第3章 第4节 海水中的元素
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
一、选择题(每小题4分,共40分)
1.对某酸性溶液(可能含有、、H2SO3、
)分别进行如下实验:①加热时放出的
气体可以使品红溶液退色;②加碱调至碱
性后,加热时放出的气体可以使湿润的红
色石蕊试纸变蓝;③加入氯水时,溶液略
显黄色,再加入BaCl2溶液,产生的白色沉
淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确定
其在原溶液中是否存在的是( )
A. B.
C.H2SO3 D.
2.根据反应BrCl+H2OHBrO+HCl,nBrCl+
2MMCln+MBrn(M为金属),下列推断
中不正确的是( )
A.BrCl同Br2、Cl2具有相似的化学性质
B.常温下,BrCl可与NaOH反应生成NaCl
和NaBrO
C.BrCl跟水的反应是氧化还原反应
D.BrCl的氧化性强于Br2,弱于Cl2
3.某溶液中有、、、四种
离子,若向其中加入过量的NaOH溶液,
微热搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量
减少的阳离子是( )
A. B.
C. D.
4.海水是一个巨大的化学资源宝库,下列关于
海水综合利用的说法正确的是( )
A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就
可以得到钾单质
B.海水蒸发制海盐的过程只发生了化学
变化
C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl
可制备Cl2
D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能
5.在一种酸性溶液中存在、、中的一
种或几种,向该溶液中加入溴水,溴单质
被还原,由此可推测溶液中( )
A.一定含有,不能确定是否含有
B.一定含有
C.一定不含
D.一定含有、或
6.向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中通入一定量
氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到的
固体剩余物的组成是( )
A.NaCl、Na2SO4
B.NaCl、NaBr、Na2SO4
C.NaCl、Na2SO4、I2
D.NaCl、NaI、Na2SO4
7.点燃的镁条伸入充满下列气体的集气瓶中,
火焰立即熄灭的是( )
A.N2+O2(体积比1∶1)
B.CO2+CO(体积比2∶1)
C.CO2+H2(体积比1∶1)
D.H2+Ar(体积比2∶1)
8.卤素X2与热的NaOH溶液反应生成A和B
两种盐,若在A盐溶液中加入另一种卤素
Y2的溶液,又可生成X2,且X2不能使淀
粉溶液变蓝,则X2和Y2分别是( )
A.I2、Cl2 B.Br2、Cl2
C.Br2、I2 D.Cl2、Br2
9.已知Br2+2NaOHNaBr+NaBrO+H2O。
用溴水作试剂,可以将下列各组中的液体
鉴别出来的是( )
A.水、汽油、酒精
B.汽油、酒精、NaOH溶液
C.AgNO3溶液、NaOH溶液、KI溶液
D.NaCl溶液、NaBr溶液、KI溶液
10.现有KCl和KBr的混合物3.87 g,将混合
物全部溶于水,并加入过量的AgNO3溶液,
充分反应后产生6.63 g沉淀物,则原混合
物中钾元素的质量分数是( )
A.24.1% B.25.9%
C.40.3% D.48.1%
二、非选择题(共60分)
11.海水中有取之不尽的化学资源,从海水中可
提取多种化工原料。下面是某工厂对海水
资源的综合利用的示意图。
试回答下列问题:
(1)粗盐中含有、、等杂
质,精制后可得NaCl饱和溶液。精制时通
常在溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、过
量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,过
滤,最后在滤液中加入盐酸至溶液呈中性。
请写出加入盐酸后可能发生的化学反应的
离子方程式_________________________。
(2)海水提取食盐后的母液中有、、
等阳离子。在母液里加入石灰乳的作
用是______________________。
(3)写出电解饱和食盐水的化学方程式__
____________________。
(4)电解无水氯化镁所得的镁蒸气冷却后
即为固体镁。下列气体中,镁蒸气可以在
其氛围中冷却的是( )
