第八章 化学与可持续发展 测试题
一、单选题(共15题)
1.化学与生产、生活、环境等密切相关。下列说法正确的是
A.医用双氧水和酒精均可用于伤口清洗,两者消毒原理相同
B.燃煤中加入生石灰可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
C.被称为“黑金”的新型纳米材料石墨烯属于有机化合物
D.中国天眼使用的防腐蚀材料磷酸钡属于强电解质
2.生活中处处有化学,下列有关说法正确的是
A.天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2+、Ca2+等离子
B.食用地沟油对人体的危害极大,原因主要是里面含有黄曲霉素和甘油三酯
C.地球上CH4、CO2等气体含量上升容易导致温室效应,进而引发灾难性气候
D.保鲜膜、一次性食品袋的主要成分是聚氯乙烯
3.下列说法不正确的是
A.钠着火不能用泡沫灭火器灭火
B.二氧化硅导电能力很强可用于制造光导纤维
C.干燥的氯气能使品红溶液褪色
D.工业上主要采用高温冶炼黄铜矿获得铜
4.下列化学用语中,正确的是
A.H2O2的电子式:
B.海水中Br-的电子式为:
C.海水中通入氯气时发生反应的离子方程式为:2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl
D.Ca2+的结构示意图:
5.下列说法正确的是
A.为了使婴儿对食品有更浓厚的兴趣,应在婴儿食品中加入大量的着色剂
B.为了使火腿肠颜色更鲜红,可多加入一些亚硝酸钠
C.蛋白质在人体内经消化后生成碳酸、硫酸、尿酸等,故属于酸性食物
D.常用的抗酸药有氢氧化铜、氢氧化铝、柠檬酸钠、碳酸钙等
6.2021年,我国在科技领域取得重大突破,这离不开科学工作者们的努力。下列说法不正确的是
A.以、为原料经过11步主反应人工合成淀粉,过程中发生氧化还原反应
B.第三代核电“华龙一号”落户福建,核反应属于化学变化
C.“海牛Ⅱ号”刷新世界钻探深度,钻头采用硬质合金材料,其硬度高于组分金属
D.“冰光纤”()问世,比传统光纤()具有灵活弯曲和高效导光等优点
7.镓是化学史上第一个先从理论预言,后在自然界中被发现验证的化学元素,镓的活动性与锌相似。粉煤灰(主要成分为Ga2O3,含CaO、SiO2、Al2O3等杂质)中提取镓的工艺流程如下图所示,下列叙述错误的是
A.“溶浸”的目的是溶解两性氧化物,除去含钙、硅的杂质
B.向“滤液1”中加入酸性物质使pH减小,“滤渣2”是Al(OH)3
C.生成Ga(OH)3的化学方程式为:2NaGaO2+3H2O+CO2=Na2CO3+2Ga(OH)3↓
D.工业上采用电解熔融三氧化二镓的方法制备金属镓
8.下列河南博物院的展品中,由金属材料制成的是
展品
选项 A.贾湖骨笛 B.彩陶双连壶 C.编钟 D.四人头神兽画像石
A.A B.B C.C D.D
9.用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以I-形式存在)的工艺流程如图:
下列说法正确的是
A.流程中①和④所得溶液中,I-的浓度相等
B.若②和⑤中分别得到等量的I2,则消耗的n(Cl2):n(KClO3)=3:1
C.流程中④发生的离子反应:2I2+SO+H2O=4I-+SO+2H+
D.流程中⑥的分离碘产品的操作方法是过滤
10.低碳环保的生活方式得到越来越多人的认同。下列做法值得提倡的是( )
