8.1 自然资源的开发利用同步练习下学期高一化学人教版（2019）必修第二册

8.1 自然资源的开发利用
一、单选题（共12题）
1．2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京举行，其中短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀可用不锈钢制成，下列叙述错误的是
A．不锈钢是最常见的一种合金钢
B．不锈钢在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力
C．不锈钢中常添加一种或几种合金元素，从而使其具有各种特殊性能
D．不锈钢中只含有金属元素，不含有非金属元素
2．下列有关常见元素及其化合物的说法正确的是
A．工业上用氯气与澄清石灰水反应制备漂白粉
B．金属钠具有强还原性，可用金属钠和TiCl4溶液反应制备金属Ti
C．镁是国防金属，工业上采用电解熔融氧化镁的方法获得镁单质
D．食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化作用
3．下列关于古籍中的记载说法错误的是
A．《天工开物》中“凡石灰，经火焚炼为用”涉及的反应类型是分解反应
B．制造“司母戊鼎”的青铜和举世轰动的“超级钢”均属于合金
C．诗句“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”描述的变化属于化学变化
D．《肘后备急方》中“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”该过程属于化学变化
4．下列关于金属冶炼的叙述正确的是
A．工业上可利用铝热反应大量冶炼金属铁
B．金属钠、铝和铜都可用还原法制备
C．电解饱和氯化镁溶液可得金属镁
D．用足量CO还原铁矿石可得到金属铁
5．2019年1月5日，和谐号动车组从昆明始发，历经2小时58分抵达丽江，这条“旅游黄金线”跨入了“快旅漫游”的时代。在制造高速列车使用的多种材料中，属于合金的是
A．玻璃 B．塑料 C．硬铝 D．碳纤维
6．中华文化源远流长，三星堆出土了大量文物，如黄金面具、丝绸“黑炭”、青铜神树、陶瓷碎片等。下列有关说法正确的是
A．测定文物年代的与互为同素异形体
B．文物中做面具的金箔由热还原法制得
C．丝绸转化为黑炭的过程涉及化学变化
D．青铜属于合金，青铜器上的铜锈成分为CuO
7．化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A．2022年北京冬奥会照明使用的太阳能电池其光电转换材料是
B．水电站把机械能转化为电能，而核电站把化学能转化成电能
C．煤、石油、天然气是当今世界重要的化石燃料
D．矿物燃料钙基固硫处理就是用化学方法将硫单质转变为化合物
8．2021年我国取得让世界瞩目的科技成果，化学功不可没。下列说法不正确的是
A．“北斗系统”组网成功，北斗芯片中的半导体材料为二氧化硅
B．“嫦娥五号”运载火箭用液氧液氢推进剂，产物对环境无污染
C．“天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
D．“奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金，钛合金属于新型合金
9．化学与生活、生产密切相关，下列说法正确的是
A．煤经过气化和液化两个物理变化，可变为清洁能源
B．向高空云中播撒碘化银、干冰等，可进行人工降雨
C．“玉兔号”月球车帆板太阳能电池片的材料主要是二氧化硅
D．用外加电流的阴极保护法防钢铁腐蚀，需附加惰性电极作阴极
10．“嫦娥”奔月，“神舟”飞天，长征系列运载火箭(如图)功不可没，其火箭燃料有液氢、偏二甲肼、煤油等，下列有关说法正确的是
A．氢能热值高，来源广，无污染
B．煤油是可再生能源
C．偏二甲肼燃烧过程中，热能转化为化学能
D．1摩尔氢气的能量低于1摩尔液氢的能量
11．新冠病毒来袭之初，全球医疗物资告急，下列关于常见医疗用品的说法正确的是
A．医用酒精是95%的乙醇水溶液
B．一次性口罩中金属鼻梁条的加工是利用了金属的延展性
C．制作气密型防护服的材料氯丁橡胶属于天然高分子材料
D．来苏尔消毒液(主要成分为甲酚溶液)是利用其强氧化性破坏病毒蛋白结构进行杀毒
12．科技发展改变生活，2021年是我国人工智能、航空航天、量子通信、生命科学大放异彩的一年。下列说法错误的是
A．“祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性
B．量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同素异形体
C．清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片——天机芯的主要材料与光导纤维的相同
