8.1 海洋化学资源
一、选择题(共16题)
1.以下图示实验都是我们曾经做过的,其中没有发生化学变化的是( )
A.淀粉水解成葡萄糖 B.制取少量蒸馏水
C.电解水 D.铁丝在氧气中燃烧
2.利用如图所示的简易装置可把海水转化为淡水。下列说法错误的是( )
A.小容器中的水为淡水
B.大容器中得到的是纯净物
C.获得淡水的快慢与温度有关
D.该转化过程是物理变化
3.实验是人们认识物质的重要手段,关于下列四个实验的论述错误的是( )
玻璃棒的作用是引流 酸类物质具有相似的化学性质,但由于酸根离子不同,其性质也存在差异 通过对比蜡烛在空气中燃烧的现象得出:反应物的浓度影响反应的剧烈度 导管的长度对蒸馏效果没有影响
A.A B.B C.C D.D
4.下列关于多金属结核的叙述中,正确的是
A.多金属结核是锰结核 B.多金属结核是锰的化合物
C.锰结核是一种纯净物 D.多金属结核在世界上储量很少
5.我国海水晒盐具有悠久的历史,所得“盐”的主要成分是( )
A.Na2SO4 B.NaCl C.CaCl2 D.Na2CO3
6.下列有关水的叙述正确的是
A.用肥皂水能区分软水和硬水
B.电解水的实验说明水是由氢气和氧气组成的
C.过滤能除去河水中的所有杂质
D.水蒸馏的过程中发生了化学变化
7.化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.可用活性炭除去冰箱中的异味 B.一般过滤可使海水转化为淡水
C.用肥皂水区分硬水和软水 D.电解水实验中正极产生的气体是氧气
8.下列有关主题知识的归纳完全正确的一组是
A.物质用途 B.元素之最
明矾:用于消毒杀菌 液氧:用于火箭燃料的助燃剂 海水中含量最多的元素:氢元素 空气中含量最多的元素:氮元素
C.物质鉴别 D.物质构成
水和酒精:闻气味或点燃 氮气和二氧化碳:通入澄清石灰水 水:由氢、氧原子构成 氯化钠:由钠离子、氯离子构成
A.A B.B C.C D.D
9.东营是一座美丽的沿海城市,海洋资源丰富。下列对海洋化学资源利用的叙述错误的是
A.利用多级闪急蒸馏法淡化海水
B.利用蒸发结晶的方法从海水中提取食盐
C.利用海底蕴藏的大量“可燃冰”作燃料不会加剧温室效应
D.利用向海水或卤水中加入石灰乳的方法将海水中的Mg2+富集沉淀出来
10.金属镁广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业。从海水或卤水中提取镁的流程如图所示,下列说法中错误的是
A.流程I中试剂①可使用石灰乳,成本较低
B.流程I、Ⅱ的主要目的是将海水或卤水中的氯化镁富集起来,提纯氯化镁
C.流程Ⅱ涉及的化学反应的微观实质是H+和OH-反应生成了H2O
D.流程Ⅲ将化学能转化为电能
11.日晒海水可以得到食盐固体,其原因是( )
A.受热时食盐的溶解度降低
B.受热时食盐的溶解度显著增大
C.受热时海水中的水分蒸发
D.受热时海水发生分解
12.实验室用如图所示的装置蒸馏海水,下列说法正确的是
A.蒸馏烧瓶中加入瓷片的作用是防止暴沸
B.实验时冷却水应从a进入,从b流出
C.锥形瓶中能收集到高浓度的氯化钠溶液
D.该装置不需要石棉网
13.下列物质的化学式、俗名与分类均正确的是
A.Na2CO3 纯碱 碱 B.CaO 生石灰 氧化物
C.O2 臭氧 单质 D.NaHCO3 苏打 盐
14.金属镁广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业。从海水或卤水中提取镁的流程如图所示,下列说法中错误的是
A.流程I中试剂①可使用石灰乳,成本较低
B.流程I、Ⅱ的主要目的是将海水或卤水中的氯化镁富集起来,提纯氯化镁
C.流程Ⅲ发生反应的化学方程式为MgCl2=Mg+Cl2↑
D.流程Ⅲ将电能转化为化学能
15.工业上由粗硅生产纯硅的工艺流程如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ中发生的化学反应类型是化合反应
B.步骤Ⅱ发生了物理变化,利用物质熔点不同分离到得到纯净的SiCl4
C.步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为SiCl4+2H2Si+4HCl
D.该过程中需要隔绝空气,可能的原因是防止氢气爆炸
16.不能用降低温度的方法使大量溶质从饱和溶液中析出的是( )
