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2018届高考化学总复习第4章非金属及其化合物跟踪检测十六海水资源的开发利用及环境保护新人教版

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         跟踪检测(十六) 海水资源的开发利用及环境保护
    1.海洋是一个巨大的宝藏,期待着人们的开发和利用。下列物质不经过化学变化就能
从海水中获得的是(  )
    A.单质溴                           B.单质镁
    C.烧碱                             D.食盐
    解析:选    D 通入氯气将溴离子氧化为溴单质,是化学变化,故                       A 错误;通过电解熔
融的氯化镁得到镁,是化学变化,故                B 错误;把从海水中获得的氯化钠配制成饱和食盐水,
然后电解,即得烧碱、氢气和氯气,是化学变化,故                      C 错误;把海水经太阳暴晒,蒸发水
分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得,故                        D 正确。
    2.(2017·柳州模拟)从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、
分液、蒸馏等操作,下列图示对应的装置合理、操作规范的是(  )


    解析:选    C 灼烧应在坩埚中进行,A           项错误;过滤时应该用玻璃棒引流,B                项错误;
蒸馏时温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,D                     项错误。
    3.下列有关防止或减少酸雨的措施中不可行的是(  )
    A.对燃煤及燃煤烟气进行脱硫

    B.对含   SO2、NO2 的废气处理后再排空
    C.人工收集大气雷电产生的氮的氧化物
    D.推广天然气、甲醇等作为汽车的燃料
    解析:选    C 酸雨的产生的原因主要有燃煤和汽车尾气排放的气体,酸雨可以分为硫
酸型和硝酸型酸雨。对燃煤及燃煤烟气进行脱硫,可以减少硫酸型酸雨的产生,A                                  可行;

SO2、NO2 是形成酸雨的直接原因,对含            SO2、NO2 的废气处理后再排空,可以减少酸雨,
B 可行;人工收集大气雷电产生的氮的氧化物不现实,C                      不可行;推广天然气、甲醇等作为
汽车的燃料,可以减少燃煤的使用,有利于减少酸雨,D                       可行。
    4.下列说法中不正确的是(  )
    A.从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
    B.往淡水中加入       NaCl 等配成人造海水,可用于海产品的长途运输
    C.赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的
    D.海洋经济专属区的资源开发可获得                Fe、Co、K、Au、Mg、B     等金属

                                       -
    解析:选    D 由于海带中的碘是碘离子(I             ),要从海带中提取碘单质(I2)必然会涉及
元素化合价的升降,故          A 项正确;由于海产品适于在海水中生活,所以往淡水中加入
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NaCl 等配成人造海水,可用于海产品的长途运输,故                    B 项正确;赤潮主要是由生活污水和
工农业生产的废水任意排放引起水中                N、P 含量增高,造成水域中的水体富营养化,藻类大
量生长,水中的含氧量减少而造成的,故                  C 项正确;硼(B)是非金属元素,故            D 项错误。
    5.工业上制备相关物质,涉及的反应原理及部分流程较为合理的是(  )
                   CaOH2    高温    电解
                    ――→      ――→   ――→
    A.制取镁:海水          Mg(OH)2    MgO   Mg
                     过量NaOH过aq量HClaq   电解
                        ――→      ――→      ――→
    B.冶炼铝:铝土矿           NaAlO2   无水   AlCl3   Al
                      Cl2  热吹空出S气O2吸收    2再1进一Cl步2 操作
                     ――→   ――→――→            ――→
    C.制溴:浓缩海水           Br2       HBr(aq)    Br2
                 O2,灼烧    H2O,浸Cl取2    12热再裂进汽一油步,操萃作取
                  ――→       ―――→―→          ――→
    D.制碘:海带         海带灰           I2(aq)   I2

    解析:选    C A  项制取   Mg 应电解   MgCl2;B 项制取   Al 应电解   Al2O3;D 项热裂汽油与

I2 反应,应用    CCl4 或苯萃取。
    6.下表中解决相对应的环境问题所采取的措施不科学的是(  )
              环境问题                             措施