D．“天问一号”中Ti-Ni形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素
二、填空题（共4题）
13．自然界存在及人工合成的金属元素多达90多种。回答下列问题
(1)大多数金属元素在地壳中以_______(填“游离态”或“化合态”)存在，含量最多的金属是___________(填元素符号)。人类使用的金属材料包括纯金属和_________，青铜、生铁和硬铝都属后者。
(2)常见金属原子最外层电子数较少，单质在化学反应中常表现出______性，请画出金属钠的离子结构示意图___________。
(3)Na极易被氧化，将金属Na放在坩埚中加热，观察到Na先___________，然后剧烈燃烧，生成淡黄色固体，向该固体中通入CO2，反应过程中___________(填“放出”或“吸收”)热量。
(4)镁片和沸水反应置换出H2该反应的化学方程式为。___________。
14．煤是一种常用燃料。由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、CO、NO2和NO等多种有害气体和烟尘，会对环境造成污染，因此需要对煤进行加工后再燃烧，或将废气净化后再排放。
(1)煤的气化和液化能提高煤的利用率，又能减少有害气体的排放。写出煤气化的主要反应的化学方程式：___________；煤液化是___________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)煤的干馏是煤综合利用的重要途径。煤干馏时得到的固体产品是___________，其用途是___________。
(3)将煤直接进行燃烧，造成环境污染的主要方面之一是形成硝酸型酸雨。写出有关物质转化为硝酸的化学方程式：___________。
(4)向煤中添加生石灰是燃煤脱硫的一种方法，而且能变废为宝，用化学方程式表示反应原理：___________。
15．家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣、纸棉纤维等而造成堵塞，此时可以用一种固体管道疏通剂疏通。这种固体管道疏通剂的主要成分有和铝粉，请解释其疏通原理_________。
16．综合利用海水可以制备工业溴、纯碱等物质，其流程示意图如下：
(1)请写出海水淡化的两种方法：___________、___________。
(2)提取溴的过程经过2次用使“”，其目的是___________，所发生的离子反应方程式为___________。
(3)用水溶液吸收，使之转化成，有关反应方程式为___________；从氧化还原角度分析，下列3种物质也能用于吸收的是___________(填正确选项序号)。
① ②溶液 ③溶液
(4)X溶液中的主要阳离子是和___________(填离子符号)。
(5)在饱和溶液中先通后通的目的是___________。
(6)产品纯碱中含有少量碳酸氢钠。若煅烧前固体碳酸氢钠的质量为，煅烧后所得纯碱产品的质量为。则产品中纯碱的质量分数为___________(用含相关字母的代数式表示)。
三、计算题(共4题)
17．工业生产金属镁的流程示意图：
已知：海水中镁的含量为1.2g L-1，若海水中镁全部以计。试计算：
(1)海水中的物质的量浓度为______mol L-1；
(2)若每天生产镁，则每天至少需要消耗生石灰______t(假设生石灰中不含其它杂质)。
18．为确定某铝热剂（含氧化铁和铝）的组成，分别进行下列实验。
（1）若取a g样品，向其中加入足量的氢氧化钠溶液，测得生成的气体（标准状况，下同）体积为b L，样品中铝的质量是______________g。
（2）若取a g样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是：_______________________，氧化铁与铝的质量比是_____________。
（3）待（2）中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与（1）中所得气体的体积比c:b__________。
（4）用铝热法还原下列物质，制得金属各1mol，消耗铝最少的是____________
A．MnO2 B．Fe3O4 C．Cr2O3 D．V2O5
19．为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成，分别进行下列实验。
(1) 若取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为b L。样品中铝的质量是_____________g。
(2) 若取a g样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是：________，氧化铁与铝的质量比是________。
(3) 待(2)中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与(1)中所得气体的体积比c∶b=______________。