A.KNO3溶液 B.NH4NO3溶液
C.Ca(OH)2溶液 D.NH4Cl溶液
二、综合题(共6题)
17.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_________。
18.食盐是一种重要的化工原料。请回答下列问题。
(1)请完善实验室除去粗盐中泥沙等难溶性杂质的实验步骤。
①操作Ⅰ所用的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和____。
②在蒸发过程中,待___时,停止加热,利用余热将滤液蒸干。
(2)由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,不能满足化工生产的要求,因此必须将粗盐进行精制。流程如下图。
①加入稍过量的Na2CO3溶液除了能除去粗盐中的CaCl2外,它还有一个作用是____(用化学方程式表示)。
②通过操作Ⅲ所得滤液中的溶质有____(用化学式表示)。
(3)若有溶质质量分数为10%的氯化钠不饱和溶液100 kg,要将其变成20 ℃时氯化钠的饱和溶液,以满足化工生产的需要,可采用的最简便方法是____。已知:20 ℃时氯化钠的溶解度为36g。
19.镁及其化合物在生产、生活中应用广泛。
(1)从海水中提取金属镁,可按下图流程进行:
①下列说法正确的是 ________ (填字母)。
A.步骤Ⅰ通过一步反应即可实现
B.步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是从海水中提纯氯化镁
C.步骤Ⅴ中化学能转化为电能
D.该流程涉及的基本反应类型有4种
②该流程中采取的一种降低成本且减少污染的措施是 ____________________________ 。
(2)某化学兴趣小组对某种碱式碳酸镁晶体的组成进行探究。
【查阅资料】①碱式碳酸镁晶体可以表示为xMgCO3 yMg(OH)2 zH2O;②Mg(OH)2、MgCO3受热均能分解生成对应的氧化物;③碱石灰是固体氢氧化钠和生石灰等物质的混合物。
【设计实验】该小组同学设计了下图所示的实验装置,假设每步反应和吸收均进行完全。
【进行实验】取23.3g碱式碳酸镁晶体进行实验,步骤如下:
①连接好装置并检查气密性。
②装入药品,打开活塞K,通入一段时间空气。
③分别称量装置C、D的质量(数据见下表)。
装置C的质量 装置D的质量
步骤③ 292.4g 198.2g
步骤⑥ 296.9g 207.0g
④关闭活塞K,点燃酒精灯,使碱式碳酸镁晶体完全分解。
⑤停止加热,同时打开活塞K,通入空气至恢复到室温。
⑥再次分别称量装置C、D的质量(数据见右表)。
【实验分析】
①装置A的作用为 ___________________ ,装置D的作用为 ___________________ 。
②反应后,装置B中的剩余固体是 ________ ,质量为 _______ g。
③该碱式碳酸镁晶体[xMgCO3 yMg(OH)2 zH2O]中,x︰y︰z = ______ (写最简整数比)。
20.我国海洋资源丰富,开发前景十分远大。从海洋中提取的金属镁,可以广泛应用于生活、生产和国防工业、如图是单质镁的制取和转化过程,试回答下列问题:
(1)步骤一中生石灰的化学式为______。
(2)写出上述流程中发生的中和反应的化学方程式______。
(3)有关步骤四中能量转化的说法中正确的是______(填下列各选项序号字母)
A.化学能转化为电能 B.电能转化为化学能 C.潮汐能转化为化学能
(4)海水或卤水中本来就含有氯化镁,还需要步骤一、二、三操作的原因是______。
(5)某化学兴趣小组欲测定某氯化镁样品中氯化镁的含量(杂质为氯化钠),称取 20g 样品将其置于干净的烧杯中,加入 80g 水使固体样品完全溶解,向所得溶液中逐滴加入溶质质量分数为 20%的氢氧化钠溶液,反应过程中溶液总质量与滴入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。试回答下列问题:
①当滴入 20%的氢氧化钠溶液 80g 时(即图中 P 点),恰好完全反应,试通过计算,求20g氯化镁样品中氯化镁的质量分数______。
②P 点对应的纵坐标的数值是多少?______
21.(1)下列是实验室常见气体的制取及收集装置图.