A.逢年过节,燃放大量烟花爆竹
B.为方便出行,尽量使用私家车
C.购物时使用布袋,少使用塑料袋
D.冬季室内少穿衣服,调高空调温度
11.下列表述正确的是
A.用高粱酿酒的原理是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来
B.超导材料AB2在熔融状态下能导电,说明AB2是电解质
C.推广使用煤液化技术可以减少温室气体二氧化碳的排放
D.人体摄入的糖类、油脂、蛋白质均必须先经过水解才能被吸收
12.工业上不宜用电解法制备的金属是
A. B. C.Al D.
13.下列变化中不涉及氧化还原反应的是
A.钢铁的冶炼 B.实验室用大理石制备
C.钢铁的腐蚀 D.食物的腐败
14.下列说法不正确的是
A.对煤进行综合利用,主要是为了提高煤的燃烧效率
B.石油的裂解所需温度比裂化更高,乙烯可以从石油裂解气中得到
C.可燃冰是甲烷与水在高压下形成的天然气的水合物
D.利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解产生氢气
15.食品添加剂是现代食品加工技术发展的基础,食品添加剂的使用极大地满足了人们对食品的要求,下列使用食品添加剂的目的与反应速率有关的是
A.火腿中加入乳酸链球菌索延长保存期
B.炒菜时加入鸡精增加鲜味
C.向饮料中加入酒石酸增强酸味
D.面粉中添加过氧化苯甲酰使面粉更白
二、填空题(共7题)
16.简要回答下列问题。
(1)在生产生活中把金属铝制成铝合金,这样做的好处是______。
(2)实验室点燃可燃性气体前,需检验气体纯度的原因是_____。
(3)推广使用新能源汽车的目的是______。
17.历史经验告诉我们:要可持续发展,就要合理使用化学物质。
(1)下表是一些化学物质对人类的贡献和带来的问题,请再举出一例填在下表中:
物质 对人类发展的贡献 对人类发展带来的问题 化学界的解决办法
硫酸铵等化肥 农作物增产数倍,解决了人类的粮食问题 造成赤潮、土壤酸化等问题 合理使用化学肥料
塑料 解决包装等材料问题,有效减少了木材和金属等资源的消耗 产生了“白色污染” 研究新型可降解塑料
_____ _______ _______ _______
(2)对于废弃的塑料制品(包含可降解塑料),宜采取_______的措施,防止污染环境和提高物质的利用率。
(3)化学家从前人不合理使用化学物质造成的危害中得到启示,为保持可持续发展而研究的课题有_______(请填写序号)。
①研制高效低毒农药
②研制高效无磷洗衣粉
③研究无污染、高原子利用率的绿色化学物质合成方法
④寻求合成可快速降解的塑料和橡胶
18.溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料组燃剂等,回答下列问题:
(1)海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入_______,将其中的Br-氧化,再用空气吹出溴;然后用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和BrO,其离子方程式为_______。
(2)溴与氯能以共价键结合形成BrCl。BrCl分子中,_______显正电性。BrCl与水发生反应的化学方程式为_______。
(3)CuBr2分解的热化学方程式为:2CuBr2(s)=2CuBr(s)+ Br2(g) H=+105.4kJ/mol在密闭容器中将过量CuBr2于487K下加热分解,平衡时p(Br2)为4.66×103Pa。
①如反应体系的体积不变,提高反应温度,则p(Br2)将会_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。
②如反应温度不变,将反应体系的体积增加一倍,则p(Br2)的变化范围为_______。
19.A、B、C、D、E是中学常见的几种化合物,相关物质间的关系如下图所示:
已知:X、Y是生活中常见的金属单质,A、B都是氧化物且A是红棕色粉末。回答下列问题:
(1)单质X与A反应的化学方程式是______;
(2)若试剂1和试剂2均是强电解质。
①若试剂1和试剂2的酸碱性相同,则C溶液显_______(填"酸性"、"碱性"或"中性");
②若试剂1和试剂2的酸碱性不同,试剂1和B的离子反应方程式是_______;
(3)若试剂2是稀硝酸。
①Y单质与稀硝酸反应生成E时,Y单质必须过量,写出该反应的离子方程式_______。
②D的阳离子检验可以用试剂______检验。
20.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。
21.铝土矿的主要成分是氧化铝(Al2O3),在工业上是采用电解氧化铝的方法得出金属铝。
(1)在氧化铝中铝元素与氧元素的质量之比是__________?
(2)用两种方法计算用170 t含氧化铝80%的铝土矿,理论上可冶炼出金属铝__________吨?
