第八章 化学与可持续发展 测试题(含解析) 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) 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 2023-06-10 06:48:54

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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。下列说法错误的是
A.生活中“卤水点豆腐”的原理是Mg2+、Ca2+等离子使蛋白质胶体发生聚沉
B.有机玻璃和高温结构陶瓷都属于新型无机非金属材料
C.新能源汽车的推广与使用有利于减少光化学烟雾的产生
D.茶叶中含有的茶多酚可用于制备食品防腐剂
2.人类历史上使用最早的金属是
A.铜 B.铝 C.钛 D.铁
3.下列有关海洋资源的综合利用说法错误的是
A.从海水中提取溴单质的工艺流程中包含了富集过程
B.海水的淡化方法主要有蒸馏法、离子交换法、过滤法等
C.海底的资源非常丰富,含有铁、锰、钴等多种金属结核矿
D.开发海洋资源不能破坏环境,应遵循绿色环保的思想
4.下列过程没有发生化学变化的是
A.火法炼铜 B.用海带提取碘单质
C.石油分馏 D.用新制氢氧化铜检验葡萄糖
5.下列说法正确的是
A.煤中含量最高的元素是氢,其次是碳和氧
B.分子中处于同一平面内的碳原子最少有11个
C.现代工业生产中芳香烃主要来源于煤焦油
D.石油的裂解可以提高汽油等轻质油的质量和产量
6.下列关于化学反应的说法正确的是
A.将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色,发生取代反应
B.化学反应除了生成新的物质外,不一定伴随着能量的变化
C.放热的化学反应不需要加热就能发生
D.氧化铁与铝反应既是氧化还原反应又是放热反应
7.工业冶炼金属钠原理:2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑,这种金属冶炼的方法属于
A.还原法 B.分解法 C.电解法 D.以上三种方法均是
8.实验室欲用如图流程从碘水中获得碘单质(已知碘单质易升华)。下列说法错误的是
A.溶剂X可以是四氯化碳或者无水乙醇
B.操作2和3均需使用分液漏斗
C.试剂Y的作用是将有机溶液中的碘单质“反萃取”进入水溶液2
D.固体碘宜在低温下干燥
9.下列物质的用途说法正确的是
A.NH4HCO3受热易分解,因此可用做化肥
B.碳酸钠可作为治疗胃溃疡病人胃酸过多症的药物
C.铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物
D.中秋佳节月饼中小袋包装的生石灰可用来防止月饼氧化变质
10.碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能有效促进碳中和的是
A.汽油中添加乙醇 B.开采可燃冰作为燃料
C.以CO2为原料人工合成淀粉 D.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
11.化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列说法错误的是( )
A.氢氧化铁胶体、淀粉溶液均具有丁达尔效应
B.化学是一门具有创造性的科学,化学变化的实质是旧键的断裂和新键的形成
C.煤的干馏、煤的液化、石油的分馏和裂解均属于化学变化
D.“榆荚只能随柳絮,等闲撩乱走空园”中“柳絮”的主要成分是纤维素
12.化学与生活密切相关,下列有关说法正确的是
①糖类、蛋白质、油脂属于天然高分子化合物
②煤经气化和液化两个物理变化过程,可变为清洁能源
③制作航天服的聚酯纤维和用于光缆通信的光导纤维都是新型无机非金属材料
④用苯萃取溴水中的溴时,将溴的苯溶液从分液漏斗下口放出
⑤苯、油脂均不能使酸性溶液褪色
⑥葡萄糖、果糖的分子式均为,二者互为同分异构体
⑦甲烷和的反应与乙烯和的反应属于同一类型的反应
⑧乙醇、乙酸均能与Na反应放出,二者分子中官能团相同
⑨中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶
⑩非金属元素组成的化合物中只含共价键
A.1 B.2 C.3 D.4
二、非选择题(共10题)
13.镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:
(1)为了使转化为,试剂①可以选用_______(填化学式)。
(2)加入试剂①后,能够分离得到沉淀的方法是_______。
(3)试剂②可以选用_______(填化学式)。
(4)的电子式为_______,无水在熔融状态下,通电后会产生和,该反应的化学方程式为_______。
14.冶炼金属常用以下几种方法:①以C、CO或作还原剂还原 ②用活泼金属Na、Mg等还原 ③利用铝热反应原理还原 ④电解法 ⑤热分解法。请回答下列金属的冶炼应采用哪种方法:
(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_______(填序号,下同)。
(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_______。
(3)Hg、Ag等不活泼金属_______。
(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属_______。
15.现有直馏汽油和裂化汽油各一瓶。已知:裂化汽油主要成分为烷烃、烯烃,直馏汽油主要成分为烷烃、环烷烃、芳香烃。
(1)请从下列试剂中选择最合理的试剂区别上述两种汽油。所选试剂是_______(填字母)。
A.酸性溶液 B.乙醇 C.溴水
(2)加入所选试剂后,直馏汽油中观察到的现象是_______;裂化汽油中观察到的现象是_______。
16.环氧乙烷的工业生产中,经典的氯代乙醇法为:
近代工业方法为:
请与同学们交流,依据绿色合成思想对上述两种合成方法进行简单评述_________。
17.世界卫生组织建议一般健康人群的每天应食用不超过6克盐。下图为某加碘盐的规格标签。
配料 氯化钠(NaCl)、碘酸钾(KIO3)
KIO3含量
保质期 18个月
食用方法 勿长时间炖炒
贮存方法 避光、避热、密封、防潮
(1)专家建议烹饪食物时,应在最后加碘盐。你认为可能的原因是什么_____?
(2)成年人每天需摄入0.15~0.20mg碘元素才能满足人体需要。若每天食用6克这种碘盐,那么你认为标签中的KIO3含量应为以下哪个选项___________?
a.10~20mg·kg-1 b.20~30mg·kg-1 c.40~50mg·kg-1
(3)黄花鱼的碘含量为0.058毫克/千克。若一个成年人只食用黄花鱼,需达到多少的量才能满足碘元素的摄入_____?这种方法是否合适_____? (不考虑从其他途径摄入的碘元素)
18.粉末状试样A是由和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验:
①取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;
②另取全部溶于盐酸中,固体全部溶解,得溶液C;
③将①中得到的单质B和溶液C反应,放出(标况)气体。同时生成溶液D,还残留有固体物质B;
④用溶液检查时,溶液D不变色。
请填空:
(1)①中引发铝热反应的实验操作是____________,产物中的单质B是___________________。
(2)②中所发生反应的化学方程式是____________、____________。
(3)③中所发生反应的离子方程式是____________、____________。
(4)若溶液D的体积仍视为,则该溶液中为____________,为____________。
19.海带中既含有有机碘化合物又含有碘化钠等无机碘化合物。某课题组探究了海带提碘的优化条件,并用色度计测定了某海带样品中碘的含量。
实验步骤:
I.预处理:将干海带用刷子刷净,剪成1~2cm大小的方块,准确称量3g样品置于坩埚中。
II.灰化:在通风橱中用酒精灯加热坩埚中的干海带。点燃酒精灯并不断搅拌,记录加热时间,停止加热,冷却坩埚。
III.过滤:将冷却后的海带灰转移到50mL小烧杯中,分两次加入共15mL蒸馏水,静置后过滤。
IV.氧化:向滤液中加入3mol·L-1H2SO4和H2O2溶液,充分反应后将滤液转移到分液漏斗中。
V.萃取:向分液漏斗中少量多次加入CCl4,振荡,静置。待溶液完全分层后,取下层溶液。
VI.含量测定:用色度计测定出所得溶液中碘的含量。
VII.回收处理:蒸馏碘的CCl4溶液,回收CCl4。
回答下列问题:
(1)上述实验过程,不需要用到下列仪器中的_______。
(2)步骤I中_______(填能或不能)用蒸馏水清洗样品,原因是_______。
(3)步骤II中停止加热后,移动坩埚应使用_______(填仪器名称)。