20．由铝和某些金属氧化物组成的混合物在化学上称为铝热剂，该混合物在高温条件下能发生置换反应。为确定某铝热剂样品(铝和氧化铁)的组成，分别进行下列实验：
（1）若取10.7g该样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为aL。反应的化学方程式是__，样品中铝的质量分数是__(用含a的表达式表示)。
（2）若取同质量的样品，在高温下使其恰好反应，则a=__L；该反应的化学方程式是__。
四、实验题（共4题）
21．粗盐提纯实验的科学探究。
I．粗盐中含有较多的杂质，化学兴趣小组同学按照课本“活动与探究”的要求做粗盐提纯实验。
(1)“活动与探究”中，操作步骤有：①计算产率、②过滤、③溶解、④蒸发，正确的操作顺序为___________(填序号)。
(2)仪器B的名称是___________，在实验中三个步骤中都须使用的一种仪器是___________(填序号)。
(3)称量食盐应放在仪器A的___________盘，蒸发时防止液滴飞溅的操作是___________。
II．化学兴趣小组同学欲除去固体氯化钠中混有的氯化钙。设计实验方案如下，请参与实验并回答问题。
(4)写出A物质的化学式：___________，写出A物质的俗称：___________。
(5)写出反应②的化学方程式：___________。
(6)反应①中加入过量A物质的目的是___________；反应②中如果加入盐酸也过量，则对所得到的氯化钠纯度___________(填“有”或“没有”)影响。
(7)分离后所得氯化钠的质量与分离前原混合物中氯化钠的质量相比较，结果___________(填“增大”、“不变”或“减少”)。
III．化学活动小组查阅资料发现，粗盐中除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、MgSO4以及泥沙等杂质。他们要除去杂质得到精盐，设计了下列实验方案(序号①～⑧表示实验操作，用于沉淀的试剂稍过量)：
根据上述方案，回答下列问题：
(8)操作①中玻璃棒的作用是___________。
(9)第⑤步操作的名称是___________。
(10) “蒸发结晶”用到的器材有：铁架台(铁圈)、坩埚钳、石棉网、火柴、玻璃棒、___________、酒精灯。
(11)实验中加入“Na2CO3溶液”的目的是___________。
(12)利用提供的沉淀试剂，另写出一种添加试剂的操作顺序(填序号)：___________。
IV．化学兴趣小组同学模拟“海水淡化工业”来制取蒸馏水。实验装置图如下：
(13)仪器c的名称是___________。
(14)该分离混合物的原理是利用 ___________不同，通过加热的方式使其分离。
(15)冷水进水端是___________端( 填 A或B )
(16)为防暴沸需向 ___________(填仪器名称)中加入___________ (填物品)。
22．海带中含有丰富的碘，为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了如图所示的实验：
请回答下列问题：
(1)实验时灼烧海带应在________(填仪器名称)内进行。
(2)步骤④中反应的离子方程式是____________。
(3)步骤⑤中选用的溶剂X可以是________(填试剂名称)。
(4)上述流程中的实验操作包括下列选项中________(按操作顺序选填代号)。
A．过滤 B．蒸发 C．蒸馏 D．分液
(5)请设计一个简单的实验方案，检验步骤⑤提取碘后的溶液中是否还含有单质碘_______________。
23．海水是大自然赐给人类的宝藏，海水的综合利用是全世界研究的重点。回答下列问题：
(1)粗盐中除了含有泥沙之外，还含有Ca2+、Mg2+、SO等杂质，由粗盐获得精盐的一般流程如图所示：
粗盐滤液滤液精盐
流程中加入氯化钡、纯碱和烧碱的目的依次是___、___、___。
(2)从海水中提取金属镁的流程如图：
浓缩的海水沉淀MgCl2→Mg
流程中加入熟石灰的目的是___，写出沉淀与盐酸反应的离子方程式：___。
(3)某学生在实验室模拟河水提取溴的步骤如下：海水→浓缩→氧化→提取→溴
①氧化步骤中适合作氧化剂的是___(填字母)。
A．Br2 B．Cl2 C．I2 D．HCl
②提取步骤：……溴水中加入CCl4振荡、静置……得溴的四氯化碳溶液。该分离提纯溴的方法叫___；用到的主要玻璃仪器为___。
24．海带中含有丰富的碘元素(以I-形式存在)。实验中提取碘的流程如图：
(1)①写出氯原子的原子结构示意图：_______。
②写出I-的电子式：_______。
③写出步骤②发生的离子方程式_______。
(2)①实验①的操作名称_______。
②实验③所需要的主要玻璃仪器为_______、烧杯。
(3)①实验操作③中，_______(填“能”或“不能”)用酒精来提取碘。
