确的是（ ）
A．步骤①发生的主要反应为：Cl+2Br-=Br +2Cl-
2 2
B．步骤②③的目的是富集溴元素
C．物质X为HBrO
D．空气吹出法用到了溴易发挥的性质
【答案】C
【解析】A．步骤①发生的主要反应为：Cl+2Br-=Br +2Cl-，生成粗产品溴，选项A正确；
2 2
B．海水中溴离子浓度较低，由上述分析可知，步骤②③的目的是富集溴元素，选项B正
确；C．物质X含硫酸和HBr，选项C错误；D．溴易挥发，可空气吹出，选项D正确；
答案选C。
6．通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl 、CaCl 、NaSO ，以及泥沙等
2 2 2 4
杂质，粗盐精制的实验流程如图。下列说法不正确的是（ ）
A．在第①步中使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解B．流程图中的系列操作用到的主要仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗、蒸发皿
C．在第②③④⑥步通过加入化学试剂除杂，试剂②可能是NaCO 溶液
2 3
D．除去Mg2+的主要离子反应为：Mg2++2OH-=Mg(OH) ↓
2
【答案】C
【解析】粗盐溶解，乙醇加入氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠除去MgCl 、CaCl 、NaSO ，过
2 2 2 4
滤后加入盐酸除去氢氧化钠、碳酸钠，蒸发、结晶、烘干得精盐。A．第①步是溶解，使
用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解，故A正确；B．流程图中的系列操作包括过滤、蒸发、结
晶等，用到的主要仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗、蒸发皿，故B正确；C．用氢氧化钠除
MgCl 、用氯化钡除NaSO ，用碳酸钠除CaCl 和过量的氯化钡，过滤后用盐酸除去氢氧化
2 2 4 2
钠、碳酸钠，所以要在加入氯化钡溶液后加碳酸钠，试剂②不可能是NaCO 溶液，故C错
2 3
误；D．用氢氧化钠除MgCl ，除去Mg2+的主要离子反应为：Mg2++2OH-=Mg(OH) ↓，故D
2 2
正确；选C。
7．海洋约占地球表面积的71%，其开发利用的部分流程如图所示。下列说法正确的是（
）
①试剂1可以选用石灰乳
②从苦卤中提取Br 的反应的离子方程式为2Br－＋Cl＝2Cl－＋Br
2 2 2
③工业上，电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗
④制铝：工业上电解熔融氯化铝来制备铝
⑤制钠：电解饱和NaCl溶液来制备钠
A．①② B．②③④⑤ C．①②③ D．①③④⑤
【答案】A
【解析】①石灰乳和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，石灰乳廉价且来源广泛，①正确；②
从苦卤中提取Br 的反应的离子方程式为2Br－＋Cl＝2Cl－＋Br ，②正确；③氧化镁熔点
2 2 2
很高，工业上，电解熔融MgO冶炼金属镁会增加能耗，③错误；④工业上电解熔融氧化铝
来制备铝，④错误；⑤电解熔融NaCl来制备钠，⑤错误；①和②说法正确，A项符合题
意。
8．某同学设计以下实验方案，从海带中提取I。下列说法不正确的是（ ）
2A．操作①是过滤
B．含I 的溶液经3步转化为I 的悬浊液，其目的是富集
2 2
C．③的离子方程式是5I－＋IO －＋6H＋＝3I＋3HO
3 2 2
D．②中双氧水作还原剂
【答案】D
【解析】由流程可知，热水溶解后，操作①为过滤，滤液含碘离子，加过氧化氢可氧化碘
离子生成碘单质，试剂 a为苯或四氯化碳可萃取碘，分液得到含碘的有机溶液，再加
NaOH与碘反应生成I－和IO －，分液后向含I－和IO －的溶液中加稀硫酸发生反应5I－＋IO
3 3 3
－＋6H＋＝3I ＋3HO，过滤提取得到粗碘。A项，根据以上分析可知操作①是过滤，正
2 2
确；B项，海水中碘含量较低，因此含 I 的溶液经3步转化为I 的悬浊液，其目的是富