       A      臭氧空洞               限制氟氯烃类物质的生产量和消耗量
       B        酸雨         改变能源结构,减少二氧化硫和氮氧化物的排放量
       C      白色污染               回收利用废旧塑料,开发可降解塑料
       D    水体富营养化                 禁止使用含磷洗衣粉及施用氮肥
    解析:选    D 氟氯烃是造成臭氧空洞的主要原因;减少二氧化硫、氮氧化物的排放有
利于控制酸雨的产生;对废旧塑料回收利用及开发可降解塑料制品均有利于减少白色污染;
禁止施用氮肥不符合农业现状,故               D 项不科学。
    7.海水是巨大的资源宝库,下列关于海水综合利用的说法错误的是(  )


    A.海水制淡水主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
    B.海水制盐、发展氯碱工业都是发生物理变化

    C.海水提溴过程中先通入           Cl2 将溴离子氧化为溴单质

    D.工业上用电解熔融         MgCl2 的方法制取金属镁
    解析:选    B A.海水制淡水主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,正确;B.氯碱
工业中电解饱和食盐水,产生了新物质有氯气、氢气、氢氧化钠生成,发生化学变化,错

误;C.海水中的溴元素以溴离子形式存在,所以海水提溴过程中先通入                             Cl2 将溴离子氧化

为溴单质,再将溴吹出,正确;D.氧化镁的熔点较高,所以工业上用电解熔融                                MgCl2 的方
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法制取金属镁,正确。
    8.二氧化碳捕获和封存技术(CCS)是当今化学的前沿技术,下面通过化学反应捕获

CO2 的反应中,原子利用率达到           100%的是(  )

    A.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2

    B.Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3

    C.Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO

    D.2Mg+CO2  点燃,2MgO+C
    解析:选    B B  项中生成物只有一种,无副产物生成,原子利用率达                      100%。
    9.(2017·唐山质量检测)“绿色化学”实验已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”
的是(  )


    ①实验室中收集氨气采用图甲所示装置
    ②实验室中做氯气与钠反应实验时采用图乙所示装置
    ③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验
    ④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
    A.②③④                            B.①②③
    C.①②④                            D.①③④
    解析:选    C 因为氨气的密度比空气小,实验室用向下排空气法收集氨气,氨气溶于
水呈弱碱性,可以使滴有酚酞的水变红,①符合“绿色化学”;氯气有毒,与钠反应后,
多余的氯气被碱液吸收,②符合“绿色化学”;铜与稀硝酸反应生成的一氧化氮有毒,一
氧化氮可以用气球收集,④符合“绿色化学”;浓盐酸和浓氨水都易挥发,③不符合“绿
色化学”。
    10.(2016·浙江高考)为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含                        NH+4 废水和工业废

气(主要含    N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:


    下列说法不正确的是(  )

    A.固体   1 中主要含有     Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
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    B.X 可以是空气,且需过量
    C.捕获剂所捕获的气体主要是             CO

    D.处理含    NH+4 废水时,发生反应的离子方程式为              NH+4 +NO-2 ===N2↑+2H2O

    解析:选    B 工业废气中的       CO2、SO2 与石灰乳反应生成难溶的           CaCO3 和 CaSO3,石灰乳

微溶于水,A     项正确;气体      1 中含有   NO、CO  和 N2,若用过量空气,则         NO 被全部氧化为

NO2,NO2 与 NaOH 反应生成    NaNO3 和 NaNO2,与流程图中     NaNO2 不符,故通入的空气不能过量,

NO2 与 NO 气体按照   1∶1  混合与   NaOH 完全反应生成     NaNO2,B 项错误;气体       2 中含有  N2 和

CO,N2 无毒,故捕获剂捕获的气体主要为               CO,C 项正确;NaNO2    具有氧化性,NH+4     具有还原

性,二者发生氧化还原反应生成无污染的                  N2,D 项正确。
    11.直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将烟气通
过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,最终生成硫酸
钙。硫酸钙可在如图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应,
气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳,从而有利于二氧化
碳的回收利用,达到减少碳排放的目的。
    请回答下列问题:
    (1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中,引发的主要环境问题有__________(填字母)
。
    A.温室效应                           B.酸雨
    C.粉尘污染                           D.水体富营养化
    (2)在烟气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间的二氧
化碳,以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的                    pH,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气
快速氧化生成硫酸钙。
    ①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为__________。
    ②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为
________________________________________________________________________。
    解析:(1)煤燃烧产生的烟气中含有的粉尘会造成粉尘污染,含有的二氧化硫(与空气
接触可产生三氧化硫)会造成酸雨,二氧化碳可以造成温室效应,故应选                              A、B、C。

