8.1海洋化学资源
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．下列有关资源、能源的叙述正确的是
A．空气中氧气的体积分数约是21%
B．海洋中繁衍着无数的水生生物，含有100多种化学元素
C．“西气东输”输送的是液化石油气
D．地壳中含量最多的金属元素是铁
2．下列有关资源与能源的说法正确的是
A．海底蕴藏着无以计数的能源，所以我们不用担心未来能源问题
B．利用海水提取金属镁的过程发生的反应都是复分解反应
C．除镁之外，还可以从海水中提取溴、碘等物质
D．现在，通过淡化海水可以得到充足的淡水，所以“珍惜每一滴水”的理念过时了
3．下列实验装置或操作不能达到实验目的是
A．检查气密性 B．干燥气体
C．制取氨气 D．实验室蒸馏
4．某同学利用收集到的浑浊河水制成蒸馏水的实验过程如图所示。下列说法不正确的是
A．絮凝剂可用明矾
B．操作①的名称是过滤
C．操作②中几乎不能除去病毒细菌
D．若固体D是活性炭，则液体E中的色素和异味比液体C明显减少
5．海水淡化有助于应对淡水短缺，下列方法能对海水进行淡化的是
A．①② B．③④ C．②③ D．①④
6．制造载人飞船和太空舱使用了镁合金和钛合金，工业上可用下图所示流程制备镁和钛。下列说法不正确的是
A．步骤①中可以加入石灰乳
B．步骤②和④中发生的反应都是复分解反应
C．该流程中氯化镁可以循环利用
D．步骤④中氩气作保护气是因为其化学性质稳定
7．下列实验能达到目的的是
A．实验室制取并收集氧气 B．验证质量守恒定律
C．制得纯水 D．称量一定质量的固体
8．下列关于水的净化，正确的是
A．活性炭的吸附性属于化学性质 B．过滤可以除去所有杂质
C．明矾净水的作用是杀菌消毒 D．蒸馏对水的净化程度最高
9．下列装置或操作正确且能达到实验目的的是
A．验证质量守恒定律 B．稀释浓硫酸
C．淡化海水 D．测溶液的pH
10．下列关于水的说法正确的是
A．蒸馏法可以将海水淡化
B．电解水实验中正极、负极产生的气体质量比为1：8
C．煮沸和过滤都能将硬水软化
D．软水中不含可溶性钙镁化合物
二、判断题
11．海水可以直接作为淡水饮用( )
12．活性炭可使海水转化成淡水( )
13．从海水中获得少量淡水，可采用蒸馏的方法( )
14．蒸馏是化学变化( )
15．蒸馏可以得到纯水( )
三、综合应用题
16．某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。
【任务一】认识水的蒸发
(1)如图是两杯等体积的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图，已知两杯水的水温分别是50℃和80℃，则温度为50℃的水为____________（填序号“A”或“B”）。
【任务二】探究水的组成
(2)图C所示装置是电解水的装置，收集到氢气的试管是 （填“a”或“b”）管，反应的化学方程式为 ，若用碳棒作电极进行电解水实验，一段时间后，得到氢气和氧气的体积比大于理论值，对产生此现象原因合理的猜想是 。
【任务三】水的净化过程
(3)膜分离技术可用于淡化海水如图D所示，通过膜的主要微观粒子是 （填微观粒子名称）。
(4)某同学设计的净水过程如图E所示。物质A是常见絮凝剂，操作a的名称是 ，在该过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ，操作b中加入活性炭的作用是 。
【任务四】水蒸气与镁粉的反应
(5)实验装置如图F所示，为了防止玻璃管中原有空气对实验的干扰，实验开始时，应先点燃 （选填“A”或“B”）处酒精灯。
(6)肥皂液中产生了能上升到空中的肥皂泡，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声。B处玻璃管内生成了白色固体Mg(OH)2，请写出B处玻璃管内发生反应的化学方程式 。
(7)C处冰水混合物的作用是 。
17．镁是重要的国防金属，充分利用海边的贝壳（主要成分是CaCO3）和卤水制取金属镁的流程图如下：
（1）步骤②的化学方程式为 ，试剂X的名称是 。
（2）步骤⑤电解熔融状态的C得到金属镁的过程，是将 能转化为 能。