2 2
集，正确；C项，反应③是碘酸根离子氧化碘离子，反应的离子方程式是5I－＋IO －＋6H＋
3
＝3I＋3HO，正确；D项，②中双氧水作氧化剂，氧化碘离子，错误。
2 2
9．海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法错误的是（ ）
A．海水中含有溴元素，需经过化学变化才可以得到溴单质
B．无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能
C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备金属钠
D．从海水中提取镁可以采用下列方法：
海水―→苦卤――→Mg(OH) ――→MgCl 溶液―→无水MgCl ―→MgCl (熔融)――→Mg
2 2 2 2
【答案】B
【解析】海水中的溴元素以离子形式存在，需要通过化学反应来转化成溴单质，A项正
确；在波浪发电和潮汐发电过程中机械能转化为电能，而不是化学能转化为电能，B项错
误；从海水中可以得到NaCl固体，电解熔融NaCl可制备金属钠，C项正确；依据海水提
取镁的原理分析，卤水中加入氢氧化钙以沉淀镁离子，生成氢氧化镁，过滤后加盐酸溶
解、蒸发浓缩、冷却结晶析出晶体，然后得到氯化镁固体，电解熔融氯化镁得到金属镁，
该方法合理，D项正确。
10．海水提溴的流程如图所示。下列说法错误的是（ ）A．步骤②利用了溴的挥发性
B．步骤④可以用双氧水代替Cl
2
C．步骤⑤用到的玻璃仪器只有漏斗和烧杯
D．使用该法处理1m3海水最终得到18gBr ，若提取率为30%，则原海水中Br-的浓度为
2
60mg·L-1
【答案】C
【解析】A．因溴易挥发，可用热空气吹出，所以步骤②利用了溴的挥发性，故A正确；
B．因双氧水氧化性强于溴，且双氧水还原产物为水，所以可用双氧水代替Cl，故B正
2
确；C．步骤⑤为分离溴和水，先用苯或四氯化碳萃取分液的方法得到溴的有机溶液，再
进行蒸馏，用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯、蒸馏烧瓶、冷凝管等，故C错误；D．使
用该法处理1m3海水最终得到18gBr ，若提取率为30%，则1m3海水中含有Br-的质量为
2
18g 60×1000mg
=60g，原海水中Br-的浓度为 =60mg·L-1，故D正确；故选C；
30% 1000L
能力提升
11．下列从海洋中获取物质的方案不合理的是（ ）
A．粗盐先通过除杂、精制得到饱和食盐水，然后电解得到氯气，最后和石灰乳反应制得
漂白粉
B．苦卤酸化后通入氯气得到溴水，然后用热空气将其通入到SO 水溶液中，最后通入氯气
2
后蒸馏得粗溴
C．干海带灼烧后加水浸取，然后加入HO 得到碘水，最后通过萃取、分液、蒸馏得到碘
2 2
单质
D．向引入水库中的海水加入明矾，明矾电离后可以与水反应产生胶体，即可获得较为纯
净的饮用水
【答案】D
【解析】A．粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、SO等杂质，先依次加入BaCl2、NaCO、
2 3
NaOH除去SO、Ca2+、Mg2+，再过滤除去泥沙及沉淀，最后加入稀盐酸调节pH，除去过量
的NaCO、NaOH，从而得到精制饱和食盐水，然后电解得到氯气，即：
2 3
2NaCl+2H O\o(\s\up6(_____)2NaOH+H ↑+Cl↑，所得Cl 和石灰乳反应制得漂白粉，即：
2 2 2 22Cl+2Ca(OH) ＝CaCl +Ca(ClO) +2H O，A正确；B．苦卤中含有Br－，酸化后通入氯气得
2 2 2 2 2
到溴水（Cl+2Br－＝2Cl－+Br ），然后用热空气将其通入到SO 水溶液中（Br +SO+2H O
2 2 2 2 2 2
＝HSO +2HBr），最后通入氯气后蒸馏得粗溴（2HBr+Cl ＝2HCl+Br ），B正确；C．干
2 4 2 2
海带灼烧后加水浸取得到含碘离子的溶液，然后加入HO 得到碘水，最后通过萃取、分
2 2
液、蒸馏得到碘单质，C正确；D．明矾电离后可以与水反应产生胶体只是吸附水中的悬
浮杂质沉淀，无法除去海水中的Mg2+、Na+、Br－、Cl－等离子，不能获得较为纯净的饮用