    (2)①因  CO2+CaCO3+H2O===Ca(HCO3)2,故二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为

Ca(HCO3)2;②1  mol Ca(HSO3)2 被氧气氧化肯定生成        1 mol CaSO4,根据   S 元素守恒,还要

有  H2SO4 生成,故反应的化学方程式为           Ca(HSO3)2+O2===CaSO4+H2SO4。
    答案:(1)ABC

    (2)①Ca(HCO3)2(或碳酸氢钙)

    ②Ca(HSO3)2+O2===CaSO4+H2SO4
    12.(2017·湖北诊断)海洋是一个丰富的资源宝库,通过海水的综合利用可获得许多
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物质供人类使用。
    (1)海水中盐的开发利用:
    ①海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河入海口,多风少雨,潮汐落
差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和________池。
    ②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产,在电解槽中阳
离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,请说明氯碱生产中阳离子交换膜
的作用______________(写一点即可)。
    (2)电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示。其中具
有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题:


    ①海水不能直接通入阴极室中,理由是____________________________________
    ________________________________________________________________________。
    ②A 口排出的是________(填“淡水”或“浓水”)。
    (3)用苦卤(含    Na+、K+、Mg2+、Cl-、Br-等离子)可提取溴,其生产流程如图所示:


    ①若吸收塔中的溶液含          BrO-3 ,则吸收塔中反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。

    ②通过①氧化已获得含          Br2 的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含

Br2 的溶液?
    ________________________________________________________________________。
    ③向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在                  90             ℃左右进行蒸馏的原因是
________________________________________________________________________。
    解析:(3)由于苦卤中溴的含量太低,故在用苦卤制溴的过程中,需要富集溴,再由生

产流程及①中提供的信息可知,在吸收塔为                   Br2 与纯碱反应中有      BrO-3 生成,则离子方程式

      -            -
为  3CO23 +3Br2===5Br +BrO-3 +3CO2↑。
    答案:(1)①结晶 ②阻止氢气与氯气反应(或阻止氯气与氢氧化钠反应使烧碱不纯)
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    (2)①海水中含有较多的镁离子和钙离子,会产生氢氧化物沉淀,从而堵塞阳离子交换
膜 ②淡水

             -            -
    (3)①3CO23  +3Br2===5Br +BrO-3 +3CO2↑ ②通过①氧化获得的           Br2 溶液浓度太小,
因此要通过后面的处理来富集溴 ③顺利将溴蒸出,同时防止水蒸出
    13.(1)在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中

的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无
毒物质,减少汽车尾气污染。某研究性学习小组探究某种催
化剂在不同空燃比(空气与燃油气的质量比)条件下对汽车尾
气的催化效果。在一定条件下,测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如图所
示。空燃比约为________时,催化剂对汽车尾气的催化效果最好。(填                         a、b、c、d)

    (2)工业上也常用      NaOH 溶液吸收法处理       NOx,已知:

    NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O(Ⅰ)

    2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O(Ⅱ)

    现有  2 240 mL(标准状况)NO     和 NO2 的混合气体溶于      200 mL NaOH 溶液中,恰好完全反
应,并无气体放出,则          NaOH 溶液物质的量浓度是__________ mol·L-1。


    (3)NO 直接催化分解(生成       N2 与 O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下,NO               的分解产物
不同。在高压下,NO        在  40  ℃下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化
曲线如图所示。写出         Y 和 Z 的化学式:__________。
    解析:(1)由图像可知,在          c 点时  NO 和 CO 的转化率最高,催化效果最好。

    (2)据钠原子与氮原子守恒,2            240 mL(标准状况)NO    和 NO2 中氮原子的物质的量是         0.1 
mol,产物中钠与氮是        1∶1,故氢氧化钠的物质的量是             0.1  mol,c(NaOH)=0.1/0.2=0.5 
mol·L-1。

    (3)据图像得    n(NO)∶Y∶Z=3∶1∶1,故       Y、Z 分别是    N2O 和 NO2。

    答案:(1) c (2)0.5 (3)N2O、NO2
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