第八章 化学与可持续发展 测试题(含解析) 2022-2023学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

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名称 第八章 化学与可持续发展 测试题(含解析) 2022-2023学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-04-20 10:56:41

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第八章《化学与可持续发展》测试题
一、单选题(共12题)
1.化学与生产、生活密切相关,下列过程中没有发生化学变化的是( )
A.用活性炭去除冰箱里的异味
B.用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
C.用一定比例的生石灰、硫黄和水共煮制石硫合剂农药(棕红色)
D.古代用银针检验食品中是否含有剧毒粗砒霜(含硫化物杂质的As2O3)
2.文物研究是中华文化传承的重要组成部分。下列文物修复和保护的过程中涉及化学变化的是
A.青铜器皿除锈 B.缺损玉器补配 C.变形金属复原 D.丝绸残片剥离
A.A B.B C.C D.D
3.下列物质属于单质的是(  )
A.铜矿 B.金刚石
C.铝合金 D.豆浆
4.下列关于药物的使用说法正确的是
A.因碘酒使蛋白质变性,故常用于外用消毒
B.使用青霉素时,直接静脉注射可以不用进行皮肤敏感试验
C.长期大量使用阿司匹林可预防疾病,没有副作用
D.能用于治疗胃酸过多的抗酸药通常含有麻黄碱
5.目前工业生产乙烯的主要方法是
A.煤的干馏 B.煤的气化 C.石油的分馏 D.石油的裂解
6.下列说法中,正确的是
A.甲烷是一种清洁能源,是天然气的主要成分
B.用KMnO4溶液浸泡过的藻土可使水果保鲜,是利用了乙烯的氧化性
C.苯不能使KMnO4酸性溶液褪色,说明它是一种饱和烃,很稳定
D.己烷可以使溴水褪色,说明己烷中含有碳碳双键
7.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是
A.水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品
B.大量燃烧化石燃料排放的废气中含CO2、SO2,使雨水的pH=5.6而形成酸雨
C.汽车尾气的排气管上装有“催化转换器”,使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2
D.向煤中加入适量的石灰石,使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3,可减少对大气的污染
8.加“碘”食盐较少使用碘化钾,因为碘化钾口感苦涩且在贮藏和运输中易变化,目前加入的是
A. B. C. D.
9.海水提溴一般需经过浓缩、氧化、提取,其中“提取”利用的是溴单质
A.氧化性 B.还原性 C.密度 D.挥发性
10.材料带来了人类的文明,也改变了我们的生活。下列涉及的材料属于无机非金属的是
A.图甲旧自行车钢圈 B.图乙瓷砖 C.图丙聚碳酸酯 D.图丁塑料管道
11.完成海带中提取的实验所选择的装置(部分夹持装置已略去)或仪器错误的是
A.灼烧 B.溶解 C.过滤 D.分液
A.A B.B C.C D.D
12.化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是
A.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境
B.电池中的重金属等污染土壤,可以回收再利用以减少污染、保护资源
C.人们日常生活中用到各种化学品,应尽量减少甚至不使用
D.城市机动车成为PM2.5(直径≤2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,有毒、有害)主要源头,必须加以控制
二、非选择题(共10题)
13.溴主要以Br-形式存在于海水中,海水呈弱碱性。工业上制备的Br2的操作步骤为:
①一定条件下,将Cl2通入浓缩的海水中,生成Br2
②利用热空气将Br2吹出,并用浓Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3等
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物
完成下列填空:
(1)Cl2氧化Br-应在_______条件下进行,目的是为了避免______。
(2)Br2可用热空气吹出,其原因是______。
(3)写出步骤③所发生的化学反应方程式。
用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是____________。步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化,主要是因为_________
(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中______。
a.通入HBr b.加入Na2CO3溶液 c.加入NaBr溶液 d.加入Na2SO3溶液
14.回答下列问题:
(1)下列各组物质属于同素异形体的是____;属于同位素的是____;属于同分异构体的是____;属于同系物的是____。(写序号)
①红磷与白磷;②12C与14C;③O2与O3;④235U与238U;⑤干冰与二氧化碳;⑥CH4与CH3CH3;⑦与;⑧正丁烷和异丁烷
(2)如图为石油的分馏装置,石油的分馏属于____(填“物理变化”或“化学变化”),该装置中有一处典型错误,请加以改正:____。
15.某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下:
物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔点/℃ 660 2 054 1 535 1 462
沸点/℃ 2 467 2 980 2 750 -
Ⅰ.(1)某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理?________(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________,反应的离子方程式为__________________________________________________。
(3)实验室溶解该熔融物,在下列试剂中最适宜的试剂是________(填序号)。
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液
Ⅱ.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4 mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题:
(1)图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子方程式为_________________________。
(2)在DE段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为___________;上述现象说明溶液中________结合OH-的能力比________强(填离子符号)。
(3)B与A的差值为________mol。
(4)B点对应的沉淀的物质的量为________mol,C点对应的氢氧化钠溶液的体积为________mL。
16.在和的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至过量。经测定,加入的NaOH的物质的量(mol)和所得沉淀的物质的量(mol)的关系如下图所示。
(1)原溶液中、的物质的量浓度之比为_______。
(2)图中线段_______。
17.有一镁铝合金共51 g,把其加入到1 L 5 mol·L-1的盐酸中,恰好反应完。
(1)关于合金的下列说法正确的有________。
A.合金只能由两种或两种以上的金属组成
B.合金的硬度一般比其组成成分金属的硬度大
C.镁铝熔成合金的过程是一个化学过程
D.合金的熔点一般比其组成成分的熔点低
E.合金具备金属的特性
(2) 该合金中镁铝的质量分别为________g、________g。
(3) 反应中共收集到标况下的氢气的体积为___________L。
(4)向反应后的溶液中逐滴加入5 mol·L-1的NaOH溶液,若要使沉淀恰好达到最大值,需要加入NaOH________L。
18.海洋植物海带中含有丰富的碘元素,某化学学习小组为了验证海带中含有碘,在实验室从海带中提取碘的流程如图:
(1)第②步的操作名称是_____,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____,检验溶液中含I-的方法是______,海带中碘元素主要以NaI或KI的形式存在,设计实验证明含碘离了溶液中K+的存在______。
(2)第③步:氧化。向含的溶液中加入过量的H2O2和稀H2SO4。配平其离子反应方程式。______
I-+H++H2O2=I2+H2O
(3)第④步:萃取与分液。分液时若打开玻璃活塞后发现液体流不出,原因可能是_____。分液后上层液体中是否还有碘单质可以取少许溶液加入_____试剂来进行检验。
(4)第⑤步:通过蒸馏从碘的CCl4溶液中提取碘并回收CCl4。蒸馏操作前蒸馏烧瓶内需放几片碎瓷片的目的是______,温度计水银球的位置是_____,冷凝管水流方向是_____。
19.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题:
(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时,溶液中发生反应的离子方程式:_________________。
(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替,为什么?___________________________。
(3)在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量,为什么?___________。为此,改进方法是___________。