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下实验:
海带海带灰含有I-的溶液含有I2的溶液纯净的I2
请回答下列问题:
(1)“灼烧”前先将海带用酒精浸润,其目的是_____。
(2)“过滤”时除了烧杯外还需使用的玻璃仪器有_____。
(3)①从环保角度考虑,“氧化”时最适合加入的氧化剂是_____(填标号)。
A.氯气 B.硝酸 C.H2O2
②若使用上述选中的氧化剂在酸性条件下氧化,则发生反应的离子方程式为_____。
(4)上述流程中涉及的实验操作不包括下列选项中的_____(填标号)。
(5)请设计一个简单的实验方案,检验加入CCl4萃取碘后的水层中是否还含有碘单质:_____。
参考答案:
1.D
【解析】A.双氧水消毒是利用其氧化性,而酒精没有氧化性,两者消毒原理不相同,选项A错误;
B.加入氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙,二氧化硫排放量减少,但氧化钙不能减少排放二氧化碳,燃煤中加入后可减少酸雨的发生,但不能减少温室气体的排放量,选项B错误;
C.石墨烯是碳元素形成的一种单质,不是有机化合物,选项C错误;
D.磷酸钡属于不溶性盐,是强电解质,选项D正确;
答案选D。
2.C
A.天然水呈弱碱性的原因是水中存在弱酸的阴离子,阴离子水解结合水电离出的氢离子;
B.地沟油中含有黄曲霉素、苯并芘,这两种毒素都是致癌物质,甘油三酯是高级脂肪酸酯;
C.CH4、CO2等均可导致全球温度升高;
D.食品保鲜膜、一次性食品袋的主要成分是聚乙烯。
【解析】A.天然水呈弱碱性,是因为天然水中有CO32-或HCO3-它们水解使水呈弱碱性,其离子方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-或 HCO3-+H2OH2CO3+OH-,不能含较多的Mg2+、Ca2+等离子,故A错误;
B.地沟油中含有黄曲霉素、苯并芘两种毒素,都是致癌物质,食用地沟油对人体的危害很大,故B错误;
C.CH4、CO2等均可导致全球温度升高,导致温室效应,进而引发灾难性气候,故C正确;
D.食品保鲜膜、一次性食品袋的主要成分是聚乙烯,聚氯乙烯使用时释放有毒物质对人体有害,故D错误;
故选C。
3.B
【解析】A. 钠着火会生成过氧化钠,过氧化钠遇到CO2反应会放出O2,所以不能用泡沫灭火器灭火,故A正确;
B. 二氧化硅不能导电,故B错误;
C. 干燥的氯气遇到品红溶液会生成次氯酸,次氯酸可以使品红溶液褪色,故C正确;
D. 铜属于不活泼金属,可用高温还原法进行冶炼,所以工业上主要采用高温冶炼黄铜矿获得铜,故D正确;
答案:B。
4.B
【解析】A.H2O2是共价化合物,电子式的书写不需要标方框和电荷符号,正确的是 ,A错误;
B.溴原子最外层有7个电子,能得一个电子形成溴离子,电子式为,B正确;
C.海水中通入氯气时发生反应的离子方程式为:2Br +Cl2=Br2+2Cl ,C错误;
D.Ca2+的质子数为20,D错误;
答案为B。
5.C
【解析】A.长期食用伴有着色剂的产品将严重危害人体特别是婴儿健康,应严格控制,错误;
B.亚硝酸钠有致癌作用,用量应严格控制,错误;
C.正确;
D.氢氧化铜在酸性情况下可生成铜离子,引起重金属中毒,且柠檬酸钠在医药中一般用作作抗血凝剂、化痰药和利尿药,错误;
答案为C。
6.B
【解析】A.CO2、H2合成淀粉(C6H10O5)n,C的化合价由+4价降低为0价,H的化合价由0价升高为+1价,存在化合价变化,即过程中发生氧化还原反应,故A说法正确;
B.化学变化前后元素种类和原子个数不发生变化,而核反应涉及到元素种类的变化,因此核反应不属于化学变化,故B说法错误;
C.合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能,因此硬质合金材料,其硬度高于组分金属,故C说法正确;
D.“冰光纤”具有灵活弯曲和高效导光等优点,故D说法正确;
答案为B。
7.D
【解析】A.流程图中,从粉煤灰到Ga是镓元素守恒,从粉煤灰到“滤渣2”是铝元素守恒,周期表中镓在铝的正下方,活动性与锌相似,属于两性元素,氧化镓和氧化铝都是两性氧化物,“溶浸”的目的是溶解氧化镓和氧化铝,使之生成NaGaO2和NaAlO2,同时使氧化钙转化为碳酸钙沉淀,过滤除去碳酸钙和二氧化硅,A正确;