②实验操作③中，若用苯来提取碘，加入少量苯，充分振荡静置后的现象是_______。
A．溶液分层，下层红棕色 B．溶液分层，上层红棕色
C．溶液分层，下层紫红色 D．溶液分层，上层紫红色
(4)检验某无色溶液中是否含有I-，所用试剂不合理的是_______。
A．淀粉溶液和氯水 B．稀硝酸和硝酸银溶液
C．氯水和四氯化碳 D．KBr和稀HCl
(5)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的是( )
A．用装置甲灼烧碎海带
B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中的氯气
D．用装置丁吸收氧化浸泡液中后的尾气
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共5页
参考答案：
1．D
【解析】
A．不锈钢是铁合金，是最常见的一种合金钢，A正确；
B．不锈钢在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力，B正确；
C．不锈钢中常添加一种或几种合金元素，从而使其具有各种特殊性能，C正确；
D．钢是铁和碳的合金，不锈钢中含有金属元素，也含有非金属元素，D错误；
答案选D。
2．D
【解析】
A．澄清石灰水中Ca(OH)2浓度过小，一方面生成的Ca(ClO)2量少，另一方面在稀溶液中Ca(ClO)2大量水解，所以工业上常用氯气与石灰乳反应制备漂白粉，A不正确；
B．金属钠放入TiCl4溶液中，先与水反应，不能置换出Ti，B不正确；
C．氧化镁的熔点高，熔融时耗能大，工业上常采用电解熔融氯化镁的方法获得镁单质，C不正确；
D．食品工业中，常通过严格控制用量，在食品中添加适量的二氧化硫，可起到漂白、防腐和抗氧化作用，D正确；
故选D。
3．D
【解析】
A．《天工开物》中“凡石灰，经火焚炼为用”是指碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，是由一种物质生成多种物质的反应，反应类型是分解反应，故A正确；
B．青铜是铜锡合金，“超级钢”是铁碳等形成的合金，均属于合金，故B正确；
C．诗句“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”指的是碳酸钙受热分解为氧化钙和二氧化碳，描述的变化属于化学变化，故C正确；
D．《肘后备急方》中“青蒿握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”青蒿素的提取是利用了萃取的原理，该提取过程没有新物质生成，属于物理变化，故D错误；
故选：D。
4．D
【解析】
A．工业主要用铁矿石与CO反应冶炼金属铁，故不选A；
B．金属钠和铝一般用电解法冶炼，故不选B；
C．电解熔融的氯化镁冶炼金属镁，电解饱和氯化镁溶液生成氢氧化镁，故不选C；
D．工业上用足量CO还原铁矿石得到金属铁，故D正确；
选D。
5．C
【解析】
A．玻璃是无机非金属材料，故A不符合题意；
B．塑料是有机物，故B不符合题意；
C．硬铝是合金，故C符合题意；
D．碳纤维是非金属单质，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
6．C
【解析】
A．与二者互为同位素，选项A错误；
B．金在自然界中以游离态的形式存在，选项B错误；
C．丝绸和黑炭成分不同，二者的转化发生了化学变化，选项C正确；
D．铜锈的成分是，选项D错误；
答案选C。
7．C
【解析】
A．太阳能电池其光电转换材料是，故A错误；
B．核电站把核能转化成电能，故B错误；
C．化石燃料是由古代动植物体埋在地下，经过漫长的一系列非常复杂的变化而成，煤、石油、天然气是当今世界重要的化石燃料，故C正确；
D．矿物燃料钙基固硫处理就是用化学方法将二氧化硫变为硫酸钙，不是硫单质变为化合物，故D错误；
故选C。
8．A
【解析】
A．北斗芯片中的半导体材料为硅，故A错误；
B．液氧液氢推进剂反应时生成的产物为水，对环境无污染，故B正确；
C．硬度大、强度高的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，故C正确；
D．具有良好热加工成形和焊接成形性能的钛合金属于新型合金，故D正确；
故选A。
9．B
【解析】
A． 煤气化和液化是化学变化，故A错误；
B． 向高空云中播撒碘化银、干冰等，碘化银提供形成水滴的凝聚中心，干冰气化吸收热量，可进行人工降雨，故B正确；
C． 硅是半导体，“玉兔号”月球车帆板太阳能电池片的材料主要是硅，故C错误；
D． 用外加电流的阴极保护法防钢铁腐蚀，被保护的金属作阴极，故D错误；
故选B。
10．A
【解析】
A．氢气可以来自水的分解，来源广；单位质量的氢气燃烧放出的热量多，热值高；生成物是水，无污染，故A正确；
B．煤油是石油分馏的产物，石油是不可再生能源，所以煤油也是不可再生能源，故B错误；