20.实验室模拟工业制法从卤水中的碘(主要以I-形式存在)提取碘产品的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)实验室中常用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气,所用装置如图所示:
①写出气体发生装置制取氯气的化学方程式___________。
②连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)是:___________。
___________接___________;___________接___________;___________接___________;___________接___________。
③装置中,饱和食盐水的作用是___________。
(2)设计步骤③和④的目的是___________。
(3)步骤④解脱反应的离子方程式为___________。
(4)若②和⑤中分别得到等量I2,则消耗的m(Cl2):m(KClO3)=___________。
21.某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:
据此判断:
(1)固体B所含物质的化学式为___________________________________________。
(2)固体E所含物质的化学式为__________________________________。
(3)反应①的离子方程式为________________________________________。
(4)写出向A中加入过量的氢氧化钠的离子方程式________________________________,__________________________。
22.I、中学常见反应的化学方程式是(未配平,反应条件略去),其中A、B的物质的量之比为1∶4.请回答:
(1)若Y是黄绿色气体,该反应的离子方程式是_________________________。
(2)若A为非金属单质,构成它的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,B的溶液为某浓酸,则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是___________________。
II、(1)硫酸型酸雨样品放置时pH变化的主要原因是(用化学方程式表示)________。
(2)如果将刚取样的上述酸雨和自来水(用Cl2杀菌消毒)混合,pH将____(填“增大”“减小”或“不变”),原因是(用化学方程式表示)_________________________________。
(3)你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是_____________(填序号)。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
参考答案:
1.A
A、利用活性炭的吸附性,除去冰箱里的意味,此过程属于物理变化,故A正确;
B、明矾是KAl(SO4)2·12H2O,明矾溶于水发生Al3++3H2O AlOH)3+3H+,溶液显酸性,铜锈与H+发生反应,达到清除铜锈的目的,此过程发生化学反应,故B错误;
C、用一定比例的生石灰、硫磺和水共煮得到CaSx,发生化学反应,故C错误;
D、银针检验 砒霜生成Ag2S,属于化学反应,故D错误。
2.A
A.青铜器除锈见新,铜锈的主要成分是铜绿,利用化学物质将铜绿转化为新物质,从而达到青铜器除锈的目的,属于化学变化,选项A正确;
B.补配玉器缺损,没有新物质的形成,不属于化学变化,选项B错误;
C.复原变形金属只改变了金属形状,没有新物质的形成,属于物理变化,选项C错误;
D.剥离丝绸残片,没有新物质的生成,选项D错误;
答案选A。
3.B
A.铜矿指可以利用的含铜的自然矿物集合体的总称,铜矿石一般是铜的硫化物或氧化物与其他矿物组成的集合体,A不合题意;
B.金刚石是天然存在的碳的结晶体,是碳的单质,B符合题意;
C.铝合金是铝与其它金属、非金属构成的混合物,C不合题意;
D.豆浆是以黄豆或黑豆研磨而成的浆汁,属于混合物,D不合题意;
故选B。
4.A
A.蛋白质遇碘酒发生变性,可用于外用消毒,A正确;
B.从用药安全角度考虑,使用青霉素前要进行皮肤敏感性测试,B错误;
C.凡是药物都带有一定的毒性和副作用,C错误;
D.抗酸药用来中和胃酸过多,麻黄碱不含抗酸药,D错误;
答案选A。
5.D
A.煤的干馏主要得到焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水、粗苯等,故A错误;
B.煤的气化主要得到CO、H2、CH4等气体,故B错误;
C.石油的分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、重油等,故C错误;
D.目前石油裂解已成为生产乙烯的主要方法,故D正确。
综上所述答案为D。
6.A
A、天然气的主要成分是甲烷,它是一种“清洁能源”,甲烷在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水,A正确;
B、用KMnO4溶液浸泡过的藻土可使水果保鲜,是利用了乙烯的还原性,B错误;
C、苯是一种不饱和烃,但苯不能使KMnO4酸性溶液褪色,C错误;