①写出标有序号的仪器名称:a_____,b_______
②实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰粉末来制取O2,其中二氧化锰的作用是_____,应选用的制气装置是___(填编号)收集O2不能选用的装置是___(填编号)
(2)柳州生产的两面针成人牙膏中摩擦剂的主要成分是碳酸钙,现通过以下实验装置测定碳酸钙的质量分数(假设牙膏的其它成分与盐酸不反应)
①碳酸钙属于____(选填“酸”“碱”或“盐”)乙装置中碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为___________。
②下列措施中不能提高测定准确度的是____(填序号)
A.缓慢地逐滴滴加盐酸
B.在甲乙间增加装有浓硫酸的洗气瓶.
C.在乙丙间增加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶.
D.在乙装置反应结束后仍继续通入空气
③若称取的牙膏样品为ag,丙装置中的沉淀经干燥后质量为bg,则样品中碳酸钙的质量分数为__%(用含a,b的代数式表示)
④若不测定丙装置中沉淀的质量,而通过测定丙装置在实验前后的质量差来计算碳酸钙的质量分数,会导致测定的结果明显偏高,原因是____________________________.
22.化学知识能够破解某些骗局,骗子常用金光闪闪的“假金元宝”(Cu-Zn合金制成)冒充真金,蒙骗贪小便宜之人,“圳创”小组进行了真假元宝的鉴别。
(1)定性鉴别。下列方法中不能检验金元宝真假的是_______________________(填字母,可多选);
A 观察外观 B 检测其密度
C 放入MgCl2溶液中 D 在空气中加热
(2)定量测定。取40g“假金元宝”样品,磨成粉末放入烧杯,将150g一定浓度的稀硫酸分3次加入烧杯中,每次充分反应后,测得剩余固体的质量记录如下表。
次数 1 2 3
加入稀硫酸质量/g 50 50 50
剩余固体质量/g 34.8 29.6 27.0
①第二次实验后剩余29.6g固体的成分是___________(填字母);
A Cu B Zn C Cu和Zn
②样品中Cu的质量分数为_______________%;
③反应一共生成H2的质量是多少?(写出详细计算过程)____
④请在下图中绘制出“产生H2的质量”跟“加入稀硫酸的质量”的关系图像。____
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
A、淀粉水解成葡萄糖,有新物质葡萄糖生成,发生化学变化,故A项错误;
B、制取少量蒸馏水,没有新物质生成,没有发生化学变化,故B项正确;
C、电解水,有新物质氧气和氢气生成,发生化学变化,故C项错误;
D、铁丝在氧气中燃烧,有新物质四氧化三铁生成,发生化学变化,故D项错误;
答案:B
2.B
【详解】
A、海水中的水受热蒸发变成水蒸气,在小石块处又凝结成小水滴滴落下来,所以小容器中的水为淡水,故A正确;
B、大容器内是水与盐类物质的混合物,故B不正确;
C、获得淡水的速度与温度有关,温度高,蒸发速率大,故C正确;
D、该过程中没有新物质生成,属于物理变化,故D正确。故选B。
3.D
【详解】
A、过滤中玻璃棒起到引流液体的作用,正确;B、氯离子和钡离子不反应,硫酸根离子和钡离子能结合成硫酸钡白色沉淀,正确;C、氧气支持燃烧,氧气浓度越大可燃物燃烧就越剧烈,正确;D、蒸馏时导管越长水蒸气变成水的速度就越快,不正确。
4.A
【详解】
A、多金属结核也称为锰结核,正确;
B、多金属结核不是锰的化合物,是含锰的混合物,错误;
C、锰结核是含锰的混合物,不是纯净物,错误;
D、多金属结核的含量很高,错误。故选A。
5.B
【详解】
我国海水晒盐具有悠久的历史,所得“盐”的主要成分是氯化钠。
故选B
6.A
【详解】