C．燃烧过程是燃料的化学能转化为热能的过程，故C错误；
D．同一物质，气态能量高于液态能量，所以1mol氢气的能量高于1mol液氢的能量，故D错误；
故选A。
11．B
【解析】
A．医用酒精是体积分数75%的乙醇水溶液，95%的乙醇水溶液会使病毒的蛋白质外壳瞬间凝固，成为一层保护膜，A错误；
B．金属一般具有良好的延展性，一次性口罩中金属鼻梁条可以使口罩更紧密的与人脸贴合，利用了金属的延展性，B正确；
C．制作气密型防护服的材料氯丁橡胶属于合成高分子材料，C错误；
D．来苏尔消毒液，主要成分为甲酚溶液，没有强氧化性，D错误；
综上所述答案为B。
12．C
【解析】
A．钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性，A正确；
B．碳纳米管TEM与石墨烯均是碳单质，互为同素异形体，B正确；
C．芯片的主要材料是晶体硅，光导纤维的主要材料是二氧化硅，两者不相同，C错误；
D．Ti、Ni都属于过渡金属元素，D正确；
故选C。
13．(1) 化合态 Al 合金
(2) 还原
(3) 熔化呈液态 放出
(4)Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
【解析】
(1)
金属最外层电子数较少，易失去，大多数金属元素在地壳中以化合态(填“游离态”或“化合态”)存在，地壳中元素含量强五名的为氧、硅、铝、铁、钙，含量最多的金属是Al(填元素符号)。人类使用的金属材料包括纯金属和合金，青铜、生铁和硬铝都属后者。故答案为：化合态；Al；合金；
(2)
常见金属原子最外层电子数较少，易失去，单质在化学反应中常表现出还原性，钠失去最外层的1个电子形成钠离子，金属钠的离子结构示意图。故答案为：还原；；
(3)
Na极易被氧化，将金属Na放在坩埚中加热，观察到Na先熔化呈液态，然后剧烈燃烧，生成淡黄色固体，向该固体中通入CO2，反应过程中放出(填“放出”或“吸收”)热量。故答案为：熔化呈液态；放出；
(4)
镁片和沸水反应置换出H2同时生成氢氧化镁，反应的化学方程式：Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。故答案为：Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。
14． C＋H2O(g)CO＋H2 化学 焦炭 可作燃料及工业原料 2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO CaO＋SO2=CaSO3，2CaSO3＋O2=2CaSO4
【解析】
(1)水煤气是由碳与水蒸气高温下反应生成的一氧化碳和氢气的混合物，则其反应为：C＋H2O(g)CO＋H2；煤的液化是指从煤中产生液体燃料的一系列方法的统称。最初的液化方法是先利用煤产生氢和一氧化碳的混合气体，然后使这种气体在催化作用下成为液态碳氢化合物燃料 ，属于化学变化，故答案为：C＋H2O(g)CO＋H2；化学；
(2) 煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程，煤的干馏是属于化学变化，其中焦炭可用作燃料及工业原料的固体物质，故答案为：焦炭；可作燃料及工业原料；
(3) 由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、CO、NO2和NO多种有害气体，其中NO2和NO时形成硝酸型酸雨的主要成分，则NO和NO2转化硝酸型酸雨的反应方程式为：2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，故答案为：2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；
(4)氧化钙为碱性氧化物，煤燃烧的废气中含有酸性气体二氧化硫，则氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙；亚硫酸钙再被氧气氧化为硫酸钙，则其反应分别为：CaO＋SO2=CaSO3，2CaSO3＋O2=2CaSO4，故答案为：CaO＋SO2=CaSO3，2CaSO3＋O2=2CaSO4。
15．和铝粉反应放出大量的热，加快NaOH分解油脂、毛发、菜渣、纸棉纤维等的速率，同时生成的氢气起到物理疏通作用
【解析】
固体管道疏通剂的主要成分有和铝粉，两者发生反应：，该反应放出大量的热，加快NaOH分解油脂、毛发、菜渣、纸棉纤维等的速率，生成的氢气起到物理疏通作用。
16． 蒸馏法 渗析法 离子交换法(3个中任意答2个) 使溴元素富集 ②③ 使氯化钠溶液显碱性，以利于吸收气体 或
【解析】
(1) 目前淡化海水主要采用三种方法：蒸馏法、渗析法和离子交换法。故答案为: 蒸馏法、渗析法和离子交换法；
(2) 第一次用氯气制取Br2获取的Br2浓度较小，第二次用SO2将Br2还原并收集是为了富集溴元素，再用氯气使“”是为了更容易获得更多的溴，氯气提取溴所发生的离子方程式为：，故答案为：使溴元素富集 ；