D、己烷中不含碳碳双键,可以使溴水褪色是因为己烷萃取了溴水中的溴,D错误;
答案选A。
7.C
A.水晶、玛瑙主要成分是SiO2,不属于硅酸盐工业产品,A错误;
B.大量燃烧化石燃料排放的废气中含CO2、SO2,SO2在雨水中溶解,导致雨水的pH<5.6而形成酸雨,B错误;
C.汽车尾气的排气管上装有“催化转换器”,使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2,反应方程式为:2CO+2NON2+2CO2,C正确;
D.向煤中加入适量的石灰石,石灰石在高温条件下分解产生的CaO与煤燃烧产生的SO2反应先反应产生CaSO3,然后CaSO3与O2反应最终转化为CaSO4留在炉渣中,故可减少对大气的污染,D错误;
故合理选项是C。
8.A
目前加“碘”食盐中加入的是,故选A。
9.D
海水提溴一般需经过浓缩、氧化、提取,其中“提取”是鼓入热空气或水蒸气,让溴单质挥发出来,利用的是溴单质的挥发性,故选D。
10.B
A.自行车钢圈是金属材料,A项不选;
B.瓷砖的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,B项选;
C.聚碳酸酯属于有机物,C项不选;
D.塑料管道的主要成分为聚乙烯,属于有机物,D项不选;
答案选B。
11.B
海带中提取碘单质,先灼烧海带,溶于水过滤,得到滤液中加入氧化剂氧化碘离子生成碘单质,加入萃取剂萃取分液后蒸馏得到碘单质。
A.先灼烧海带,灼烧固体时需要用坩埚,故A正确;
B.海带灰溶于水,要用到烧杯和玻璃棒,不需要量筒,故B错误;
C.溶解过滤需要用过滤器,装置C中有烧杯、漏斗、玻璃棒引流,烧杯口紧靠玻璃棒、漏斗口紧靠烧杯内壁,故C正确;
D.萃取分液需要装置D,用到分液漏斗和烧杯,漏斗口紧靠烧杯内壁,故D正确;
故选B。
12.C
A.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,既满足了人类对能源的需要,也减少了化石能源的使用,因此减少了SO2、CO2、NO2等气体及固体粉尘的产生与排放,故有利于节约资源、保护环境,A项正确;
B.电池中的重金属等污染土壤和水源,可以回收再利用,就可以减少污染、保护资源,B项正确;
C.人们日常生活中用到各种化学品,应尽量合理使用,避免或减少其对环境造成的污染,而不是不能使用,C项错误;
D.城市机动车成为PM2.5(直径≤2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,有毒、有害)主要源头,必须加以控制以免环境恶化,D项正确;
故正确答案为C。
13. 酸性 溴中毒及生成的溴与碱发生反应(且碱性溶液中氯气与碱反应) Br2易挥发 3H2SO4+5NaBr+NaBrO3=3Na2SO4+3Br2+3H2O 溴酸能将Cl-氧化成Cl2,原因是Br2有强氧化性。 c
(1)Cl2氧化Br-生成溴单质,则应在通风橱中酸性条件下进行,防止溴中毒及生成的溴与碱发生反应(且碱性溶液中氯气与碱反应),
故答案为:通风橱中酸性;溴中毒及生成的溴与碱发生反应(且碱性溶液中氯气与碱反应);
(2)因溴的沸点较低,易挥发,Br2可用热空气吹出,故答案为:溴的沸点较低,易挥发;
(3)发生氧化还原反应生成硫酸钠、溴单质、水,该反应为3H2SO4+5NaBr+NaBrO3=3Na2SO4+3Br2+3H2O;盐酸能被溴酸钠氧化,则不能利用盐酸酸化,且溴挥发,对大气造成污染,则有时运输到目的地后再酸化,
故答案为:3H2SO4+5NaBr+NaBrO3=3Na2SO4+3Br2+3H2O;用盐酸酸化,则盐酸被NaBrO3氧化;Br2易挥发,对大气有污染;
(4)利用NaBr溶液与Cl2反应,然后分液可除去Cl2,只有c符合,其它选项会引入新的杂质,故答案为:c.
14.(1) ①③ ②④ ⑧ ⑥
(2) 物理变化 温度计的水银球应该位于蒸馏烧瓶的支管口处
(1)同素异形体是同种元素形成的不同单质,属于同素异形体的是①③;同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子,属于同位素的是②④;同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,属于同分异构体的是⑧;同系物是结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物,属于同系物的是⑥;⑤中的干冰和二氧化碳是同种物质,干冰是固体二氧化碳;⑦为二氯甲烷,甲烷是正四面体结构,所以其二氯代物只有一种。
(2)分馏是利用液态混合物中各组分的沸点不同,用蒸发和冷凝的方法将它们分开的操作,石油的分馏属于物理变化;蒸馏时,温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶支管口附近,目的是测蒸气的温度。
15. 合理 NaOH溶液 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑ B H++OH-=H2O NH+OH-=NH3·H2O Al3+、Fe3+、H+ NH 0.008 0.032 7
Ⅰ.(1)由表中数据比较可知,铝的熔点比铁低,该反应放出的热量使铁熔化,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金,因此此说法合理。