(4)步骤III过滤时,出现了烧杯中滤液溅出的现象,原因是________。过滤后如果发三现滤液仍然浑浊,需进行的实验操作是_______。
(5)氧化过程中发生反应的离子方程式为_______。
(6)溶液浓度越大吸光度越大。用色度计测得溶液的吸光度后,利用以溶液吸光度为纵坐标、碘浓度(μg·mL-1)为横坐标的标准曲线图,可以得出被测溶液浓度。为了绘制标准曲线图,取0.01072g碘单质,用10mL容量瓶配成碘的CCl4溶液,取出0.01mL加入2.99mLCCl4中配得第一份碘的标准溶液。用色度计测其吸光度,得到标准曲线的第一个坐标点,该坐标点的横坐标是_____(结果保留4位小数)μg·mL-1。课题组在其它实验条件相同情况下,研究了不同灰化时间对碘提取效果的影响。其结果如图所示。灰化时间超过40min,测得碘的含量逐渐降低,原因是_______。
20.碘是人体的必需微量元素之一,海带提取碘的部分实验流程如下
(1)系列操作1中需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________,操作2的实验方法是___________。
(2)氧化通常用作为氧化剂,写出反应的离子方程式___________。
(3)某实验小组研究的氧化,将通入KI溶液中,出现黄色,查阅资料,发生了以下反应:。为了探究该反应的影响因素,设计以下实验:
实验序号 水溶液(mL) 溶液(mL) 稀盐酸(mL) 蒸馏水(mL) 实验现象
1 a(过量) b 0 d 溶液逐渐变浅黄色
2 a(过量) b c ___________ 溶液变黄,有浑浊
3 a(过量) 2b c 0 溶液变黄,比实验2出现浑浊更快
①用水吸收制取水溶液,吸收装置最佳的是___________。
②实验1和2探究___________对实验的影响,实验2和3探究___________对实验的影响,实验2加蒸馏水的体积为___________(用表中字母或字母的表达式作答)。
③添加药品的合理顺序为:水溶液、___________、稀盐酸、___________(填“KI溶液”或“蒸馏水”)。
④往三组实验中滴加淀粉溶液,均没有出现蓝色,你认为原因是___________(用化学方程式解释)。检验该反应发生的实验试剂是___________。
21.为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是_______ (从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器
(2)步骤⑤的实验操作名称是_______。
(3)操作⑤选用苯的理由是_______。
A.苯不溶于水 B.苯的密度比水小
C.碘在苯中比在水中溶解度更大 D.苯与碘水不反应
(4)④过程的离子方程式_______。
(5)从溶液中提取碘可用反萃取法,其流程如下:
以下是反萃取过程的操作,请按要求填空:
①操作1中向装有的溶液的_______(填仪器名称)中加入少量6mol/LNaOH溶液,反应的离子方程式为_______;
②振荡至溶液的_______色消失,静置、分层,则_______(填“上”、“下”)层为;
③将含碘的碱溶液从仪器的_______(填“上”、“下”)口倒入烧杯中;
④边搅拌边加入几滴溶液,溶液立即转为棕黄色,并析出碘晶体。
22.已知A是一种红棕色金属氧化物,B、D是金属单质,C是两性金属氧化物,J是一种难溶于水的白色化合物,受热后容易发生分解。
(1)写出下列物质的化学式:J_______。
(2)按要求写方程式:
①A+B→C+D的化学方程式:_______
②F→G的化学方程式:_______
③C→I的离子方程式:_______
④B与NaOH溶液反应的离子方程式:_______
(3)同温同压下,相同质量的金属B和D分别与足量的盐酸反应,所生成的气体体积比为_______。
参考答案:
1.B
A. 生活中“卤水点豆腐”的原理是Mg2+、Ca2+等离子使蛋白质胶体发生聚沉,A正确;
B.有机玻璃属于有机合成材料,B错误;
C. 导致光化学烟雾的主要气体为氮氧化物,新能源汽车的推广与使用可减少氮氧化物的排放,有利于减少光化学烟雾的产生,C正确;
D. 茶叶中含有的茶多酚可用于制备食品防腐剂,D正确。
答案为B。
2.A