(3) SO2与Br2和水发生的化学方程式是，；由于H2SO4中的S的化合价处于最高价，因此不能吸收Br2，而碘的非金属性比溴要弱，所以溴可以置换碘，因此KI可以用于吸收Br2，由于Na2SO3中的S处于+4价，而S的最高价是+6价，因此S可以被Br2氧化，从而Na2SO3溶液也能用于吸收Br2，故答案为：，②③；
(4) 由于饱和的NaCl溶液吸收了NH3，所以X溶液中的主要的阳离子还有，故答案为：；
(5)通入氨气后溶液显碱性，可以增大二氧化碳的溶解度，故答案是：使氯化钠溶液显碱性，以利于吸收气体
(6) 设产品中纯碱的质量分数为x，则
，。故答案为或。
17． 0.05 4.67
【解析】
（1）海水中镁的含量为1.2g L-1，1.2g镁的物质的量为0.05mol，根据原子守恒，海水中c(MgCl2)=0.05mol/L；
（2）转变过程为：，其中加入生石灰的反应为：，根据镁原子守恒可知：，
因此每生产2t镁所至少需要的生石灰质量为：=4.67t。
18． 0.8b 2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe 80:27 2:3 B
【解析】
(1)氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，根据氢气的体积计算铝的质量；
(2)铝与氧化铁在高温下生成铁与氧化铝；由二者恰好反应，根据方程式可知，质量之比等于总的相对分子质量之比；
(3)由方程式可知，(2)中生成的n(Fe)等于铝热剂中n(Al)，与盐酸反应生成的氢气体积之比等于金属提供的电子的物质的量之比．注意铁与盐酸反应生成氯化亚铁；
(4)根据化合价的变化判断，化合价变化的数值越小，说明发生氧化还原反应时得到的电子数目越少，则消耗铝的量最少。
(1)氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，根据方程式知，铝的质量=××27g/mol=g；
(2)铝与氧化铁在高温下生成铁与氧化铝，反应方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；由二者恰好反应，根据方程式可知，质量之比等于总的相对分子质量之比，则样品中氧化铁与铝的质量比为(56×2+16×3):2×27=80:27；
(3)由方程式2Al+Fe2O32Fe+Al2O3可知，(2)中生成的n(Fe)等于铝热剂中n(Al)，与盐酸反应生成的氢气体积之比等于金属提供的电子的物质的量之比，所以(3)中生成的氢气与(1)中生成氢气体积之比c：b=2n(Fe):3n(Al)=2:3；
(4)A．MnO2～Mn，生成1molMn，需要得到4mol电子，消耗molAl；
B．Fe3O4～3Fe，生成1molFe得到mol电子，消耗molAl；
C．Cr2O3～2Cr，生成1molCr，需要3mol电子，消耗1molAl；
D．V2O5～2V，生成1molV，需得电子5mol，消耗molAl；
所以制得金属各1mol，消耗铝最少的是B，故答案为B。
19． 2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe 80:27 2∶3
【解析】
(1)氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，根据氢气的体积计算铝的质量；
(2)铝与氧化铁在高温下生成铁与氧化铝；由二者恰好反应，根据方程式可知，质量之比等于总的相对分子质量之比；
(3)由方程式可知，(2)中生成的n(Fe)等于铝热剂中n(Al)，与盐酸反应生成的氢气体积之比等于金属提供的电子的物质的量之比．注意铁与盐酸反应生成氯化亚铁。
(1)氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，n(H2)==，根据方程式知，铝的质量=××27g/mol=g；
(2)铝与氧化铁在高温下生成铁与氧化铝，反应方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；由二者恰好反应，根据方程式可知，质量之比等于总的相对分子质量之比，则样品中氧化铁与铝的质量比为（56×2+16×3）：2×27=80：27；
(3)由方程式2Al+Fe2O32Fe+Al2O3可知，(2)中生成的n(Fe)等于铝热剂中n(Al)，与盐酸反应生成的氢气体积之比等于金属提供的电子的物质的量之比，(1)中产生氢气的反应为 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，(3)中生成的氢气的反应为 Fe+2HCl=FeCl2+ H2↑，所以(3)中生成的氢气与(1)中生成氢气体积之比c：b=2n(Fe)：3n(Al)=2：3。
【点睛】
本题易错点在于(3)，解题时注意铝热反应中铁转化为+3价，铁与盐酸反应时转化为+2价。