(2)利用金属Al与氢氧化钠溶液反应放出氢气而铁不与NaOH溶液发生反应即可验证,因此验证合金中含铝单质,需要加入NaOH溶液,其离子反应方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑。
(3)A.Fe、Al与浓硫酸发生钝化反应,阻碍反应的进行,不能用浓硫酸溶解,故A错误;
B.Fe和Al属于活泼金属,都能与稀硫酸发生反应,能用稀硫酸溶解,故B正确;
C.Fe、Al与稀硝酸反应,但会生成有毒的NO,污染空气,不能用稀硝酸溶解,故C错误;
D.Al能与NaOH溶液反应,但Fe不能与NaOH溶液反应,因此不能用NaOH溶液溶解,故D错误;
答案选B。
Ⅱ.(1)由图示可知,OC段没有沉淀产生,说明硝酸过量,OC段发生酸碱中和反应,此阶段发生离子反应方程式为H++OH-=H2O。
(2)由图象可知硝酸过量,OC段发生酸碱中和反应,CD段为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀的生成,而DE段消耗了NaOH,但沉淀的物质的量没有变化,由此证明硝酸和金属反应的还原产物为较低价态的NH,DE段发生的离子反应方程式为NH+OH-=NH3·H2O,而先产生沉淀,后生成NH3·H2O,说明Al3+、Fe3+、H+结合OH-能力强于NH。
(3)EF段为Al(OH)3与NaOH反应,其离子反应方程式为Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O,只剩下Fe(OH)3沉淀。B与A的差值为Al(OH)3的物质的量,则氢氧化铝的物质的量为4mol·L-1×(36-34)×10-3L=0.008mol。
(4)参加反应的n(Al)=0.008mol,因为1mol的Al3+、Fe3+均与3mol的NaOH反应,由电子守恒可知Fe和Al化合价升高的总数等于HNO3生成NH降低的总数,即3n(Fe)+3n(Al)=n(NH)×8=4mol·L-1×(34-31)×10-3L×8,解得n(Fe)+n(Al)=0.032mol,n(Fe)=0.024mol,两种沉淀的物质的量为0.032mol,生成两种沉淀共消耗n(NaOH)=0.032mol×3=0.096mol,所以C点体积为31mL-×103mL=7mL。
16.(1)2∶1
(2)7∶1
发生的离子反应有Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O,结合图象与反应的对应关系、沉淀的物质的量及原子守恒来计算;
(1)
由图象可知,0~A发生Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓,A~B发生Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O,C点对应的沉淀为Mg(OH)2,D点对应的沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3,则Mg(OH)2的物质的量为0.2mol,Al(OH)3的物质的量为0.3mol-0.2mol=0.1mol,由Mg(OH)2~Mg2+、Al(OH)3~Al3+,溶液的体积相同,浓度之比等于物质的量之比,所以原溶液中Mg2+、Al3+物质的量浓度之比为0.2mol:0.1mol=2:1;
(2)
0~A发生Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓,A~B发生Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O,则线段OA对应的NaOH的物质的量为0.4mol+0.3mol=0.7mol,线段AB对应的NaOH的物质的量为0.1mol,所以线段OA:AB=0.7mol:0.1mol=7:1。
17. BDE 24g 27g 56 1
(1) 合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)融合在一起形成的具有金属特性的物质,合金的硬度一般比成分金属大,熔点一般比成分金属低。
(2) 镁铝合金共51 g,把其加入到1 L 5 mol·L-1的盐酸中,恰好反应完,则反应后所得溶液为MgCl2和AlCl3的混合液;设合金中镁的物质的量为amol、铝的物质的量为bmol,则24a+27b=51;另外反应后MgCl2和AlCl3的混合液为电中性,则:2a+3b=5;
(3)根据电子守恒即可解得反应中生成氢气的物质的量。
(4) 向反应后的溶液中逐滴加入5 mol·L-1的NaOH溶液,当沉淀恰好达到最大值时,所得溶液为NaCl,由电荷守恒可知n(Cl-)=n(Na+)。
(1) A.合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)融合在一起形成的具有金属特性的物质,故A错误;
B.合金的硬度一般比成分金属大,故B正确;
C.镁铝熔成合金的过程是一个物理过程,故C错误;
D.合金的熔点一般比成分金属低,,故D正确;
E.合金是具有金属特性的物质,故E正确;
故答案为BDE;