A.H2 B.CO2 C.空气 D.O2
12.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,
碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从
海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出提取碘的过程中有关实验操作名
称:①_________;③_________;写出操
作②中有关反应的化学方程式__________
__________________________________。
(2)提取碘的过程中,可供选择的有机试
剂是______(提示:甘油易溶于水,甲苯
难溶于水)。
A.甲苯、酒精
B.四氯化碳、苯
C.汽油、乙酸
D.汽油、甘油
(3)为使海藻灰中的碘离子转化为碘的有
机溶液,实验室里有烧杯、玻璃棒、集气
瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以
及必要的夹持仪器、物品,尚缺少的玻璃
仪器是____________________________。
(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有
机溶剂,还需经过蒸馏。指出下图所示实
验装置中的错误之处:
①__________________________________;
②__________________________________;
③__________________________________。
(5)进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原
因是__________________________;最后
晶态碘在__________里聚集。
13.将一定体积的CO2通入V L NaOH溶液中,
已知NaOH完全反应。在反应后的溶液中
加入足量石灰水,得到m g沉淀。
(1)能否用上述数据确定参加反应的CO2
的体积(STP)?若能,请列式表示;若不
能,请说明理由。
____________________________________
___________________________________。
(2)能否用以上数据确定NaOH溶液的浓
度?_____(填“能”或“不能”)。若在上
述CO2与NaOH反应后的溶液中不是加入
石灰水,而是加入足量的CaCl2溶液,结果
得到n g沉淀。设原NaOH溶液的物质的量
浓度为c,则当n=m时,c=___________;
当n=0时,c=_____________;当nc=_______________。
14.将一定量的Cl2通入250 mL KBr溶液中,
然后将所得溶液蒸干,并将残渣加热,加
热后残渣的质量为40 g,又分析残渣得知,
其中含有25%化合态溴。
(1)计算最初KBr溶液中KBr的质量。
(2)有多少克Cl2参加了反应(假设Cl2
全都参加了反应)?
参考答案
1.B 解析:①加热时放出的气体可以使品红溶液退色,则溶液中一定含有H2SO3,因H2SO3不稳定,受热分解产生的SO2可使品红溶液退色。②加碱调至碱性后,加热时产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,即有NH3产生,说明溶液中一定含有。③加氯水时溶液显黄色,说明原溶液中含有,再加BaCl2溶液有白色不溶于HNO3的沉淀生成,说明此时溶液中含有,但可能是原溶液中含有的,也可能是氯水氧化H2SO3产生的,故不能确定原溶液中是否含有。
2.C 解析:因BrCl中Cl显-1价,Br显+1价,故其与水的反应不是氧化还原反应;BrCl与Cl2、Br2的化学性质相似,但BrCl的氧化性介于Cl2、Br2之间。
3.A 解析:NH3↑(逸出减少);
Mg(OH)2 ↓ (不变);
Fe(OH)3↓(不变);
Cu(OH)2↓(不变)。
4.C 解析:海水中的钾元素是以化合态形式存在的,要由化合态转化为游离态,一定发生氧化还原反应,故A不正确;海水蒸发制海盐,发生了物理变化,故B不正确;电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2,C正确;潮汐发电是将机械能转化为电能,因此D不正确。
5.AC 解析:在酸性溶液中与不能共存;的还原性强于的还原性,故一定有存在;是否存在不能确定。