B.“滤液1”的溶质主要有Na2CO2、NaGaO2和NaAlO2,显碱性,加入酸性物质中和OH-使溶液的pH减小,偏铝酸根转化为氢氧化铝沉淀,过滤与NaGaO2溶液分离,B正确;
C.NaGaO2溶液通入CO2的反应与NaAlO2溶液中通入CO2的反应类似,符合弱酸制更弱的酸的特点,C正确;
D.“镓的活动性与锌相似”,工业上大规模制备为了降低成本,采用还原剂还原的方法,而不是电解法,D错误;
故选D。
8.C
【解析】A.骨笛由动物的骨头制作而成,A不符合题意;
B.彩陶双连壶属于陶瓷制品,B不符合题意;
C.编钟属于青铜器,由青铜制作而成,C符合题意;
D.神兽画像石是以石作纸,在石头上作画,D不符合题意;
故选C。
9.B
【解析】A.流程中设计②③步的目的是富集碘元素,①所得溶液中I-的浓度小于④所得溶液中I-的浓度,故A错误;
B.若②和⑤中分别得到等量的I2,根据得失电子守恒Cl2)~~ I2、 KClO3~~ 3I2,则消耗的n(Cl2):n(KClO3)=3:1,故B正确;
C.流程中④发生的离子反应:I2+SO+H2O=2I-+SO+2H+,故C错误;
D.碘易升华,流程中⑥的分离碘产品的操作方法是升华,故D错误;
选B。
10.C
【解析】A.燃放大量烟花爆竹,会产生大量的有害气体,严重污染环境,不利于减少雾霾的产生,保护环境,不符合“低碳环保”理念,故A不选;
B.为方便出行,尽量使用私家车,会增加二氧化碳的排放,不符合“低碳环保”理念,故B不选;
C.购物时使用布袋,少使用塑料袋,能减少白色污染、二氧化碳的排放,符合“低碳环保”理念,故C选;
D.调高空调温度,会浪费电能,增加二氧化碳的排放,不符合“低碳环保”理念,故D不选。
故选C。
【点睛】“低碳环保”指的是生活作息时所消耗的能量要尽量减少,减少污染物的排放,可以从节电、节能和回收等环节来改变生产、生活细节。
11.B
【解析】A. 用高粱酿酒的原理是通过发酵法将淀粉变为乙醇,再蒸馏分离出来,故A错误;
B. 超导材料AB2在熔融状态下能导电,说明AB2是电解质,故B正确;
C. 推广使用煤液化技术可以不能减少温室气体二氧化碳的排放,可以减少二氧化硫污染性气体排放,故C错误;
D. 人体摄入的单糖不需要经过水解,故D错误。
综上所述,答案为B。
【点睛】粮食酿酒不是本身含有酒精,而是粮食中淀粉发酵得到乙醇,再蒸馏。
12.A
【解析】A.铁元素是较活泼的金属元素,工业上常用热还原法制备金属铁,不宜用电解法制备,故A符合题意;
B.镁是活泼金属,工业上常用电解熔融氯化镁的方法制备金属镁,故B不符合题意;
C.铝是活泼金属,工业上常用电解熔融氧化铝的方法制备金属铝,故C不符合题意;
D.钠是活泼金属,工业上常用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠,故D不符合题意;
故选A。
13.B
【解析】A.钢铁的冶炼时发生反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.实验室用大理石制备CO2,发生反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,不涉及氧化还原反应,B符合题意;
C.钢铁的腐蚀时,Fe最终转化为铁锈,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.食物的腐败时,食物中的油脂、蛋白质等发生氧化反应,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
14.A
【解析】A.对煤进行综合利用,主要是为了要将煤转化为清洁的能源,同时又能有效地提取分离煤中所含的宝贵化工原料,A错误;
B.石油的裂解是使长碳链变成短碳链,所以所需温度比裂化更高,乙烯可以从石油裂解气中得到,B正确;
C.甲烷与水在高压下形成的天然气的水合物称为可燃冰,C正确;
D.蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下,使水分解产生氢气,D正确;
故选A。
15.A
【解析】A. 火腿中加入乳酸链球菌索防止食品腐败,延长保存期,减慢食品氧化速率,故A符合;
