第八章 化学与可持续发展
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.“绿色化学”的理想状态是反应物的原子全部转化为目标产物.以下反应符合绿色化学原则的是
A.制备乙烯:
B.合成甲基丙烯酸甲酯:
C.制备一氯乙烷:
D.制取硝酸铜:
2.向空气中“挖矿”,为人类粮食增产做出巨大贡献的化学工业是
A.硫酸工业 B.合成氨工业 C.纯碱工业 D.石油化工
3.下列说法中正确的是( )
A.放热反应一定不用加热,吸热反应一定需加热
B.化学反应中,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,反应放热,ΔH为“-”
C.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小且可以再生,所以风能、氢能、太阳能和生物质能都属于未来新能源
D.升高温度或加入催化剂,都可以改变化学反应的反应热
4.下列做法中不符合“绿色化学”思想的是( )。
A.以水性涂料代替油性涂料
B.以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂
C.实验后的有毒有害物质应分类收集、统一处理
D.在通风橱中制氯气时不用NaOH溶液吸收尾气
5.工业上常用电解法冶炼的金属是
A.Mg B.Fe C.Cu D.Ag
6.下列说法正确的是( )
A.石油裂解气不能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.乙酸乙酯在碱性条件下水解最终得到乙酸和乙醇
C.糖类物质均能发生水解反应
D.煤的干馏、煤的气化与液化都是化学变化
7.下列图示实验(夹持装置省略)正确的是
A B C D
配制溶液时进行定容 装置制取金属锰 制备氢氧化亚铁 用四氯化碳萃取溴水中的溴
A.A B.B C.C D.D
8.化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是( )
A.硅胶可作袋装食品的干燥剂
B.点燃爆竹后,硫燃烧生成SO2
C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
D.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染
9.化学与生产、生活等密切相关,下列说法不正确的是
A.面粉加工厂应标有“严禁烟火”的字样或图标
B.焊接金属前常用氯化铵溶液处理焊接处
C.“投泥泼水愈光明”中蕴含的化学反应是炭与灼热水蒸气反应得到两种可燃性气体
D.在元素周期表的金属和非金属分界线附近寻找优良的催化剂,在过渡元素中寻找半导体材料
10.加碘盐中碘可能有两种存在形式KI或,某兴趣小组设计如图实验检验某品牌加碘盐中碘的存在形式。提供试剂:维生素C、过氧化氢溶液
下列说法错误的是
A.反应中加入稀硫酸可提高氧化剂的氧化能力
B.加碘盐中可同时添加和KI
C.若X为过氧化氢溶液,观察到溶液变蓝,则加碘盐中碘存在形式为KI
D.若X为维生素C,观察到溶液变蓝,则加碘盐中碘存在形式为
二、多选题
11.环境污染已成为人类社会面临的重大威胁,下列对应关系错误的是( )
环境问题 造成环境问题的主要物质
A 酸雨 二氧化硫
B 白色污染 二氧化硅
C 温室效应 二氧化碳
D 臭氧层空洞 二氧化硫
A.A B.B C.C D.D
12.关于合理饮食有利于健康的下列说法正确的是
A.没有水就没有生命
B.调味剂和营养剂加得越多越好
C.饮用水越纯净越好
D.养成良好的饮食习惯,多吃蔬菜、水果等碱性食物
13.自然界为人类提供了多种多样的营养物质,下列有关说法正确的是( )
A.葡萄糖与银氨溶液反应会产生银镜现象,说明葡萄糖具有还原性
B.维生素C能防治坏血病,能使Fe3+转化为Fe2+
C.油脂在人体内酶的催化作用下水解为氨基酸
D.在蛋白质溶液中加入Na2SO4溶液会使蛋白质发生变性
14.下列说法中正确的是
A.加热胆矾失去结晶水的过程称风化
B.在饱和溶液中,溶质溶解的速率等于结晶速率
C.原电池是把电能转化为化学能的装置
D.电能是二次能源
三、填空题
15.如图为铝热反应的实验装置,请回答下列问题:
(1)该实验装置中还缺________,引发铝热反应的操作为_______。
(2)若将氧化铁换成氧化镁,该反应____(填“能”或“不能”)发生,理由是______。
(3)铝热反应的用途有哪些__________。
16.人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。请根据题中提供的信息,填写空格。
(1)将锌片、铜片按照如图所示装置连接,铜片做____极(填“正”或“负”),外电路电子的流向为_____(填“Cu→Zn”或“Zn→Cu”)。