【解析】金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性关系最大,金属活动性较弱时,比较难形成化合物,常以单质形式存在,比较容易被利用,金属的活动性越强,就越难把它制成单质,所以在科技不发达的时候,难以被利用;另外,金属能否被广泛应用,还与它们在地壳中的含量有关,含量越大,越容易被发现。
由于铜的活动性比较弱,以单质形式存在的比较多,在我国,距今4000年前的夏朝已经开始使用红铜,即天然铜。铁比铜活泼,到春秋时期才发现使用,铝的活动性比铁还强,难以炼制铝的单质,所以到近代才被大量应用,钛,难于提炼,在高温下化合能力极强,可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合。
故选A。
3.B
A.因为海水中溴的浓度非常低,直接提取会消耗大量的资源,从海水中提取溴单质的工艺流程包括浓缩、氧化、富集、提取,故A正确;
B.海水淡化的主要方法是蒸馏法、电渗析法和离子交换法,过滤只能除去海水中的不溶性杂质,不能得到淡水,故B错误;
C.海底资源丰富,不仅含有常规的化石燃料煤、石油、天然气,还含有新发现的新型矿产资源,海底多数金属结核矿含有铁、锰、钴等多种金属元素,故C正确;
D.开发海洋资源不能破坏环境,应遵循绿色环保的思想,适当开发,故D正确;
答案选B。
4.C
A.火法炼铜的原理涉及到化学反应,因为火法炼铜的原理是,故A不符合题意;
B.海带中含碘的化合物转化成了碘单质,发生了化学变化,故B不符合题意;
C.石油分馏是利用沸点不同分离的,属于物理变化,故C符合题意;
D.新制氢氧化铜氧化葡萄糖,本身生成氧化亚铜砖红色沉淀,故D不符合题意;
故选C。
5.B
A.煤中含量最高的元素是碳,其次是氢和氧,故A错误;
B.苯环是平面结构,所有原子都共面。甲基是四面体结构,所以分子中处于同一平面内的碳原子最少有11个,故B正确;
C.芳香烃的主要来源是石油化工的催化重整和裂化,故C错误;
D.石油裂化是提高轻质液体燃料,特别是汽油的产量和质量,裂解的目的是为了提高乙烯的产量,故D错误;
故答案:B。
6.D
A. 将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色,为萃取现象,没有发生化学反应,故A错误;
B. 化学反应中除了遵循质量守恒定律,还遵循能量守恒定律,化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化。所以化学反应除了生成新的物质外,还一定伴随着能量的变化,能量变化通常表现为热量的变化,即放热和吸热,故B错误;
C. 放热反应有的需加热,有的不需加热。如木炭的燃烧是一个放热反应,但需要点燃,点燃的目的是使其达到着火点。再如铝热反应也是,故C错误;
D. 氧化铁与铝反应放出大量的热,且Fe元素和Al元素化合价发生变化,氧化铁与铝反应既是氧化还原反应又是放热反应,故D正确;
故选D。
7.C
根金属活动性不同,冶炼方法也不同,电解熔融的金属化合物的方法治炼活泼金属,比如K、Ca、Na、Mg、Al,Zn、Fe、Sn、Pb、 Cu的冶炼是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来,Hg及活泼性更弱的金属可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,冶炼金属钠反应式为:2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑,这种金属冶炼的方法属于电解法,C正确;
故选C
8.A
从流程图中可以看出,X应为萃取剂,操作1为萃取;操作2为分液;操作3使I2再次进入水溶液中,则为反萃取,试剂Y为反萃取剂。
A. 溶剂X不能是无水乙醇,因为它与水互溶,不能做萃取剂,A错误;
B. 操作2和3分别为萃取和反萃取,均需使用分液漏斗,B正确;
C. 试剂Y是将碘单质“反萃取”,从有机溶液转移入水溶液2,C正确;
D. 固体碘受热易升华,宜在低温下干燥,D正确;
故选A。
9.C
A.NH4HCO3可用做化肥,是因为它溶于水后电离产生的能被植物吸收,为植物提供营养元素,A不正确;
B.碳酸钠虽然能与胃酸反应,但它的碱性过强,会腐蚀胃壁,所以不能作为治疗胃酸过多症的药物,B不正确;
C.铝制餐具表面的保护膜为氧化铝,能溶于酸或碱,所以不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物,C正确;
D.中秋月饼袋中放有小袋包装的生石灰,生石灰具有吸水性,可用来防止月饼受潮变质,D不正确;
故选C。
10.C
A.汽油中添加乙醇,不能减少二氧化碳的排放,故A错误;
