Question

【题目】海洋资源的利用具有广阔前景。

（1）无需经过化学变化就能从海水中获得的物质是___(填序号)

A.Cl2 B.淡水 C.烧碱 D.食盐

（2）如图是从海水中提取镁的简单流程。

①操作 A是___。

②海水提镁的过程，为什么要将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁，再转变为氯化镁？___

（3）利用海底的“可燃冰”制作的酸性燃料电池的总反应式为：CH4+2O2=CO2+2H2O，则该燃料电池负极的电极反应式为____。

（4）海带灰中富含以 I- 形式存在的碘元素，实验室提取 I2的途径如图所示：

①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器是____（填序号）。

a.坩埚 b．试管 c．蒸发皿 d．烧杯

②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液，写出该反应的离子方程式____。

（5）海底的煤经综合利用开发的副产物CO2能生产甲醇燃料，其反应的方程式为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图实线所示，a，b，c，d 括号内数据表示坐标。

①a点正反应速率___(填“大于、等于或小于”)a点逆反应速率。

②平衡时CO2的物质的量浓度是____mol/L。

③能够说明该反应达到化学平衡状态的标志是___。

A．单位时间内消耗1molCO2，同时生成3molH2 B．混合气体的密度不随时间变化

C．CH3OH、H2的浓度不再随时间变化 D．CH3OH和H2O浓度相等

Answer 1

【答案】BD 过滤 海水中氯化镁的含量很大，但镁离子浓度很低，该过程可以使镁离子富集，增大镁离子浓度，降低成本 CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+ a 2H++2I-+H2O2=I2+2H2O 大于 2 AC

【解析】

(1)根据从海水制备物质的原理分析判断；

(2)海水引入沉淀池，用生石灰和水反应生成的氢氧化钙沉淀镁离子，过滤得到氢氧化镁沉淀，在沉淀中加入稀盐酸溶解得到氯化镁溶液，蒸发浓缩、结晶析出、洗涤干燥得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中加热失去结晶水得到固体氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁，据此分析解答；

(3)酸性条件下正极电极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，根据总反应减去正极反应式得到负极反应式；

(4)干海带灼烧成海带灰，加水溶解过滤，得到的滤液中酸化加入过氧化氢氧化碘离子生成碘单质，加入四氯化碳萃取分液分离出碘单质，据此分析解答；

(5)①a点时还没有达到平衡状态，从反应物的物质的量的变化趋势判断反应进行的方向，据此判断正逆反应速率大小；②根据图像，平衡时氢气为2mol，根据三段式计算；③根据平衡时，正逆反应速率相同，各组分含量保持不变分析判断。

(1)A．可从海水中获得氯化钠，电解氯化钠溶液或熔融氯化钠生成氯气，需要化学变化从海水中获得氯气，故A不选；B．把海水用蒸馏等方法可以得到淡水，不需要化学变化获得，故B选；C．可从海水中获得氯化钠，电解氯化钠溶液可得烧碱、氢气和氯气，需要化学变化从海水中获得烧碱，故C不选；D．可从海水中获得氯化钠，是利用氯化钠溶解度随温度变化不大，蒸发溶剂得到，不需要化学变化获得，故D选；故答案为：BD；

(2)①根据分析可知操作A为分离固体和溶液的操作为过滤，故答案为：过滤；

③海水提镁的过程中将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁，再转变为氯化镁，是因为海水中氯化镁的含量很大，但镁离子浓度很低，该过程可以使镁离子富集，增大镁离子浓度，降低成本，故答案为：海水中氯化镁的含量很大，但镁离子浓度很低，该过程可以使镁离子富集，增大镁离子浓度，降低成本；

(3)酸性条件，燃料电池总反应式：CH4+2O2═CO2+2H2O，正极电极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，总反应减去正极反应式得到负极反应式：CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+，故答案为：CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+；

(4)①灼烧固体时所用的主要仪器为坩埚，故答案为：a；

②加入过氧化氢的目的是将碘离子转化为单质碘，离子方程式为2H++2I-+H2O2═I2+2H2O，故答案为：2H++2I-+H2O2═I2+2H2O；

(5)①a点时还没有达到平衡状态，反应物氢气的物质的量继续减小，反应继续正向进行，所以正反应速率大于逆反应速率，故答案为：大于；

②根据图像，平衡时氢气为2mol，

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

起始量(mol) 6 8 0 0

变化量(mol) 2 6 2 2

平衡量(mol) 4 2 2 2

平衡时CO2的物质的量浓度==2mol/L，故答案为：2；

③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。A．单位时间内消耗1molCO2，同时生成3mol H2，说明正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故A正确；B．混合气体质量不变、体积不变，混合气体的密度始终不随时间变化，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；C．CH3OH、H2的浓度不再随时间变化是平衡的标志，故C正确；D．CH3OH和H2O浓度相等和起始量和变化量有关，不能说明正逆反应速率相同，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；故答案为：AC。