若将装置中的稀H2SO4用CuSO4溶液替代,当转移2mol电子时,溶液质量_____(填变大,变小,不变)如果有变化则变化____g。
(2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为:____。正极电极反应式_____。当线路中转移0.2mol电子时,则被腐蚀铜的质量为:____g。
(3)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,负极分别为___。
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片
(4)下列关于能源说法不正确的是____(填序号)。
A.煤、石油、天然气是现代社会主要能源,由此获取热能的主要途径是通过物质的燃烧
B.化石燃料燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO2等是大气污染物的主要来源
C.新能源有太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等
D.在能量利用阶段,可采取合理的措施促进能源循环利用,提高能源利用率
17.海水资源的利用具有非常广阔的前景,从海水中可提取多种化工原料。
(1)海水淡化处理的方法有__________________________(写出两种即可)。
(2)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO等杂质,精制时所用试剂为:
A.盐酸 B.BaCl2溶液 C.NaOH溶液 D.Na2CO3溶液
加入试剂的顺序是__________________。
(3)步骤②中,向精盐溶液中应先通入________,再通入________。
(4)氯碱工业中,与电源负极相连的电极附近溶液pH值________(填“变大”“变小”或“不变”)。用玻璃棒蘸浓氨水检验阳极产生的气体,发现产生大量白烟,白烟的主要成分是________________________。
(5)实际生产中,常选用________作为沉淀剂,从氯化镁溶液中得到无水晶体的操作为_____________________________________。
(6)步骤⑤用SO2水溶液吸收溴单质,吸收率可达93%,反应的离子方程式为______________________________________。
18.氮、磷、钾号称肥料的“三要素”,化学肥料的施用,使农业增产增收,经济效益显著。但是化学肥料的滥施乱用也对环境产生了许多不良影响。请根据相关知识和信息回答下列问题:
(1)如图是某品牌化肥包装袋中的部分文字
①写出以氨为原料制取该化肥的各步化学方程式_______。
②关于该氮肥的处置和施用正确的方法是_______。
A.与草木灰混合施用
B.如果结块,可用铁锤敲击
C.与钙镁磷肥混合施用
D.在经常排灌水的稻田中施用肥效最高
③若该化肥的杂质中不含氮元素,则该化肥的纯度是_______。
(2)甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同,但生产流程相同:
①甲厂以焦炭和水为原料;②乙厂以天然气和水为原料;③丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料。按工业有关规定,利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比,若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比,则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高?_______。
(3)近年来“水华”和“赤潮”时有发生,据专家分析,是因水体富营养化造成的,试分析水体富营养化的原因_______。
四、计算题
19.乙烯是石油化工的重要原料,它主要通过石油产品裂解获得。
(1)石油产品裂解所得裂解气的平均组成可表示为CnHm(m>2n),经测定某裂解气中各气体的体积分数分别为:甲烷―4%、乙烯―50%、丙烯―10%、其余为丁二烯和氢气(气体体积均在同温同压下测定)。若得到50 mol乙烯,x mol丁二烯和y mol氢气。则x+y= , n / m = (请用含x的式子表示)。
(2)某化工厂每天由石油产品裂解得到乙烯56 t。再以乙烯为主要原料生产醋酸乙烯酯,醋酸乙烯酯是合成维尼纶的重要单体。生产原理如下:
反应①中乙烯的利用率为80%,反应②中乙醛的利用率为83.33%,反应③中乙酸与乙烯的利用率均为85%。则该厂每天最多可制得醋酸乙烯酯多少吨?