B.可燃冰是甲烷的结晶水合物,作为燃料会产生CO2,不利用碳中和,故B错误;
C.以CO2为原料合成淀粉,减少了二氧化碳的排放,能最直接有效地促进“碳中和”,故C正确;
D.通过清洁煤技术能减少二氧化硫的排放,但燃烧过程中碳元素守恒,不能减少二氧化碳的排放,故D错误;
故选:C。
11.C
A. 氢氧化铁胶体、淀粉溶液都是胶体,均具有丁达尔效应,故A正确;
B.化学是一门具有创造性的科学,化学变化的特征是认识分子和制造分子,化学变化的实质是旧键的断裂和新键的形成,故B正确;
C. 煤的干馏、煤的液化、石油的裂解都有新物质生成,均属于化学变化,石油的分馏属于物理变化,故C错误;
D. 榆荚只能随柳絮,等闲撩乱走空园”中“柳絮”的主要成分是纤维素,故D正确;
故选C。
12.A
①.糖类中的单糖和双糖都不是高分子化合物,油脂也不是高分子化合物,故①错误;
②.煤气化是一个热化学过程,以煤或煤焦为原料,以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂,在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程;煤液化就是把煤裂化,再利用催化剂向那些小分子中加入氢,以得到与石油产品成分相近的燃料油,是化学变化,故②错误;
③.制作航天服的聚酯纤维属于有机物,故③错误;
④.苯的密度比水小,苯在上层,应从上口倒出,故④错误;
⑤.苯不能使酸性高锰酸钾褪色,但有些油脂中含有官能团,可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而使高锰酸钾褪色,故⑤错误;
⑥.葡萄糖、果糖的分子式均为,葡萄糖是多羟基醛,果糖是多羟基酮,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故⑥正确;
⑦.甲烷与Cl2在光照条件下发生取代反应,乙烯与Br2发生加成反应,故⑦错误;
⑧.乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2,二者分子中官能团不同,故⑧错误;
⑨.中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶,会使待测液的物质的量偏大,消耗的标准液体积偏大,测定结果偏大,故⑨错误;
⑩.铵盐是离子化合物,含有离子键,由非金属元素组成,故⑩错误;
故选A。
13.(1)
(2)过滤
(3)
(4)
【解析】(1)
煅烧海水中的贝壳生成CaO,CaO溶于水生成Ca(OH)2,向海水中加入Ca(OH)2悬浊液可将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,所以试剂①可以选用低成本的Ca(OH)2;
(2)
Mg(OH)2为难溶于水的固体沉淀,可用过滤方式进行分离;
(3)
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,试剂②可以选用HCl;
(4)
MgCl2的电子式为,电解熔融氯化镁的反应方程式为。
14. ① ④ ⑤ ③
金属的冶炼一般根据金属的活泼性选择不同的冶炼方法。活泼的金属一般采用电解法,不活泼的金属一般采用加热分解法,处于中间的金属,一般采用还原剂还原。
(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属,冶炼方法采用热还原法,①以C、CO或H2做还原剂,故答案为:①
(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属,冶炼方法用④电解法,故答案为:④;
(3)Hg、Ag等不活泼金属,冶炼方法用⑤热分解法,故答案为:⑤;
(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属,冶炼方法利用铝热反应原理还原,故答案为:③;
15.(1)C
(2) 液体分层,上层呈橙色,下层无色 分层,上层、下层均无色
【解析】(1)
A.裂化汽油中的烯烃、直馏汽油中含有的芳香烃均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;
B.乙醇与两种汽油均互溶,B错误;
C.裂化汽油中的烯烃能使溴水褪色、直馏汽油不能使溴水褪色,C正确;
故选C;
(2)
直馏汽油可萃取溴水中的溴,现象为:液体分层,上层呈橙色,下层无色;裂化汽油中含有烯烃,可与溴水中的溴发生加成反应生成无色的溴代烃,现象为:分层,上层、下层均无色。