(2) 镁铝合金共51 g,把其加入到1 L 5 mol·L-1的盐酸中,恰好反应完,则反应后所得溶液为MgCl2和AlCl3的混合液;设合金中镁的物质的量为amol、铝的物质的量为bmol,则24a+27b=51;另外反应后MgCl2和AlCl3的混合液为电中性,则:2a+3b=5;解方程组24a+27b=51、2a+3b=5得:a=b=1,故镁铝合金中Mg的质量为1mol×24g/mol=24g、Al的质量为1mol×27g/mol=27g;
(3) 设反应中生成氢气的物质的量为nmol,根据电子守恒可得1mol×2+1mol×3=nmol×2,解得:n=2.5,则所得氢气在标况下的体积为2.5mol×22.4L/mol=56L;
(4) 向反应后的溶液中逐滴加入5 mol·L-1的NaOH溶液,当沉淀恰好达到最大值时,所得溶液为NaCl,由电荷守恒可知n(Cl-)=n(Na+)=1L×5 mol·L-1=5mol,则所加NaOH溶液中NaOH的物质的量为5mol,溶液体积为=1L。
18.(1) 溶解、过滤 漏斗 取溶液少许于试管中,滴加AgNO3溶液有黄色沉淀生成证明含I- 进行焰色反应透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色则证明含有K+
(2)2I-+2H++H2O2=I2+2H2O
(3) 磨口塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔没对准或分液漏斗上口玻璃塞未打开 淀粉溶液
(4) 防止暴沸 蒸馏烧瓶的支管口处 下进上出
据流程图可以得知,该小组通过灼烧海带变成海带灰,用水溶解过滤,取滤液加入过氧化氢、硫酸,将碘离子转化成碘单质,再通过加入CCl4进行萃取分液得到碘的CCl4溶液,最后再经过蒸馏分离出碘,以此来解析;
(1)
第②步的操作名称是溶解、过滤,溶解用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒,过滤用到的仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,检验溶液中含I-的方法是取溶液少许于试管中,滴加AgNO3溶液有黄色沉淀,生成证明含I-;钾的检验只能是焰色反应,进行焰色反应透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色则证明含有K+;
(2)
I化合价由-1价升高为0价,过氧化氢中O的化合价由-1价降低为-2价,根据化合价升降守恒、原子守恒和电荷守恒,可配平的离子方程式:2I-+2H++H2O2=I2+2H2O;
(3)
萃取与分液,分液时若打开玻璃活塞后发现液体流不出,原因可能是磨口塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔没对准或分液漏斗上口玻璃塞未打开,利用碘遇淀粉变蓝,分液后上层液体中是否还有碘单质可以取少许溶液加入淀粉溶液试剂;
(4)
为防暴沸加碎瓷,蒸馏操作前蒸馏烧瓶内需放几片碎瓷片的目的是防止暴沸,蒸馏操作目的测蒸汽的温度,温度计水银球的位置是蒸馏烧瓶的支管口处,冷凝管为了冷凝效果更好,水流方向是下进上出。
19. Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O 不能,因为在Al3+与氨水反应生成Al(OH)3后,Al(OH)3不能与氨水继续反应,从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开 因为氢氧化铝能与强酸反应,所以在加入盐酸时,需要控制盐酸的量,以防止部分Al(OH)3转化成Al3+ 通入过量二氧化碳气体
Mg2+、K+、Al3+、Cl-的溶液中加入过量的NaOH时,生成氢氧化镁沉淀和偏铝酸根离子;则溶液a中含有K+、Al3+、Cl-、Na+、OH-、AlO2-;加入适量的盐酸,生成氢氧化铝沉淀,过滤、洗涤后,加入盐酸生成氯化铝。
(1)混合物中加入足量氢氧化钠溶液时,镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,铝离子与氢氧根离子生成偏铝酸根离子和水,反应的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O;
(2)氢氧化钠溶液不能用氨水代替,因为氢氧化铝与氨水不反应,则生成的沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝沉淀的混合物,无法分离镁离子、铝离子;
(3) 溶液a中加入盐酸需控制用量,因为过量的盐酸可与氢氧化铝反应生成氯化铝,导致得到的铝的含量降低;可以通用二氧化碳代替盐酸,因为过量二氧化碳的溶液与氢氧化铝不反应。
20.(1) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O E→C→D→A→B→H→G→F 除去Cl2中的HCl
(2)富集碘
(3)I2++H2O=+2I-+2H+
(4)426:245
根据流程分析可知,卤水经硫酸酸化后通入氯气氧化,发生反应2I-+Cl2=2Cl-+I2,I2经高分子树脂吸附后加入Na2SO3解脱,发生反应I2++H2O=+2I-+2H+,在加入KClO3氧化I-得到I2,反应的离子方程式为:6I-+ClO+6H+=Cl-+3I2+3H2O,最后升华得到碘产品,据此分析解答。
(1)