20.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=______________。
五、工业流程题
21.海水是巨大的资源宝库,人类可以从海水中提取各种化工产品。下图是某工厂对海水综合利用的示意图:
(1)写出电解饱和食盐水的化学方程式______,检验氯气生成的方法是_______。
(2)液氯储存在钢瓶中,钢瓶上应贴的标签为___________(选填字母编号)。
A.自燃品 B.爆炸品 C.有毒品 D.易燃品
(3)加入盐酸充分反应后,操作③是从溶液中获得晶体,此处需要进行的实验操作依次为:___________、冷却结晶、___________、洗涤、干燥。
(4)操作⑤是向溶液中鼓入热空气,即可将溴单质从溶液中分离出来,此方法的成功应用是基于溴单质有___________性。
(5)粗溴的精制过程是先将粗溴用水溶液吸收,将其转变成,再通,最后蒸馏得到高纯溴。用水溶液吸收的吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为___________(将上述离子反应方程式补充完整),由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是___________。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】“绿色化学”的理想状态是反应物的原子全部转化为目标产物,B可以看作化合反应,原子利用率100%,故选B。
2.B
【分析】从粮食增产所需化学工业分析。
【详解】实现粮食增产需要大量的化肥(主要是氮肥、磷肥、钾肥),合成氨工业以空气中氮气为原料制得氨气,进而生成氮肥。
本题选B。
3.C
【详解】A. 反应吸热还是放热与反应条件没有必然联系,有的放热反应需要加热,有的吸热反应不需要加热,故A错误;
B. 放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,吸热反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量,放热反应的△H为负值,吸热反应的△H为正值,故B错误;
C. 未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小且可以再生,所以风能、氢能、太阳能和生物质能都属于未来新能源,故C正确;
D. 使用催化剂前后,反应物和生成物的能量是不变化的,化学反应的反应热是不变的,故D错误;
正确答案是C。
【点睛】本题考查吸热反应和放热反应,难度不大,注意反应吸热还是放热与反应条件没有必然联系。
4.D
【详解】A.用水代替有机溶剂可减少污染,符合“绿色化学”思想,故A正确;
B.以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂,防止磷污染造成富营养化,符合“绿色化学”思想,故B正确;
C.实验后的有毒有害物质应分类收集、统一处理,废物再利用,提高了原料的利用率,符合“绿色化学”思想,故C正确;
D.直接排放氯气到大气中可产生污染,不符合“绿色化学”思想,故D错误;
故选D。
5.A
【详解】A.Mg是活泼的金属,常用电解熔融氯化镁冶炼,故A符合;
B.工业上常用热还原法冶炼Fe,故B不符合;
C.工业上常用热还原法冶炼Cu,故C不符合;
D.工业上常用热分解法冶炼Ag,故D不符合。
答案选A。
6.D
【详解】A.石油裂解气含碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故A错误;
B.乙酸乙酯在碱性条件下水解不可逆,水解最终得到乙酸盐和乙醇,故B错误;
C.单糖不能发生水解反应,二糖、多糖可发生水解反应,故C错误;
D.煤的干馏生成煤焦油等、煤的气化生成CO和氢气、液化生成甲醇,均为化学变化,故D正确;
故答案为D。
7.D
【详解】A.向容器中滴加液体时,胶头滴管不能伸入到容量瓶内,要悬空垂直滴加,A错误;
B.Al的活泼性大于Mn,所以Al能置换出Mn,可以根据铝热反应原理可制得金属锰,但实验中需要氯酸钾,故该装置不能制取锰,B项错误;
C.稀硫酸与铁粉反应生成的FeSO4溶液无法进入盛有NaOH溶液的试管中,所以装置中不可能有Fe(OH)2生成,C错误;
D.用四氯化碳萃取溴水中的溴,经振荡、静置后得到水层、溴的四氯化碳层,可分液得到溴的四氯化碳,D正确;
答案选D。
8.D