6.AB 解析:由反应Cl2+2Br2+2、Br2+22+I2、I2++H2O2++2知,氧化性Cl2>Br2>I2>,还原性>>>,故向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中通入一定量的氯气,然后将溶液蒸干并充分灼烧的过程中,还原剂被氧化的先后顺序是Na2SO3、NaI、NaBr,至于具体反应到哪一步,则取决于Cl2的用量。
7.D 解析:Mg具有强还原性,O2、N2、CO2、CO都能将其氧化,由于H2、Ar不能将Mg氧化,故应选D。
8.B 解析:因卤素Y2可从A盐的溶液中置换出X2,表示Y2比X2活泼,可排除选项C、D;而X2不能使淀粉溶液变蓝,表明X2不是I2,可排除选项A。
9.BC 解析:溴水在水、酒精、NaCl溶液、NaBr溶液中都能形成橙色、均一的溶液;溴水在汽油中分层,上层为橙红色,下层近乎为无色;溴水分别与NaOH溶液、KI溶液、AgNO3溶液反应,产生的现象各不相同,即:
Br2+2NaOHNaBr+NaBrO+H2O 反应后得到无色溶液
Br2+2KI2KBr+I 反应后溶液呈褐色
Br2+H2O+AgNO3HBrO+AgBr↓+HNO3 反应后生成淡黄色沉淀
10.C 解析:如果设KCl和KBr的质量为未知数,写出反应的化学方程式,列出关系式与AgCl和AgBr的质量,联立解方程,也能求得KCl和KBr的质量,进而求得K元素的质量分数。分析题意知,溶质是KCl和KBr,而沉淀是AgCl和AgBr,又n(KCl)=n(AgCl),n(KBr)=n(AgBr),溶质的质量和沉淀的质量的差为6.63 g-3.87 g=2.76 g,质量增加的原因是将溶质中的换成了沉淀中的,那么我们就挖掘出一个新的关系量。
1 mol 被1 mol 取代后的产物,其质量增加69 g。
~ ~ △m
39 g 108 g 69 g
x 2.76 g
则混合物中钾元素的质量分数为
11.(1)+H2O,+H2O+CO2↑
(2)沉淀
(3)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(4)A
解析:问题情境是工业上从海水中提取镁和氯碱工业的主要流程,主要考查化学反应原理。
(1)考查精制食盐的主要步骤及涉及的化学反应。由于加入的试剂是过量的,所以过滤后滤液的成分是NaOH、Na2CO3、NaCl、H2O,所以在滤液中加入盐酸时,溶液中的、与发生反应。
(2)在海水提取食盐后的母液中加石灰乳是为了沉淀,以便将其浓缩分离出来。
(3)题目中的流程图已经给出了反应的反应物和生成物,只需要写出相关的化学方程式就可以。
(4)由于镁可以跟CO2、空气(氧气、氮气、二氧化碳)、O2反应,因此不能用这些气体来冷却镁,应该选用不与镁发生反应的气体来冷却其蒸气。
12.(1)过滤 萃取 2KI+Cl22KCl+I2
(2)B (3)分液漏斗
(4)①缺少石棉网 ②温度计的水银球插到液面以下 ③冷凝管中进出水的方向颠倒
(5)可使蒸馏烧瓶受热均匀,且能控制加热温度不过高 蒸馏烧瓶
解析:(1)海藻中的在晒干、灼烧过程中不发生变化,浸泡后进入溶液,将其与固体悬浮物分离开的操作①为过滤。含的溶液通入适量Cl2发生如下反应:2KI+Cl22KCl+I2,将含碘的水溶液变为含碘的有机溶液,须加入有机溶剂萃取。
(2)萃取剂必须是不溶于水的,A中酒精、C中乙酸、D中甘油都易溶于水,所以可将这三项排除。
(3)萃取过程要用力振荡,一般是在分液漏斗中进行的。
(4)①给烧杯加热时应在烧杯下垫石棉网,缺少石棉网是错误之一;②蒸馏过程中温度计要测量馏分蒸气的温度,不是测量液体的温度,将温度计的水银球插到液面以下而未与支管口持平是错误之二;③冷凝管中,水流方向应该是下进上出,这样可保持冷凝管中始终充满水;若水流方向为上进下出,由于水的流速不均匀及自来水中流出气泡等原因,则很难保障冷凝管中始终充满水;若热的冷凝管中继续进入冷水,则会造成冷凝管的破裂,故冷凝管中进出水的方向颠倒是错误之三。
(5)水浴加热可使蒸馏烧瓶受热均匀,且能控制加热温度不过高。
13.(1)能;由反应过程知,1 mol CO2最终生成1 mol CaCO3,则V(CO2)=
(2)不能 或
解析:(1)由知,
1 mol CO2最终生成100 g CaCO3,所以V(CO2)=。
(2)因为通入CO2的量不确定,消耗NaOH的量也不确定,所以无法确定NaOH的物质的量浓度。若不加石灰水而是改加CaCl2溶液,则只与Na2CO3反应,当n=m时,说明生成物全为Na2CO3,则c=或;当n=0时,说明生成物全为NaHCO3,则c=;当n14.(1)55 g (2)11.97 g
解析:(1)残渣是KCl和KBr的混合物,可利用溴元素占25%,求出KBr的质量,进而求得KCl的质量,再由KCl的质量求出反应消耗的KBr的质量,从而可得原溶液中KBr的质量。
(2)由所得KCl的质量即可求出反应消耗的Cl2的质量。