①实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②制取的氯气中含有挥发的HCl气体,先用饱和食盐水吸收,再经浓硫酸干燥,氯气的密度比空气大,应采用向上排空气法,由于氯气有毒,不能直接排放至空气中,因此需用NaOH溶液吸收多余的氯气,故正确的连接顺序为E→C→D→A→B→H→G→F;
③浓盐酸易挥发,导致制取的氯气中含有挥发的HCl气体,可用饱和食盐水吸收混有的HCl气体。
(2)
由分析,步骤③将I2用高分子树脂吸附,步骤④再加入Na2SO3将I2解脱,I2++H2O=+2I-+2H+,其目的是为了富集碘。
(3)
根据上述分析可知,步骤④反应的离子方程式为:I2++H2O=+2I-+2H+。
(4)
根据方程式2I-+Cl2=2Cl-+I2,6I-+ClO+6H+=Cl-+3I2+3H2O可得,ClO~3I2,Cl2~I2,若分别得到等量的I2,消耗的n(Cl2):n(KClO3)=3:1,则m(Cl2):m(KClO3)=(3×71):122.5=426:245。
21. Al2O3 (NH4)2SO4、K2SO4 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
KAl(SO4)2溶于水,Al2O3和Fe2O3均不溶于水,混合物A加水溶解后,溶液中是KAl(SO4)2,沉淀是Al2O3和Fe2O3;向沉淀中加NaOH溶液,Fe2O3不反应,Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2,向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,Al(OH)3受热分解生成Al2O3;向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4 和(NH4)2SO4;向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀和碳酸钠(或者碳酸氢钠,取决于CO2的量)。
KAl(SO4)2溶于水,Al2O3和Fe2O3均不溶于水,由流程可知,混合物A加水溶解后,溶液中是KAl(SO4)2,沉淀是Al2O3和Fe2O3;向沉淀中加NaOH溶液,Fe2O3不反应,Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2,向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,Al(OH)3受热分解生成固体B为Al2O3;向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的固体E为K2SO4 和(NH4)2SO4;
(1)由上述分析可知,B为Al2O3;
(2)由上述分析可知,E中含K2SO4、(NH4)2 SO4;
(3)反应①向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al(OH)3沉淀,同时生成NaHCO3,发生反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)向含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3的混合物中加入过量的氢氧化钠的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O和Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。
22. 4H+ +2Cl- +MnO2Cl2 +Mn2+ +2H2O 4:1 SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2===2H2SO4 减小 H2SO3+Cl2+H2O===2HCl+H2SO4 C
I、(1)若Y是黄绿色气体,则Y为氯气,A、B的物质的量之比为1:4,该反应为二氧化锰与浓盐酸制备氯气,反应离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)构成A的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,则A为C,B为浓硫酸或浓硝酸,但A、B的物质的量之比为1:4,则B为浓HNO3,该反应中C为还原剂,硝酸为氧化剂,且全部硝酸被还原,所以反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是4:1;
II、(1)硫酸型酸雨因雨水中溶有二氧化硫而显酸性,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸溶液被空气氧化成强酸:硫酸,所以久置后pH会减小,方程式为:SO2+H2O H2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4;
(2)该酸雨中含有亚硫酸,氯气具有强氧化性会将亚硫酸氧化成硫酸,自身被还原生成盐酸,生成两种强酸,所以溶液pH值会减小,方程式为:H2SO3+Cl2+H2O===2HCl+H2SO4;
(3)少用煤作燃料、燃料脱硫、开发新的能源等措施可以减少二氧化硫气体的排放,从而减少酸雨的形成,所以选C