A、加肥皂水后生成泡沫较多的是软水,生成泡沫较少的是硬水,用肥皂水能够区分软水和硬水,故A正确;
B、电解水时生成了氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,化学变化中元素的种类不变,该实验说明了水是由氢元素和氧元素组成的,故B错误;
C、过滤只能除去水中不溶性杂质,不能除去可溶性杂质,故C错误;
D、水蒸发是物理变化,不是化学变化,故错误。故选A。
7.B
【详解】
A、活性炭具有疏松多孔的结构,有良好的吸附性,可用于出去冰箱中的异味,说法正确;
B、过滤可以除去水中的不溶物,不能将海水转化为淡水,说法错误;
C、向水样中滴加适量的肥皂水,产生较多泡沫的水是软水,产生较少或不产生泡沫的水是硬水,用肥皂水可以区分硬水和软水,说法正确;
D、电解水实验中正极产生的气体是氧气,负极产生的气体是氢气,说法正确;
答案:B。
8.C
【详解】
A、明矾可用于水中悬浮性杂质的沉降,不能用于消毒杀菌,说法错误;液氧具有助燃性,用于火箭燃料的助燃剂,说法正确。不符合题意;
B、海水中含量最多的元素是氧元素,不是氢元素,说法错误;空气中含量最多的元素是氮元素,说法正确。不符合题意;
C、水无味,不具有可燃性,酒精有特殊气味,具有可燃性,可以用闻气味或点燃的方法区别,说法正确;氮气不能使澄清的石灰水变浑浊,二氧化碳可以是澄清的石灰水变浑浊,故可以通入澄清石灰水区别,说法正确。符合题意;
D、水由水分子构成,说法错误;氯化钠由钠离子、氯离子构成,说法正确。不符合题意。
故选C。
9.C
【详解】
A、淡化海水最常用的方法是多级闪急蒸馏法,该选项说法正确;
B、氯化钠溶解度受温度变化影响较小,因此应该用蒸发结晶的方法从海水中提取食盐,该选项说法正确;
C、可燃冰燃烧生成水和二氧化碳等物质,二氧化碳会加剧温室效应,该选项说法不正确;
D、氢氧根离子能和镁离子结合生成氧氧化镁沉淀,因此利用向海水或卤水中加入石灰乳的方法可以将海水中的Mg2+富集沉淀出来,该选项说法正确。
故选C。
10.D
【详解】
A、流程Ⅰ中试剂①可使用石灰乳,成本较低经济性高,该选项说法正确;
B、流程Ⅰ、Ⅱ的主要目的是将海水或卤水中的氯化镁富集起来,提纯氯化镁,该选项说法正确;
C、流程Ⅱ涉及的化学反应为酸和碱的中和反应,微观实质是H+和OH﹣反应生成了H2O,该选项说法正确;
D、流程Ⅲ将电能转化成化学能,该选项说法不正确。
故选D。
11.C
【详解】
海水中溶解了大量的氯化钠,氯化钠的溶解度受温度影响不大,可利用蒸发结晶的方法得到氯化钠,即将海水引入浅滩,利用风吹日晒使水分蒸发而得到氯化钠,故选C。
12.A
【详解】
A、蒸馏实验中,要在烧瓶中加入沸石或碎瓷片,以防止液体暴沸,故A正确;
B、冷却水从冷凝管下口入,上口出,冷凝效果较好,则冷却水应从b进入,从a流出,故B不正确;
C、高浓度的氯化钠溶液存在于蒸馏烧瓶中,锥形瓶中能收集的是水,故C不正确;
D、烧瓶不能直接加热,石棉网能使烧瓶均匀受热,防止炸裂,该装置需要石棉网,故D不正确。故选A。
13.B
【详解】
A.纯碱是碳酸钠的俗称,其化学式为:Na2CO3,是由金属离子和酸根离子构成的化合物,属于盐,故A错误;
B.氧化钙俗称生石灰,其化学式为:CaO,属于氧化物,故B正确;
C.臭氧的化学式为:O3,属于单质,故C错误;
D.苏打是碳酸钠的俗称,碳酸氢钠俗称小苏打,是由金属离子、氢离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐,故D错误;故答案为B。
14.C
【详解】
将海水中的镁离子变成氢氧化镁沉淀需要加入碱,氢氧化钙是最廉价的碱,使用石灰乳(主要成分是氢氧化钙),成本较低;流程Ⅰ、Ⅱ的主要目的是将海水或卤水中的氯化镁富集起来,提纯氯化镁,该选项说法正确;C、氯化镁在通电条件下会分解生成镁和氯气;D、流程Ⅲ将电能转化成化学能,该选项说法不正确.选C
15.B
【详解】