B. 炒菜时加入鸡精增加鲜味,改变食品的口味,故B不符;
C. 向饮料中加入酒石酸增强酸味,改变食品的口味,故C不符;
D. 面粉中添加过氧化苯甲酰使面粉更白,改变食品的色泽,故D不符;
故选A。
16. 增强抗腐蚀性(或增强可塑性,或更易于加工成型等) 防止点燃气体时发生爆炸(或防止实验不安全等) 减少产生汽车尾气(或防止造成环境污染,或保护环境等)
【解析】(1)单质铝,硬度小,熔点较低,质地较软,不易成型,易被氧化和腐蚀,在生产生活中把金属铝制成铝合金,这样做的好处是增强抗腐蚀性(或增强可塑性,或更易于加工成型等)。
(2)实验室点燃可燃性气体前,需检验气体纯度的原因是防止点燃气体时发生爆炸(或防止实验不安全等)。
(3)推广使用新能源汽车的目的是减少产生汽车尾气(或防止造成环境污染,或保护环境等)。
17. 化石燃料 生活中常用燃料,为人类生活提供大部分的能量 引起温室效应、酸雨等环境问题 开发研制新型燃料和能源 回收利用 ①②③④
【解析】(1)从生活中任选一种物质,先说出其有利的一面,再说出不利的一面,即对人类发展带来的问题,再总结出化学界解决的方法,化石燃料是生活中的一种重要物质,常用燃料,为人类生活提供大部分的能量,但燃烧过程中生成的二氧化碳、二氧化硫气体对环境影响是引起温室效应,形成酸雨等,解决办法是开发新型能源;
(2)根据题干中防止污染环境和提高物质的利用率,可推出是回收利用;
(3)①研制高效低毒农药可降低对环境的污染;②研制高效无磷洗衣粉能够防止形成赤潮或水华现象,不污染水源;③研究无污染、高原子利用率的绿色化学物质的合成方法不污染环境;④寻求合成可快速降解的塑料和橡胶可解决白色污染问题,因此为保持可持续发展而研究的课题有①②③④。
18. Cl2 3 Br2+6 CO+3H2O=5Br-+ BrO+6HCO(或3 Br2+3CO=5 Br-+ BrO+3CO2) Br BrCl+H2O=HCl+HBrO 增大 2.33×103Pa< p(Br2)≤4.66×103Pa
【解析】(1)通入氯气,把溴离子氧化为溴单质;溴在碳酸钠溶液的歧化可把反应理解为,溴与水发生歧化,产生H+的被碳酸钠吸收。
(2)溴的非金属性弱于氯的,故溴显正电性;与Cl2与H2O类似,BrCl与水发生反应的化学方程式为:BrCl+H2O=HCl+HBrO。
(3)①升高温度,平衡向吸热反应方向移动,因而可提高p(Br2);
②体积增大一倍时,p(Br2)降为原来的一半,即2.33×103Pa,减压使平衡向气体体积数增大的方向移动,因而会大于2.33×103Pa;若反应物足量,可平衡恢复到原有的p(Br2)。
19. Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe 酸性 Al2O3+2OH=2AlO+H2O 3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O KSCN溶液
由X、Y是生活中常见的金属单质,A、B都是氧化物且A是红棕色粉末可知,A为氧化铁,由转化关系可知,X与氧化铁发生置换反应生成氧化物B和金属单质Y,则X为铝、Y为铁、B为氧化铝;试剂2能与铁和氧化铁反应,说明试剂2为强酸、D为铁盐、E为亚铁盐;若试剂1和试剂2的酸碱性相同,则试剂1为强酸,铝和氧化铝与强酸反应生成铝盐,则C为铝盐;若试剂1和试剂2的酸碱性不同,则试剂1为强碱,铝和氧化铝与强碱反应生成偏铝酸盐,则C为偏铝酸盐。
【解析】(1)单质X与A发生的反应为铝热反应,铝和氧化铁在高温下发生置换反应生成氧化铝和铁,反应的化学方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,故答案为:Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe;
(2)①若试剂1和试剂2的酸碱性相同,则试剂1为强酸,铝和氧化铝与强酸反应生成铝盐,铝离子在溶液中水解使溶液呈酸性,则C溶液显酸性,故答案为:酸性;
②若试剂1和试剂2的酸碱性不同,则试剂1为强碱,试剂1和B的反应为氧化铝与强碱反应生成偏铝酸盐和水,反应的离子反应方程式为Al2O3+2OH=2AlO+H2O,故答案为:Al2O3+2OH=2AlO+H2O;