20． 2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑ 或0.075a 3.36 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
【解析】
（1）铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，根据氢气的物质的量计算铝的质量分数；
（2）高温下恰好发生反应2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，则Al、Fe2O3的物质的量比为2:1。
(1) 铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，铝和NaOH反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；
n(H2)＝＝mol，
设铝的物质的量是n
＝，
m(Al)＝27g·mol－1×＝g，
ω(Al)＝×100%＝0.075a。
(2)取同质量的样品，在高温下使其恰好反应，反应方程式为：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，设混合物中含有xmol Al，ymol Fe2O3，
则有：
解之得：x＝0.1，y＝0.05，
根据铝和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：↑，可知生成氢气的体积为a＝ ＝3.36L。
【点睛】
本题考查铝热反应以及化学方程式的计算，关键是知道铝能与氢氧化钠反应放出氢气，铁和氢氧化钠溶液不反应；本题注意铝热反应的原理。
21．(1)③②④①
(2) 普通(三角)漏斗 F
(3) 左 用玻璃棒不断搅拌
(4) Na2CO3 纯碱
(5)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(6) 使氯化钙反应完全 没有
(7)增大
(8)加速粗盐溶解
(9)过滤
(10)蒸发皿
(11)除去氯化钙以及未反应完的氯化钡
(12)③②④
(13)冷凝管
(14)液体沸点
(15)B
(16) 蒸馏烧瓶 沸石
【解析】
Ⅲ．用化学沉淀法去除粗盐中的、和，所选试剂分别是碳酸钠溶液，氢氧化钠溶液和氯化钡溶液。Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入，其作用除了除去Ca2+外，还要除去过量的Ba2+，过滤后滤液中含有多余的氢氧化钠和碳酸钠，故滤液中需加入适量，所得溶液蒸发结晶即可得到纯NaCl，据此回答Ⅲ；
(1)
“活动与探究”中，应按如下步骤进行:先溶解粗盐、蒸发、过滤得到纯净的食盐、干燥后称量再计算产率、则正确的操作顺序为③②④①。
(2)
仪器B的名称是普通(三角)漏斗，在实验中，固体加适量蒸馏水溶解，需用玻璃棒搅拌，过滤时转移混合液需用玻璃棒引流、蒸发时需要玻璃棒搅拌使受热均匀、防止液滴飞溅，故三个步骤中都须使用的一种仪器是F。
(3)
按称量规则知，称量食盐应放在仪器A的左盘，蒸发时防止液滴飞溅的操作是：用玻璃棒不断搅拌。
(4)
化学兴趣小组同学欲除去固体氯化钠中混有的氯化钙。需将固体加适量水溶解、在溶液中加入过量Na2CO3溶液与CaCl2反应以除去Ca2+，过滤后滤液中含有多余的碳酸钠，故滤液中需加入适量盐酸，蒸发得到氯化钠晶体，则A物质的化学式：Na2CO3， A物质的俗称：纯碱。
(5)
反应②为Na2CO3与HCl反应生成NaCl、H2O和CO2，化学方程式：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
(6)
反应①中加入过量A物质的目的是使氯化钙反应完全；反应②中如果加入盐酸也过量，由于盐酸是挥发性酸，在蒸发过程中会挥发，因此对所得到的氯化钠纯度没有影响。
(7)
由于在除杂的过程中加入了碳酸钠和盐酸，按质量守恒可知：分离后所得氯化钠的质量与分离前原混合物中氯化钠的质量相比较，结果增大。
(8)
操作①为粗盐溶解，则玻璃棒的作用是加速粗盐溶解。
(9)
第⑤步操作用于分离不溶性固体和液体，名称是过滤。
(10)
“蒸发结晶”主要在蒸发皿中进行，除提供的器材：铁架台(铁圈)、坩埚钳、石棉网、火柴、玻璃棒、酒精灯外，还缺蒸发皿、故答案为：“蒸发皿”。
(11)
实验中加入“Na2CO3溶液”的目的是除去氯化钙以及未反应完的氯化钡。
(12)
据分析，沉淀时，只要Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入即可，则另一种添加试剂的操作顺序(填序号)为：③②④。
(13)
仪器c的名称是冷凝管。
(14)
该分离混合物的原理是利用液体沸点不同，通过加热的方式使先挥发出来的蒸气冷凝后便可分离。
(15)
冷凝水从下口入从上口出，则冷水进水端是B端。
(16)
为防暴沸需向蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片。