高纯四氯化硅为无色透明液体,纯度稍低的呈现微黄或者淡黄色,熔点﹣70℃,沸点57.6℃。
根据以上转化关系可整理如下
第一步:
Si(固体)+2Cl2(气体)SiCl4(气体)
第二步:
蒸馏将氯气和四氯化碳分离
第三步:
SiCl4(气体)+2H2(气体)Si(固体)+4HCl(气体)。
这样通过不同状态的转化实现提纯。
A、步骤I为Si(固体)+2Cl2(气体)SiCl4(气体),是两变一,为化合反应。正确;
B、步骤Ⅱ发生了物理变化,利用物质沸点而不是熔点不同分离到得到纯净的SiCl4,错误;
C、步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为SiCl4+2H2Si+4HCl.正确;
D、该过程中需要隔绝空气,可能的原因是防止氢气爆炸,正确;
故选B。
16.C
【详解】
固体物质的溶解度受温度影响较大,且温度越低溶解度越小,可用降温结晶法使大量溶质从饱和溶液中析出。A. KNO3的溶解度随温度降低而减小,正确;B. NH4NO3的溶解度随温度降低而减小,正确;C. Ca(OH)2的溶解度随温度降低而增大,错误;D. NH4Cl的溶解度随温度降低而减小,正确。故选C。
17. 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。
18. 漏斗 蒸发皿中出现较多固体时 BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓+ 2NaCl Na2CO3、NaCl 、NaOH 加入22.4kg氯化钠固体
【详解】
(1)① 操作Ⅰ是过滤,所用的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和漏斗,故填:漏斗。
②在蒸发过程中,待蒸发皿中出现较多固体时时,停止加热,利用余热将滤液蒸干,故填:蒸发皿中出现较多固体时。
(2)① 加入稍过量的Na2CO3溶液除了能除去粗盐中的CaCl2外,它还有一个作用是除去过量的氯化钡溶液,因为碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,能够将氯化钡转化为氯化钠,故反应的化学方程式为:BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓+ 2NaCl。
② 因为加入NaOH是除去杂质MgCl2,化学方程式为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,加入BaCl2是除去杂质Na2SO4,方程式为:Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl,加入Na2CO3是除去杂质CaCl2外,还除去过量的氯化钡溶液,化学方程式为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓+ 2NaCl ,所以通过操作Ⅲ所得滤液中的溶质有Na2CO3、NaCl 、NaOH,故填:Na2CO3、NaCl 、NaOH。
(3)溶质质量分数为10%的氯化钠不饱和溶液100 kg,溶质氯化钠质量=100kg×10%=10kg,溶剂的质量=100kg 10kg=90kg,设需加入氯化钠的质量为x,则 (10kg+x):90kg=36g:100g
x=22.4kg,即可采用的最简便方法是加入22.4kg氯化钠固体,故填:加入22.4kg氯化钠固体。
19. B 电解产生的Cl2用于生产HCl,与Mg(OH)2发生中和反应 除去空气中的二氧化碳和水 吸收反应生成的二氧化碳 ##氧化镁 10
【详解】
(1)
①A.步骤Ⅰ中碳酸钙不能通过一步反应生成氢氧化钙,错误;