水，D错误；故选D。
12.通过下列实验流程制备少量CaBr ·6H O。下列说法错误的是（ ）
2 2
A．空气吹出法是海水提溴较成熟的工业方法
B．步骤①可用热水浴加热
C．步骤②中CO(NH) 作氧化剂
2 2
D．步骤④的主要操作是蒸发浓缩，冷却结晶
【答案】C
【解析】石灰乳和液溴在50℃～70℃条件下反应生成溴酸钙、溴化钙，溴酸钙和CO(NH)
2 2
发生氧化还原反应生成CaBr ，加入HBr调节pH至中性，加入活性炭吸附杂质，再将溶液
2
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到CaBr ·6H O。A．海水提溴较成熟的工业方法是空气吹出
2 2
法，故A正确；B．步骤①用50℃～70℃的温度，因此可用热水浴加热，故B正确；C．
步骤②中CO(NH) 与Ca(BrO) 反应变为CaBr ，说明Br化合价降低，则CO(NH) 中氮化
2 2 3 2 2 2 2
合价升高，应作还原剂，故C错误；D．步骤④是从溶液到晶体的过程，其主要操作是蒸
发浓缩、冷却结晶、过滤，故D正确。综上所述，答案为C。
13．溴及其化合物在生产中有广泛应用。工业上常用“吹出法”从海水中提溴，工艺流程
示意图如下：下列说法不正确的是（ ）
A．向酸化的海水中通入氯气的反应为：Cl＋2Br－＝Br ＋2Cl－
2 2
B．海水中Br－经氧化、吹出、吸收后，可实现溴的富集
C．“吸收塔”内反应的化学方程式：SO ＋Br ＋HO＝SO ＋2HBr
2 2 2 3
D．“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节
【答案】C
【解析】本实验为向酸化的海水中通入氯气，得到Br ，吹出后在和二氧化硫和水反应生成
2
HSO 和HBr，HBr和氯气反应生成Br ，最后冷凝、精馏得到液溴，据此分析回答问题。
2 4 2
A项，向酸化的海水中通入氯气，氯气和溴离子反应生成氯离子和溴单质，离子方程式为
Cl ＋2Br－＝Br ＋2Cl－，正确；B项，由以上分析可知，海水中Br－经氧化、吹出、吸收
2 2
后，可实现溴的富集，正确；C项，“吸收塔”内的反应是二氧化硫、溴和水反应生成
HSO 和HBr，化学方程式为SO ＋Br ＋2HO＝HSO ＋2HBr，错误；D项，实现溴的富
2 4 2 2 2 2 4
集的过程需要“吹出法”，“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节，
正确。
14．海水是个巨大的化学资源宝库。根据下图海水综合利用的工艺流程图，完成下列问
题：
（1）步骤(i)中，为除去粗盐中的Mg2＋、Ca2＋和SO 2－，沉淀上述离子时选用的沉淀剂依次
4
为NaOH溶液、___________(填化学式)溶液、___________(填化学式)溶液，经过滤、加足
量盐酸，蒸发后获得精盐。操作过程中判断SO 2－是否沉淀完全的方法是
4
___________________________________________________。
（2）步骤(ⅱ)中分离Mg(OH) 与母液的操作名称是___________，工业上通常采用向母液中
2
加入___________的方法来获得Mg(OH) 。
2
（3）写出步骤(ⅲ)主要反应的离子方程式______________________________；步骤(ⅳ)鼓入
热空气可将溴单质分离出来，是利用溴单质的__________性。
【答案】（1）BaCl Na CO 继续加入BaCl 溶液，若没有沉淀生成，说明SO 2－沉淀完
2 2 3 2 4
全 （2）过滤 石灰乳 （3）2Br－＋Cl＝Br ＋2Cl－ 挥发性
2 2
【解析】海水蒸发、过滤，得到粗盐和母液；粗盐溶解，依次加入氢氧化钠、氯化钡、碳
酸钠除去除去粗盐中的Mg2＋、Ca2＋和SO 2－，经过滤、加足量盐酸，蒸发后获得精盐；母
4
液中加氢氧化钙，过滤分离出氢氧化镁沉淀；含有 NaBr的溶液中通氯气把NaBr氧化为
Br ，鼓入热空气，挥发出Br 蒸气，冷凝得粗溴。
2 2
（1）步骤(i)中，为除去粗盐中的Mg2＋、Ca2＋和SO 2－，沉淀上述离子时选用的沉淀剂依次