【详解】A.硅胶具有吸水性且无毒,所以可以用作食品的干燥剂,故A正确;B.硫在空气或纯氧中的燃烧产物均是SO2,而不是SO3,所以点燃爆竹后,硫燃烧生成SO2,故B正确;C. 蛋白质在受热时变性,失去蛋白质的活性,故C说法正确;D项,聚乙烯塑料在自然界中很难分解,会造成白色污染,故D项错误。
9.D
【详解】A.面粉是可燃物,分散于空气中形成气溶胶,遇到明火有爆炸的危险,所以面粉加工厂应标有“严禁烟火”的字样或图标,故A正确;
B.氯化铵是强酸弱碱盐,其水溶液显酸性,可用于除铁锈,所以焊接金属前可用氯化铵溶液处理焊接处的铁锈,故B正确;
C.碳与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳,氢气与一氧化碳都能燃烧,故C正确;
D.在元素周期表的金属和非金属分界线附近的元素金属性也非金属性都不强,常用于制备半导体材料,在过渡元素中寻找优良的催化剂,故D错误;
故答案为D。
10.B
【详解】A.酸性条件下氧化剂的氧化能力增强,反应中加入稀硫酸可提高氧化剂的氧化能力,故A正确;
B.在酸性条件下发生如下反应:,故碘盐中不可同时添加KIO3和KI,故B错误;
C.X为过氧化氢溶液,过氧化氢具有强氧化性,与KI反应生成I2,观察到溶液变蓝,则加碘盐中碘存在形式为KI,故C正确;
D.维生素C具有还原性,KIO3具有氧化性,两者反应能生成I2,观察到溶液变蓝,则加碘盐中碘存在形式为,故D正确;
故选:B。
11.BD
【详解】A.二氧化硫、氮氧化物遇到水能生成酸,是形成酸雨的主要污染物,故A正确;
B. 形成白色污染的主要原因是聚乙烯材料的污染,不是二氧化硅,故B错误;
C. 造成温室效应的主要气体为二氧化碳,故C正确;
D. 导致臭氧空洞的物质主要是氟利昂,不是二氧化硫,故D错误;
故选BD。
12.AD
【详解】A.水是人体的重要组成成分,是人体中含量最多的一种物质,人体内的水需要不断补充,可以说是没有水就没有生命,A项正确;
B. 调味剂和营养剂能提高人的食欲,但超量使用对人体也是有害的, B项错误;
C.水中含有微量元素,有些微量元素是人体必需的,所以不是饮用水越纯净越好, C项错误;
D.蔬菜和水果含维生素C,人体不能合成维生素C,所以要从食物中获取,所以养成良好的饮食习惯,多吃蔬菜、水果等碱性食物,D项正确;
答案选AD。
【点睛】考查营养均衡与人体健康的关系,难度不大,学会运用所学化学知识解决生活实际问题。根据营养素与人体健康的关系分析,营养素包括糖类、蛋白质、水、油脂、维生素、微量元素等。
13.AB
【详解】A.葡萄糖具有还原性,能与银氨溶液发生银镜反应,故A正确;
B. 维生素C是一种重要的维生素,能防治坏血病,又称为抗坏血酸,维生素C具有还原性,能使血液中Fe3+转变为Fe2+,故B正确;
C.蛋白质在人体内酶的催化作用下水解为氨基酸,油脂在人体内酶的催化作用下水解为高级脂肪酸和甘油,故C错误;
D. 在蛋白质溶液中加入Na2SO4溶液会使蛋白质发生盐析,盐析是可逆的,变性是不可逆的,故D错误;
故选AB。
14.BD
【详解】A.结晶水合物在常温时放在干燥的空气里,会逐渐失去结晶水的现象叫风化,所以加热胆矾失去结晶水的过程不是风化,故A错误;
B.饱和溶液达到溶解平衡状态,存在平衡即溶质溶解的速率等于结晶速率,故B正确;
C.原电池把化学能转化为电能,故C错误;
D.电能由热能、太阳能等其它能源转化生成,为二次能源,故D正确。
答案为BD。
15. 镁条和氯酸钾 在混合物中间插一根镁条,将氯酸钾放在混合物上镁条的周围,点燃镁条 不能 镁比铝活泼,铝不能置换镁 用于焊接钢轨;冶炼某些熔点高的金属
【分析】(1)利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应,同时促使KClO3分解产生O2,使镁条快速燃烧。
(2)根据金属活动顺序表,Mg比Al活泼,Al不能从MgO中置换出Mg。
【详解】(1)实验需要的药品主要是镁条、氯酸钾、氧化铁、铝粉、细沙,因此该实验装置中还缺镁条和氯酸钾,引发铝热反应的操作为在混合物中间插一根镁条,将氯酸钾放在混合物上镁条的周围,点燃镁条,故答案为:镁条和氯酸钾;在混合物中间插一根镁条,将氯酸钾放在混合物上镁条的周围,点燃镁条。
(2)铝热反应是铝和金属氧化物(还原性比铝弱的金属氧化物)若将氧化铁换成氧化镁,该反应不能发生,理由是镁比铝活泼,铝不能置换镁,故答案为:不能;镁比铝活泼,铝不能置换镁。
(3)铝热反应的用途有哪些用于焊接钢轨;冶炼某些熔点高的金属,故答案为: 用于焊接钢轨;冶炼某些熔点高的金属。
16.(1) 正 Zn→Cu 变大 1