（3）某校学生在实验室中模拟步骤③的反应，将氯化镁和氯化钠的固体混合物样品20g，完全溶于113.7g水中，再将100g氢氧化钠溶液平均分四次加入其中，充分振荡，生成白色沉淀的质量与所加氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。发生反应的化学方程式为：
请根据有关数据完成下列计算：
①M点对应的纵坐标应为 。
②恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数？ （写出计算过程）。
18．水是人类宝贵的自然资源，与人类的生产、生活密切相关。
（1）水是常见的溶剂，将下列生活中的物质分别放入水中，不能形成溶液的是 。
A 蔗糖 B 纯碱 C 食盐 D 花生油
用质量分数为20%的氢氧化钠溶液配制5%的氢氧化钠溶液100g，需要水 g。
（2）净化水的常用方法有：①消毒杀菌②过滤③蒸馏④活性炭吸附⑤加明矾吸附沉降。天然水中往往含有许多杂质，要把天然水净化成生活中的自来水，所选用的净化方法按净化过程排序是（填序号） 。
（3）漂白粉可用于水的杀菌消毒，其有效成分是次氯酸钙【化学式为Ca(ClO)2】。次氯酸钙可发生如下反应：，则X的化学式为 。
（4）一种新型净水剂高铁酸钾（K2FeO4），具有高效消毒作用，该高铁酸钾中铁元素的化合价为 。
（5）工业上可用海水提取粗盐后的母液来提取金属镁，其流程如下：
该流程中，加溶液A时所发生的反应方程式为 ，其中没有发生的基本反应类型为化合反应和 。
参考答案：
1．A
【详解】A、正常的空气成分按体积分数计算是：氮气约占78.1%，氧气约占20.9%，稀有气体约占0.93%，空气中氧气的体积分数约是21%，故A正确；
B、海洋中繁衍着无数的水生生物，含有80多种化学元素，故B不正确；
C、“西气东输”输送的是天然气，故C不正确；
D、地壳中元素含量排在前四位的是：O、Si、Al、Fe ，含量最多的金属元素是Al，故D不正确。故选A。
2．C
【详解】A、海底蕴藏着无以计数的能源，但很多资源属于不可再生资源，错误；
B、利用海水提取金属镁的过程是加入氢氧化钙生成氢氧化镁沉淀属于复分解反应，氢氧化镁中加入盐酸得到氯化镁，属于复分解反应，电解熔融氯化镁，不属于复分解反应，错误；
C、海水中含有镁、溴、碘等多种元素，除镁之外，还可以利用海水制取溴和碘等物质，正确。
D、海水的淡化过程需要消耗大量能源，成本较高，不现实，故仍然要珍惜每一滴水淡水，故选项说法错误。
故选C。
3．D
【详解】A、关闭弹簧夹，捂住圆底烧瓶，形成一段稳定的水柱，则证明气密性良好，故选项能达到实验目的；
B、浓硫酸具有极强的吸水性，且不与二氧化碳反应，可以用来干燥二氧化碳，故选项能达到实验目的；
C、加热碳酸氢钠会生成氨气、水和二氧化碳，碱石灰能吸收水和二氧化碳，故选项能达到实验目的；
D、蒸馏水时冷水应用下端通入，才能达到冷却的效果，故选项不能达到实验目的。
故选D
4．C
【详解】A、明矾溶于水形成胶状物质，能够吸附水中悬浮的固体杂质，加快沉降速率，所以絮凝剂可用明矾，选项正确；
B、由图可知，操作①将难溶性固体与水进行了分离，则该操作为过滤，选项正确；
C、由图可知，操作②为蒸馏操作，能够除去水中的病毒细菌，选项错误；
D、活性炭具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味，所以若固体D是活性炭，则液体E中的色素和异味比液体C明显减少，选项正确，
故选C。
5．D
【详解】①是蒸馏法，可以除去水中的不溶性和可溶性杂质，可用来进行海水淡化；②是活性炭吸附，只能吸附色素和异味，不能用于海水淡化；③是加絮凝剂，只能吸附杂质使其沉降，不能用于海水淡化；④是反渗透法，可用来进行海水淡化；故选项A、B、C错误，选项D正确；
故选：D。
6．B
【详解】A、石灰乳的主要成分是氢氧化钙，海水中含有氯化镁，加入石灰乳，氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，故A正确；
B、步骤②是氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，属于复分解反应；步骤④是镁和四氯化钛反应生成钛和氯化镁，属于置换反应，故B错误；