4
为过量NaOH溶液除Mg2＋、加入过量BaCl 溶液除SO 2－、加入过量的NaCO 溶液除Ca2
2 4 2 3
＋、Ba2＋，经过滤、加足量盐酸，蒸发后获得精盐；继续加入BaCl 溶液，若没有沉淀生
2
成，说明SO 2－沉淀完全；
4
（2）步骤(ⅱ)中分离Mg(OH) 与母液的操作属于固液分离，名称是过滤；氯化镁和氢氧化
2
钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，工业上通常采用向母液中加入石灰乳的方法来获得
Mg(OH) ；
2
（3）步骤(ⅲ)含有NaBr的溶液中通氯气把NaBr氧化为Br ，主要反应的离子方程式2Br－
2
＋Cl＝Br ＋2Cl－；溴的沸点低，易挥发，步骤(ⅳ)鼓入热空气可将溴单质分离出来，是利
2 2
用溴单质的挥发性。
直击高考
15.下图为海水资源综合开发利用的流程图：下列说法正确的是（ ）
A．过程a是粗盐的精制，除去租盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO 2－，加入试剂的顺序是NaOH、
4
NaCO、BaCl ，过滤后加盐酸
2 3 2
B．在工业生产中常选用试剂①作Mg2＋的沉淀剂，试剂①为KOH
C．过程b可证明还原性：Br－＞Cl－
D．过程c常用热还原法冶炼金属镁
【答案】C
【解析】A项，过程a是粗盐的精制，除去租盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO 2－，加入试剂的顺
4
序是NaOH、BaCl 、NaCO，碳酸钠必须在氯化钡溶液之后添加，目的是除去过量的钡离
2 2 3
子，盐酸最后加入是为了过量的OH－、CO2－，错误；B项，KOH价格昂贵，工业上通常
3
用石灰乳作镁离子的沉淀剂，错误；C项，过程b中氯气将溴离子氧化为溴单质，氧化性
氯气大于溴单质，可证明还原性：Br－＞Cl－，正确；D项，过程c冶炼金属镁常采用电解
熔融氯化镁的方法，错误。
16．海洋是生命的摇篮，浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。人们可以从海水中提取淡水和
制得一些重要的化工产品。从海水提溴工艺流程如下图所示：
（1）工业上通过MgCl 制备Mg，常用的冶炼方法是____________。通入热空气吹出Br ，
2 2利用了溴的_______(填序号)。
A．氧化性 B．还原性 C．挥发性 D．腐蚀性
的
（2）写出吸收塔中反应 离子方程式______________________________________。
（3）某同学提出，证明溴化氢溶液中含有溴离子的实验方案是：取出少量溶液，先加入过
量新制氯水，再加入KI淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色。该方案是否合理并简述理由
_______________________________________________________________________________
_。
（4）蒸馏塔在蒸馏过程中，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）从海水中获得淡水的主要方法有电渗析法、离子交换法和_______________(填一
种)。离子交换法净化水的过程如图所示。下列说法正确的是_______(填序号)。
A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数减少
B．通过阴离子交换树脂后，水中只有SO 2－被除去
4
C．通过净化处理后的水，导电性增强
D．阴离子交换树脂填充段存在反应：H＋＋OH－＝HO
2
【答案】（1）电解 C （2）SO ＋Br ＋2HO＝4H＋＋SO 2－＋2Br－ （3）不合理，方
2 2 2 4
案想让氯水中的氯气氧化溴离子，溴单质再氧化碘离子，但氯水是过量的，过量的氯水也
能氧化碘离子生成碘单质，Cl ＋2I－＝2Cl－＋I ，遇到淀粉也会变蓝色 （4）温度过高，
2 2
大量水蒸气随溴排出，溴蒸汽中水蒸气含量增加，温度过低，溴不能完全蒸出，产率较低
（5）蒸馏法 D