B.步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ先将海水中的镁离子转化为氢氧化镁,然后用盐酸和氢氧化镁反应,将氢氧化镁转化为氯化镁。目的是从海水中富集提纯氯化镁,正确;
C.步骤Ⅴ是氯化镁在通电条件下分解为镁和氯气,是电能转化为化学能,错误;
D.在此流程中,涉及的反应有碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳(分解反应),氧化钙和水反应生成氢氧化钙(化合反应),氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁和氯化钙(复分解反应),氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水(复分解反应),氯化镁通电分解为镁和氯气(分解反应),氯气和氢气反应生成氯化镁(化合反应),不涉及置换反应,涉及3种基本反应类型,错误。
故选B;
②该流程存在的污染物为氯气,氯气在流程中与氢气反应生成氯化氢,形成盐酸用于步骤Ⅲ原料,所以该流程中采取的一种降低成本且减少污染的措施是电解产生的氯气用于生产氯化氢,与氢氧化镁发生中和反应;
(2)
实验分析:
①碱式碳酸镁可看为碳酸镁、氢氧化镁与水混合到一起,氢氧化镁、碳酸镁受热会分解为对应氧化物,根据化学反应前后元素种类不变,及氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物可知,氢氧化镁分解生成氧化镁和水,碳酸镁分解生成氧化镁和二氧化碳。
空气中有二氧化碳和水,会对实验数据造成影响,碱石灰可以吸收水和二氧化碳,所以装置A的作用为除去空气中的二氧化碳和水,防止对反应物成分检验的干扰;装置D中也是碱石灰,因C中浓硫酸有吸水性,已将生成的水吸收,所以装置D作用为吸收反应生成的二氧化碳;
②氢氧化镁分解生成氧化镁和水,碳酸镁分解生成氧化镁和二氧化碳,结晶水受热变为水蒸气,所以装置B中的剩余固体是氧化镁。反应前后物质总质量不变,装置C中增加的种类为浓硫酸吸收生成水的质量,D中增加的质量为碱石灰吸收的生成二氧化碳的质量,所以B中剩余物质的质量为:;
③装置C增加的质量为生成水的质量,装置D增加的质量为生成二氧化碳的质量。
生成水的质量是:,生成二氧化碳的质量是:,
设碳酸镁的质量为.生成氧化镁的质量为
则氢氧化镁产生氧化镁的质量是:
设氢氧化镁的质量为
所以中水的质量为是:
所以碳酸镁、氢氧化镁和水的质量比为::解得
20. CaO B 将氯化镁富集提纯 解:设20g氯化镁样品中氯化镁的质量为x,生成沉淀的质量为y
x=19g
y=11.6g
氯化镁样品中氯化镁的质量分数为: P 点对应的溶液总质量为:
答:氯化镁样品中氯化镁的质量分数 95%;P 点对应的纵坐标的数值是 168.4g。
【详解】
(1)生石灰是氧化钙的俗称,化学式为CaO;
(2)酸和碱生成盐和水的反应为中和反应,上述流程中发生的中和反应的化学方程式Mg(OH)2+2HCl =MgCl2+ 2H2O;
(3)氯化镁在通电条件下生成镁和氯气,电能转化为化学能;
(4)海水或卤水中含有氯化镁,但是氯化镁的含量非常低,且海水或卤水中除氯化镁外还有很多其他可溶性物质,经步骤一、二、三操作所得氯化镁是纯净物;
(5)由图可知,刚好完全反应时,消耗20%的氢氧化钠溶液是80g,可知与氯化镁反应的氢氧化钠的质量是16g,结合化学方程式即可计算出样品中氯化镁的质量和生成沉淀氢氧化镁的质量,然后根据氯化镁的质量和样品的质量即可计算样品中氯化镁的含量,再根据反应前后物质的总质量不变即可计算出反应后溶液的质量。详细计算过程见答案。
21. 试管; 集气瓶; 催化作用; B; E; 盐; CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑; BC; ; 乙中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置丙中,使溶液增重.