C、步骤④生成了氯化镁，可用于步骤③，可循环利用，故C正确；
D、步骤④中氩气作保护气是因为其化学性质稳定，可以隔绝空气，防止金属与氧气反应，故D正确。
故选B。
7．C
【详解】A、实验室制取并收集氧气，由于氧气的密度比空气大，应当使用向上排空气法，不能用向下排空气法，故A错误；
B、该装置没有密闭，产生氧气逸出，不能验证质量守恒定律，故B错误；
C、蒸馏可以除去水中所有杂质，得到纯水，故C正确；
D、使用托盘天平称量一定质量的固体，应当遵循左物右码的原则，图示放反了物品与砝码的位置，故D错误；
故选C。
8．D
【详解】A、活性炭吸附过程中没有新物质生成，属于物理变化，吸附性属于物理性质，故说法错误；
B、过滤适用于不溶于水的固体和液体，只能除去不溶性杂质，不能除去可溶性杂质，故说法错误；
C、明矾溶于水形成的胶体能将不溶性固体小颗粒凝聚在其表面，可以加速沉降，不能杀菌消毒，故说法错误；
D、蒸馏是通过加热的方法使水沸腾变成水蒸气,然后冷凝成水的过程，是净化程度最高的一种方法，故说法正确；
故选D。
9．C
【详解】A、稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，反应后二氧化碳气体逸出，反应后烧杯中的物质质量减少，不能直接用于验证质量守恒定律，故选项不能能达到实验目的。
B、稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时的扩散；一定不能把水注入浓硫酸中，图中所示操作错误，故选项不能能达到实验目的。
C、用高分子材料制成的分离膜，能将氯化钠与水分离，能用于淡化海水，故选项能能达到实验目的。
D、用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作方法为在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH。不能将pH试纸伸入待测液中，以免污染待测液，图中所示操作错误，故选项不能达到实验目的。
故选：C。
10．A
【详解】A、蒸馏可除去所有杂质，可将海水淡化，符合题意；
B、在电解水实验中，“正氧负氢”，即，故电解水实验中正极、负极产生的气体质量比为：32:4=8:1，不符合题意；
C、可溶性钙、镁化合物在加热时，能形成沉淀，故煮沸可将硬水软化，过滤只能除去难溶性杂质，不能除去可溶性杂质，不能将硬水软化，不符合题意；
D、软水中不含或含较少可溶性钙、镁化合物，不符合题意。
故选A。
11．错误
【详解】海水中含有很多杂质，例如含有氯化钠等而有咸味，不能直接作为淡水饮用，故错误。
12．错误
【详解】活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，不能除去可溶性杂质，不能使海水淡化，故错误。
13．正确
【详解】蒸馏能够得到蒸馏水，因此通过蒸馏可以从海水中获得少量淡水，故说法正确。
14．错误
【详解】蒸馏只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，错误。
15．正确
【详解】蒸馏得到的蒸馏水为纯水，说法正确。
16．(1)A
(2) a 相同条件下，氧气比氢气更易溶于水或氧气与电极反应而被消耗（合理即可）
(3)水分子
(4) 过滤 漏斗 吸附水中的色素和异味
(5)A
(6)
(7)降低气体温度，使水蒸气液化
【详解】（1）分子在不断运动，且温度越高，分子的运动速率越快，则温度高的烧杯上方水分子数目多，温度低的烧杯上方水分子数目少，故温度为50℃的水为A；
（2）在电解水实验中，“正氧负氢”，a管与负极相连，故收集到氢气的试管是a；
水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；
若用碳棒作电极进行电解水实验，一段时间后，得到氢气和氧气的体积比大于理论值，可能是氧气与电极反应而被消耗，也可能是因为相同条件下，氧气比氢气更易溶于水，部分氧气溶于水；
（3）由图可知，通过膜的主要微观粒子是水分子，从而能达到海水淡化的目的；
（4）操作a实现了固液分离，名称是过滤；
过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、玻璃棒和漏斗；