(2) 铜 Fe3++e-=Fe2+ 6.4
(3)B
(4)B
【解析】(1)
根据图示可知,该原电池是以锌、铜为两极,以稀H2SO4为电解质溶液,铜片做正极,外电路电子从负极流向正极,即流向为Zn→Cu;若将装置中的稀H2SO4用CuSO4溶液替代,当转移2mol电子时,有1molZn成为离子进入溶液,有1molCu2+生成单质析出,则溶液质量增加了65g-64g=1g。
(2)
将反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2设计成原电池,根据氧化还原反应原理,可将该反应分解为两个半反应,氧化部分是:Cu-2e-=Cu2+,还原部分是:Fe3++e-=Fe2+,故负极所用电极材料为:铜;正极得到电子,电极反应式:Fe3++e-=Fe2+;当线路中转移0.2mol电子时,则被腐蚀铜的物质的量为0.1mol,质量为6.4g。
(3)
将铝片和铜片用导线相连,插入浓硝酸中,由于铝遇浓硝酸常温下发生钝化反应,反应难以进一步发生,而铜片与浓硝酸能持续反应,故负极为铜片;若是插入烧碱溶液中,铝片与烧碱持续发生反应,铜片与烧碱不反应,则铝片为负极;故选B。
(4)
A.煤、石油、天然气是现代社会主要能源,这些能源均易燃,由此获取热能的主要途径是通过物质的燃烧,A正确;
B.化石燃料燃烧排放的粉尘、SO2、NOx等是大气污染物的主要来源,而CO2不是大气污染物,B不正确;
C.新能源是相对于传统化石能源而言,有太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等,C正确;
D.在能量利用阶段,可采取合理的措施促进能源循环利用,提高能源利用率,D正确;
故选B。
17. 蒸馏法、冷冻法、离子交换法、膜法、电渗析法、反渗透法(写出两种即可) CBDA(或BCDA或BDCA) NH3 CO2 变大 NH4Cl 石灰乳 将MgCl2溶液在HCl气流中蒸干 Br2+SO2+2H2O===4H++2Br-+SO
【详解】(1)海水淡化处理的方法主要有蒸馏法、冷冻法、离子交换法、膜法、电渗析法、反渗透法等。
(2)Ca2+用碳酸钠除去,Mg2+用氢氧化钠除去,用氯化钡除去,最后过滤,向滤液中加入盐酸酸化。但由于过量的氯化钡要用碳酸钠来除,所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面,而氢氧化钠可以随意调整,所以加入试剂的顺序是CBDA(或BCDA或BDCA);
(3)由于氨气极易溶于水,而二氧化碳在水中的溶解性很小,所以要制备碳酸氢钠,步骤②中应该向精盐溶液中应先通入氨气,再通入二氧化碳。
(4)氯碱工业中,与电源负极相连的电极是阴极,溶液中的氢离子放电产生氢气,从而破坏阴极周围水的电离平衡,氢氧根浓度增大,所以阴极附近溶液pH值变大。阳极氯离子放电放出氯气,氯气具有强氧化性,用玻璃棒蘸浓氨水检验阳极产生的气体,氯气能把氨气氧化生成氮气,同时被还原为氯化氢,氯化氢与氨气反应生成氯化铵而产生大量白烟,即白烟的主要成分是NH4Cl。
(5)由于氢氧化钙来源广泛,价格便宜,所以实际生产中,常选用石灰乳作为沉淀剂;由于氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢,水解吸热,因此从氯化镁溶液中得到无水晶体的操作为将MgCl2溶液在HCl气流中蒸干。
(6)溴水具有氧化性,能把二氧化硫氧化为硫酸,因此反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+。
18. 4NH3+5O24NO+6H2O;2NO+O2=2NO2;3NO2+H2O=2HNO3+NO;NH3+HNO3=NH4NO3 C 98% 丙 含N、P化肥的大量施用以及生活污水的大量排放,若不采用污水处理措施,必将导致水体富营养化,而暴发“水华”、“赤潮”
【详解】(1)①氨气催化氧化生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2与水反应生成硝酸,硝酸和氨气反应生成硝酸铵,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、NH3+HNO3=NH4NO3;
②A.草木灰中含有碳酸钾,水解显碱性,铵根水解显酸性,铵态氮肥不能与草木灰混合使用,以免大量NH3逸出,A错误;
B.NH4NO3结块,用铁棒击碎易引起爆炸,B错误;
C.该氮肥能与钙镁磷肥混合施用,C正确;
D.高NH4NO3易水解为一水合氨,导致N的损失,D错误;
答案选C;