【详解】
(1)①标号仪器分别是试管和集气瓶;
②二氧化锰在过氧化氢溶液分解中起催化作用,是反应的催化剂,能加快过氧化氢的分解速率;该反应不需加热,属于固液常温型,故选发生装置B,氧气的密度比空气大且不易溶于水,故可用向上排空气法或排水法收集,而不能用向下排空气法收集;
(2)①碳酸钙由钙离子和碳酸根离子构成,属于盐,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②A、滴加盐酸过快,会导致生成的CO2不能完全被吸收,并被排出装置丙,所以缓慢地逐滴滴加盐酸,可使生成的CO2完全被吸收,提高实验的测定准确度;
B、在甲乙间增添盛有浓硫酸的洗气装置,吸收水分,不影响CO2,不影响实验的测定准确度;
C、在乙丙之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置Ba(OH)2,可以吸收CO2中的HCl,而不影响CO2,故不影响实验的测定准确度;
D、反应结束后仍继续通入空气可使生成的二氧化碳被全部排出,影响CO2的量,提高了实验的测定准确度;
③根据方程式CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑、CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O可知物质间的关系如下,设碳酸钙的质量为x
CaCO3→CO2→BaCO3↓
100 197
x bg
=
x=
所以碳酸钙的质量分数是:×100%=%
④乙中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置丙中,导致测定二氧化碳的质量偏大,测定的碳酸钙的质量偏大,碳酸钙的质量分数偏高
22. AC C 67.5% 解:设生成H2的质量为x
答:生成H2的质量为0.4g;
【详解】
(1)A 观察外观都为黄色,不能鉴别,符合题意;
B 两者成分不同,可以通过检测其密度辨别,能鉴别,不符合题意;
C 锌、铜、金活动性都小于镁,都不和MgCl2反应,不能鉴别,符合题意;
D 在空气中加热金性质稳定没有变化,铜和氧气反应生成黑色物质,能鉴别,不符合题意;
故选AC;
(2)①比较表格数据可知,第三次加入稀硫酸后固体质量仍减少,说明第二次实验后剩余29.6g固体的成分含有不反应的铜和过量的锌;故选C;
②样品中铜活动性弱不和稀硫酸反应,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,剩余固体质量为铜的质量,故铜的质量分数为 ;
③样品中铜活动性弱不和稀硫酸反应,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,固体减少质量为反应锌的质量;
见答案;
④解:第一次反应中加入50g稀硫酸全部反应。设反应的50g稀硫酸中H2SO4的质量为y
稀硫酸的质量分数为
设生成0.4g氢气,消耗稀硫酸的质量为z
可知消耗稀硫酸125g时,锌恰好反应生成氢气0.4g;
故图中“产生H2的质量”跟“加入稀硫酸的质量”的关系图像为:
。
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