活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，故操作b中加入活性炭的作用是：吸附水中的色素和异味；
（5）为了防止玻璃管中原有空气对实验的干扰，实验开始时，应先点燃A处酒精灯，水蒸发产生水蒸气，将装置内空气排尽，然后点燃B；
（6）肥皂液中产生了能上升到空中的肥皂泡，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，说明反应生成了氢气，B处玻璃管内生成了白色固体Mg(OH)2，则B处玻璃管内发生反应为镁和水蒸气在加热的条件下反应生成氢氧化镁和氢气，该反应的化学方程式为：；
（7）C处冰水混合物的作用是降低气体温度，使水蒸气液化，防止影响氢气的检验。
17． 稀盐酸 电 化学 2.9g 解：设恰好完全反应时，生成氯化钠的质量为x，氯化镁的质量为y
x=17.55g
y=14.25g
恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数为：
答：恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数为11.65%。
【详解】（1）碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，故A为氧化钙，步骤②的反应为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为：；
试剂X应为稀盐酸，氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水，氯化镁在通电的条件下反应生成镁和氯气；
（2）步骤⑤电解熔融状态的C得到金属镁的过程，是将电能转化为化学能；
（3）①由图可知，加入氢氧化钠溶液的质量为75g，生成沉淀的质量为8.7g，设加入氢氧化钠溶液的质量为25g时，生成沉淀的质量为x，可得： x=2.9g；
②见答案。
18． D 75 ⑤②④① CO2 +6 置换反应
【详解】（1）A、蔗糖能溶于水形成均一、稳定的溶液，不符合题意；
B、纯碱是碳酸钠的俗称，碳酸钠能溶于水形成均一、稳定的溶液，不符合题意；
C、食盐能溶于水形成均一、稳定的溶液，不符合题意；
D、花生油不溶于水，只能以小液滴的形式悬浮于液体里，形成乳浊液，符合题意。
故选D；
根据稀释前后，溶质的质量不变，可得需要20%的氢氧化钠溶液的质量为：100g×5%÷20%=25g，需要加水的质量为：100g-25g=75g；
（2）要把天然水净化成生活中的自来水，所选用的净化方法按净化过程排序是加明矾吸附沉降（使悬浮的杂质沉降）、过滤（除去难溶性杂质）、吸附（吸附水中的色素和异味）、消毒（除去细菌和病毒），无需蒸馏，故顺序是：⑤②④①；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Ca、Cl、O、H、C的个数分别是1、2、3、2、0，生成物中含Ca、Cl、O、H、C的个数分别是1、2、5、2、1，故反应物中还应含1个C、2个O，故X的化学式为：CO2；
（4）高铁酸钾中钾元素显+1价，氧元素显-2价，设铁元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+1）×2+x+（-2）×4=0，x=+6；
（5）氯化镁能与氢氧化钙反应生成氢氧化镁和氯化钙，故沉淀为氢氧化镁，加入溶液A，生成氯化镁，故A为盐酸，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水，该反应的化学方程式为：；
氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁和氯化钙，该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应；
氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应；
氯化镁通电分解生成镁和氯气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应。
故其中没有发生的基本反应类型为化合反应和置换反应。