③该化肥的杂质中不含氮元素,NH4NO3的含氮量为35%,则纯度为98%;
(2)甲、乙、丙的主要反应分别为C+H2O(g)CO+H2,CH4+H2OCO+3H2,C5H12+5H2O5CO+11H2,三厂都把CO转成CO2,其反应式CO+H2OCO2+H2,故甲、乙、丙厂的H2和CO2的物质的量比为:甲:2:1,乙:4:1,丙:16:5,而合成尿素的H2和CO2的物质的量比为3:1 时,因此丙利用率最高;
(3)大量含有各种含氮和磷有机物的废污水排入水中,促使水域富营养化,而暴发“水华”、“赤潮”。
【点睛】本题考查了原料与能源的合理利用,侧重于化学反应流程的分析和计算、环境保护,题目难度中等,有关计算是解答的难点,注意结合反应原理和有关反应的化学方程式解答。
19.(1)36,(67+2X)/(174+2X) ;(2)58.5 t
【详解】试题分析:(1)体积分数等于物质的量的体积分数,得到50mol乙烯,因此裂解气的总物质的量为50/50%=100mol,丁二烯和氢气的总物质的量为100×(1-4%-50%-10%)mol=36mol,即x+y=36mol,n(CH4)=100×4%=4mol,n(C2H4)=100×50%mol=50mol,n(C3H6)=100×10%=10mol,n(C4H6)=xmol,则n(H2)=(36-x)mol,则n=(4+50×2+10×3+4x)mol,m=[4×4+50×4+10×6+6x+(36-x)×2]mol,n/m=(67+2x)/(174+2x);(2)设转化成乙酸的乙烯物质的量为xmol,则生成乙酸的量为x×80%×83.3%mol,设与乙酸反应的乙烯物质的量为ymol,根据反应③有为x×80%×83.3%×85%=y×85%,整理得,2x=3y,根据反应③有CH2=CH2~CH3COOCH=CH2
28 86
56×2×85%/5 m(CH3COOCH=CH2) 则m(CH3COOCH=CH2)=58.5t。
考点:考查有关化学计算等知识。
20. 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe 80:27 2∶3
【分析】(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。
【详解】(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。
21.(1) 用湿润的淀粉KI试纸,如果试纸变蓝,说明有氯气生成
(2)C
(3) 加热浓缩 过滤
(4)挥发
(5) H+ 强酸对设备的严重腐蚀问题
【分析】海水晒盐后过滤分离出滤液和粗盐,①为过滤,粗盐经精制得到较为纯净的氯化钠,电解饱和食盐水可用于制备氢氧化钠、氯气和氢气,滤液加入石灰乳沉淀镁离子后操作②为过滤,在滤液中通入Cl2是将滤液中的Br-氧化为Br2,再利用热的空气将Br2吹出,操作⑤中利用SO2吸收发生SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;再通入Cl2将Br-氧化为Br2,两次Br-→Br2转化的目的是对溴元素进行富集;氢氧化镁加入盐酸溶解得到氯化镁溶液,氯化镁溶液中得到氯化镁晶体,操作③是加热蒸发、冷却结晶得到无水氯化镁,操作④为在HCl氛围中加热得到氯化镁,以此解答该题。
(1)
电解饱和食盐水的化学方程式为 ,检验氯气生成的方法是用湿润的淀粉KI试纸,如果试纸变蓝,说明有氯气生成,故答案为:;用湿润的淀粉KI试纸,如果试纸变蓝,说明有氯气生成;
(2)
液氯有毒,储存在钢瓶中,钢瓶上应贴的标签为c,故答案为:c;
(3)
Mg(OH)2加入盐酸充分反应后,操作③是从MgCl2溶液中获得MgCl2 6H2O晶体,此处需要进行的实验操作依次为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:加热浓缩、过滤;
(4)
操作⑤是向溶液中鼓入热空气或水蒸气,即可将溴单质从溶液中分离出来,此方法的成功应用是基于溴单质有挥发性,故答案为:挥发;
(5)
粗溴的精制过程是先将粗溴用SO2水溶液吸收,将其转变成Br-,再通Cl2,最后蒸馏得到高纯溴,用SO2水溶液吸收Br2的吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是强酸对设备的严重腐蚀问题,故答案为:H+;强酸对设备的严重腐蚀问题。
答案第1页,共2页
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