(3)①Y单质与稀硝酸反应生成E的反应为过量的铁与稀硝酸反应呈硝酸亚铁、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O;
②D为铁盐,可以用KSCN溶液检验铁离子,溶液出现血红色,故答案为:KSCN溶液。
20. 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+)。
【解析】(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。
【点睛】考查混合物反应的计算,明确发生反应的原理为解答关键,注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法,利用电子守恒可计算反应中生成氢气的物质的量,利用所得溶液是电中性的,可计算溶液中Cl-与Mg2+和Al3+之间的电荷守恒关系,另外沉淀量最大时n(Cl-)=n(Na+)也是利用电荷守恒得到的,这是解题的突破点。
21. 9∶8 72
(1)根据化合物中各元素质量比=各元素的相对原子质量×原子个数之比,进行解答;
(2)根据铝土矿中所含铝元素的质量,即理论上可炼出金属铝的质量;进行解答。
【解析】(1)根据化合物中各元素质量比等于各元素的相对原子质量与原子个数乘积的比,可得Al2O3中铝元素与氧元素的质量之比为m(Al):m(O)=(27×2):(16×3)=9∶8;
(2)170 t含氧化铝80%的铝土矿中Al2O3的质量为m(Al2O3)=170 t×80%=136t,由于Al2O3中铝元素的含量为×100%=52.9%,所以136t氧化铝可冶炼出Al的质量m(Al)=136t×52.9%=72t。
【点睛】本题考查学生对元素的质量分数与化合物中各元素质量比计算方法的理解与掌握,要学会用元素守恒方法计算元素质量,做到对知识的掌握和灵活应用的能力。
22. 使海带燃烧更充分 漏斗、玻璃棒 C 2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O A 取少量水层溶液于试管中滴2~3滴淀粉溶液,如果溶液变蓝,说明溶液中还有碘单质;如果溶液不变蓝,说明溶液中没有碘单质。
海带灼烧时,其中的有机物被氧化化为CO2、H2O,在得到的海带灰中含有可溶性的KI,加水溶解,过滤,除去不溶性固体杂质,得到含有I-的水溶液,然后加入氧化剂将I-氧化产生I2,根据I2不易溶于水,而在有机溶剂CCl4中易溶,水与CCl4互不相溶的性质,通过萃取、分液得到I2的CCl4溶液,然后蒸馏得到纯净的I2。
【解析】(1)“灼烧”前要先将海带用酒精浸润,这是由于酒精是易燃物,用酒精浸润,就可以使海带燃烧更充分;
(2)“过滤”时使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,因此除了烧杯外,还需使用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒;
(3)①A.Cl2具有氧化性,可以将I-氧化产生I2,但氯气有毒,会造成大气污染,不利用环保,A不符合题意;
B.硝酸具有强氧化性,可以I-氧化产生I2,硝酸则被还原产生NO、NO2等有害气体,污染环境,不利用环境保护,B不符合题意;
C.H2O2具有强氧化性,可将I-氧化产生I2,其本身被还原产生H2O,不会对环境造成污染,C符合题意;
故合理选项是C;
②在酸性条件下,H2O2将I-氧化产生I2,H2O2被还原产生H2O,反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O;
(4)A.该操作是配制一定体积、一定物质的量浓度,在本实验中不涉及,A符合题意;
B.实验中要在坩埚中将干海带灼烧,涉及该操作,B不符合题意;
C.分离I2的四氯化碳溶液,可根据二者沸点的不同,采用蒸馏方法,使用到该装置,C不符合题意;
D.向碘水中加入四氯化碳,充分振荡后,静置、分液,需使用该装置,D不符合题意;
故合理选项是A;
(5)由于I2遇淀粉溶液会变为蓝色,因此若要检验加入CCl4萃取碘后的水层中是否还含有碘单质,具体操作方法是:取少量水层溶液于试管中,向其中滴2~3滴淀粉溶液,如果溶液变蓝,说明溶液中还有碘单质;如果溶液不变蓝,说明溶液中没有碘单质