Question

【題目】海洋資源的利用具有廣闊前景。

（1）無需經過化學變化就能從海水中獲得的物質是___(填序號)

A.Cl2 B.淡水 C.燒堿 D.食鹽

（2）如圖是從海水中提取鎂的簡單流程。

①操作 A是___。

②海水提鎂的過程，為什么要將海水中的氯化鎂轉變為氫氧化鎂，再轉變為氯化鎂？___

（3）利用海底的“可燃冰”制作的酸性燃料電池的總反應式為：CH4+2O2=CO2+2H2O，則該燃料電池負極的電極反應式為____。

（4）海帶灰中富含以 I- 形式存在的碘元素，實驗室提取 I2的途徑如圖所示：

①灼燒海帶至灰燼時所用的主要儀器是____（填序號）。

a.坩堝 b．試管 c．蒸發皿 d．燒杯

②向酸化的濾液中加過氧化氫溶液，寫出該反應的離子方程式____。

（5）海底的煤經綜合利用開發的副產物CO2能生產甲醇燃料，其反應的方程式為：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，某科學實驗將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質的量隨時間變化如圖實線所示，a，b，c，d 括號內數據表示坐標。

①a點正反應速率___(填“大于、等于或小于”)a點逆反應速率。

②平衡時CO2的物質的量濃度是____mol/L。

③能夠說明該反應達到化學平衡狀態的標志是___。

A．單位時間內消耗1molCO2，同時生成3molH2 B．混合氣體的密度不隨時間變化

C．CH3OH、H2的濃度不再隨時間變化 D．CH3OH和H2O濃度相等

Answer 1

【答案】BD 過濾 海水中氯化鎂的含量很大，但鎂離子濃度很低，該過程可以使鎂離子富集，增大鎂離子濃度，降低成本 CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+ a 2H++2I-+H2O2=I2+2H2O 大于 2 AC

【解析】

(1)根據從海水制備物質的原理分析判斷；

(2)海水引入沉淀池，用生石灰和水反應生成的氫氧化鈣沉淀鎂離子，過濾得到氫氧化鎂沉淀，在沉淀中加入稀鹽酸溶解得到氯化鎂溶液，蒸發濃縮、結晶析出、洗滌干燥得到氯化鎂晶體，在氯化氫氣流中加熱失去結晶水得到固體氯化鎂，電解熔融氯化鎂得到金屬鎂，據此分析解答；

(3)酸性條件下正極電極反應式為O2+4e-+4H+═2H2O，根據總反應減去正極反應式得到負極反應式；

(4)干海帶灼燒成海帶灰，加水溶解過濾，得到的濾液中酸化加入過氧化氫氧化碘離子生成碘單質，加入四氯化碳萃取分液分離出碘單質，據此分析解答；

(5)①a點時還沒有達到平衡狀態，從反應物的物質的量的變化趨勢判斷反應進行的方向，據此判斷正逆反應速率大小；②根據圖像，平衡時氫氣為2mol，根據三段式計算；③根據平衡時，正逆反應速率相同，各組分含量保持不變分析判斷。

(1)A．可從海水中獲得氯化鈉，電解氯化鈉溶液或熔融氯化鈉生成氯氣，需要化學變化從海水中獲得氯氣，故A不選；B．把海水用蒸餾等方法可以得到淡水，不需要化學變化獲得，故B選；C．可從海水中獲得氯化鈉，電解氯化鈉溶液可得燒堿、氫氣和氯氣，需要化學變化從海水中獲得燒堿，故C不選；D．可從海水中獲得氯化鈉，是利用氯化鈉溶解度隨溫度變化不大，蒸發溶劑得到，不需要化學變化獲得，故D選；故答案為：BD；

(2)①根據分析可知操作A為分離固體和溶液的操作為過濾，故答案為：過濾；

③海水提鎂的過程中將海水中的氯化鎂轉變為氫氧化鎂，再轉變為氯化鎂，是因為海水中氯化鎂的含量很大，但鎂離子濃度很低，該過程可以使鎂離子富集，增大鎂離子濃度，降低成本，故答案為：海水中氯化鎂的含量很大，但鎂離子濃度很低，該過程可以使鎂離子富集，增大鎂離子濃度，降低成本；

(3)酸性條件，燃料電池總反應式：CH4+2O2═CO2+2H2O，正極電極反應式為O2+4e-+4H+═2H2O，總反應減去正極反應式得到負極反應式：CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+，故答案為：CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+；

(4)①灼燒固體時所用的主要儀器為坩堝，故答案為：a；

②加入過氧化氫的目的是將碘離子轉化為單質碘，離子方程式為2H++2I-+H2O2═I2+2H2O，故答案為：2H++2I-+H2O2═I2+2H2O；

(5)①a點時還沒有達到平衡狀態，反應物氫氣的物質的量繼續減小，反應繼續正向進行，所以正反應速率大于逆反應速率，故答案為：大于；

②根據圖像，平衡時氫氣為2mol，

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

起始量(mol) 6 8 0 0

變化量(mol) 2 6 2 2

平衡量(mol) 4 2 2 2

平衡時CO2的物質的量濃度==2mol/L，故答案為：2；

③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。A．單位時間內消耗1molCO2，同時生成3mol H2，說明正逆反應速率相同，反應達到平衡狀態，故A正確；B．混合氣體質量不變、體積不變，混合氣體的密度始終不隨時間變化，不能說明反應達到平衡狀態，故B錯誤；C．CH3OH、H2的濃度不再隨時間變化是平衡的標志，故C正確；D．CH3OH和H2O濃度相等和起始量和變化量有關，不能說明正逆反應速率相同，不能說明反應達到平衡狀態，故D錯誤；故答案為：AC。