22． 坩埚 2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O 苯(或四氯化碳) ADC 取少量溶液于试管中，滴入2～3滴淀粉溶液，如果溶液变蓝，说明溶液中还有碘；如果溶液不变蓝，说明溶液中没有碘
【解析】
将海带在坩埚中灼烧得到海带灰，将海带灰溶解、过滤得到滤液，滤液中含有碘离子，在酸性条件下，双氧水将碘离子氧化生成碘，然后用有机溶剂萃取碘，最后采用蒸馏方法得到有机溶剂和碘晶体，据此分析解题。
(1)根据仪器的作用选取合适的仪器，通过以上分析知，灼烧海带的仪器是坩埚；
故答案为：坩埚；
(2)步骤④是酸性条件下，双氧水能氧化碘离子生成碘，离子方程式为：2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O；
故答案为：2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O；
(3)骤⑤是在含碘单质的溶液中加入萃取剂萃取碘单质分液提取，溶剂X为萃取剂可以是苯或四氯化碳；
故答案为：苯或四氯化碳；
(4)上述流程中涉及的实验操作有灼烧、溶解、过滤、萃取、蒸馏，所以其操作顺序是ADC；
故答案为：ADC；
(5)碘遇淀粉试液变蓝色，可以用淀粉试液检验碘单质，其检验方法为取少量溶液于试管中，滴入2～3滴淀粉溶液，如果溶液变蓝，说明溶液中还有碘；如果溶液不变蓝，说明溶液中没有碘；
故答案为：取少量溶液于试管中，滴入2～3滴淀粉溶液，如果溶液变蓝，说明溶液中还有碘；如果溶液不变蓝，说明溶液中没有碘。
23． 除SO 除Ca2+和Ba2+ 除Mg2+ 使Mg2+沉淀 Mg(OH)2+2H+=2H2O+Mg2+ B 萃取分液(或萃取) 分液漏斗
【解析】
加入氯化钡是为了除去粗盐中的硫酸根离子，加纯碱是为除去粗盐中的钙离子，同时也是为了除去加入的过量的钡离子，故是除和，加入氢氧化钠为了除去粗盐中的镁离子，故是除，故答案为：除；除和；除；
加入氢氧化钙是为将镁离子沉淀出来，氢氧化镁与盐酸反应的离子方程式为：，故答案为：使沉淀；；
氧化性：，能使溴离子被氧化的氧化剂，其氧化性要大于溴单质，只有氯气符合条件，故答案为：B；
加入四氯化碳分离混合物的方法叫萃取分液或萃取，用到的主要仪器为：分液漏斗，故答案为：萃取分液或萃取；分液漏斗。
24． Cl2+2I-=2Cl-+I2 过滤 分液漏斗 不能 D D B
【解析】
海带晒干灼烧得到海带灰，浸泡后的悬浊液需要过滤除杂，对含有碘离子的溶液通入氯气进行氧化，得到含有单质碘的溶液，在水溶液中加入有机萃取剂，萃取后得到碘的有机溶液，对有机溶液进行蒸馏得到晶体碘。
(1)①氯原子核内有17个质子，核外有3个电子层，最外层有7个电子，其原子结构示意图为，答案：；
②碘原子最外层有7个电子，得到1个电子变成碘离子，达到8电子稳定结构，碘离子带一个单位的负电荷，碘离子的电子式为，答案：；
③步骤②为向含有碘离子的溶液中通入氯气，将碘离子氧化为碘单质，反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2
，答案：Cl2+2I-=2Cl-+I2；
(2)①实验①为除去悬浊液中的杂质，得到含有碘离子的溶液，使用的操作为过滤，答案：过滤；
②由分析可知，实验③为萃取分液，所需要的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯，答案：分液漏斗；
(3)①实验操作③为萃取分液，萃取剂的选择，不但要求被萃取的物质在萃取剂中的溶解度要大于在原溶剂中的溶解度，还要求萃取剂和原溶剂不反应、不互溶，因为酒精和水互溶，所以不能用酒精来提取碘，答案：不能；
②实验操作③中，若用苯来提取碘，苯的密度比水小，萃取后碘溶解在苯里溶液呈紫红色，所以加入少量苯，充分振荡静置后的现象是溶液分层，上层紫红色，答案选D；
(4)检验某无色溶液中是否含有I-：
A.氯水中的氯分子可将碘离子氧化为碘单质，碘遇淀粉变蓝，A合理；
B.溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若生成黄色沉淀，说明原溶液中含有碘离子，B合理；
C.氯水中的氯分子可将碘离子氧化为碘单质，四氯化碳为萃取剂，萃取后下层溶液为紫红色，可检验碘离子，C合理；
D.KBr和稀HCl与碘离子不会发生反应，没有明显现象，无法检验碘离子，D不合理，答案选D；
(5) A.灼烧碎海带应在坩埚中进行，不能使用烧杯，A不符题意；
B.分离海带灰浸泡液的不溶性杂质用过滤的方法，装置乙中装置及操作都正确，B符合题意；
C.二氧化锰和浓盐酸反应需要加热，装置丙中没有加热装置，无法产生氯气，C不符题意；
D.氯气难溶于饱和氯化钠溶液，应该用氢氧化钠溶液吸收尾气中的氯气，D不符题意；答案选B。
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