16.经典方法使用了有毒气体氯气,且全部氯、钙原子,部分氢、氧原子最终没有转化到目标分子中,没有达到最低排放甚至零排放的目标,方法分两步完成,相对复杂,能耗更高,耗时更多,综合成本更高。近代工业方法一步完成,方法简单,可使能耗降低,用时缩短,原料价廉易得环保,反应完全实现原子经济性,达到零排放目标,对环境没有造成影响,综合成本更低
绿色合成的最终目标是用简单而又安全的对环境不造成任何影响、并且资源能够有效操作,快速、定量地把价廉、易得的原始材料最大限度地转化为天然或设计的目标分子,以实现最低排放甚至零排放。经典方法使用了有毒气体氯气,且全部氯、钙原子,部分氢、氧原子最终没有转化到目标分子中,没有达到最低排放甚至零排放的目标,方法分两步完成,相对复杂,能耗更高,耗时更多,综合成本更高。近代工业方法一步完成,方法简单,可使能耗降低,用时缩短,原料价廉易得环保,反应完全实现原子经济性,达到零排放目标,对环境没有造成影响,综合成本更低。
17.(1)KIO3在高温条件下容易分解
(2)b
(3) 每天食用2.59 kg到3.45kg黄花鱼 不合适
【解析】(1)
既然是在烹饪食物最后加碘盐,则表明先加碘盐会造成碘盐的分解,可能的原因是:KIO3在高温条件下容易分解。答案:KIO3在高温条件下容易分解;
(2)
若每天食用6克这种碘盐,要达到成年人每天摄入0.15~0.20mg碘元素的需要,标签中的KIO3含量应为:0.15mg——=25 mg·kg-1;0.20mg——=33.3 mg·kg-1,故选b。答案:b;
(3)
黄花鱼的碘含量为0.058mg/kg,若一个成年人只食用黄花鱼,则需黄花鱼的质量可进行下列计算:0.15mg——=2.59kg,0.20mg——=3.45kg,所以每天需食用2.59 kg到3.45 kg黄花鱼,显然这种方法不合适。答案:每天食用2.59 kg到3.45kg黄花鱼;不合适。
18. 加入氯酸钾插上镁条点燃镁条引起 Fe MgO+2HCl=MgCl2+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+=3Fe2+ 0.67mol/L 2.33mol/L
①铝热反应的本质是置换反应,金属性Al>Fe,所以发生Al与Fe2O3反应,置换出铁,即B为Fe;
②MgO与盐酸反应生成氯化镁与水,Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁与水,溶液C中含有MgCl2、FeCl3;
③单质B和溶液C反应,放出1.12L(标准状况)气体,该气体为氢气,说明②中盐酸过量,溶液C为MgCl2、FeCl3、HCl混合溶液,反应同时生成溶液D,还残留有固体物质B,说明Fe有剩余,结合④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色,说明D溶液不含铁离子,则D中溶质为MgCl2、FeCl2,据此分析解答。
(1)①中引发铝热反应的操作为:加少量KClO3,插上镁条并将其点燃;产物中的单质B是Fe,故答案为:加少量KClO3,插上镁条并将其点燃;Fe;
(2)氧化镁与盐酸反应生成氯化镁与水,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁与水,②中所发生反应的化学方程式为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,故答案为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(3)Fe与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,反应的离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+;
(4)令MgO和Fe2O3的物质的量分别为xmol、ymol,则40x+160y=20,溶液C为MgCl2、FeCl3、HCl混合溶液,加入铁粉后生成的氢气为=0.05mol,根据氯元素守恒,2x+3×2y+0.05×2=0.15×6,解得:x=0.1,y=0.1;n(Mg2+)=n(MgO)=0.1mol,所以c(Mg2+)==0.67mol/L;溶液D为MgCl2、FeCl2的混合溶液,根据电荷守恒溶液中2c(Mg2+)+2c(Fe2+)=c(Cl-),所以2×0.67mol/L+2c(Fe2+)=6mol/L,解得c(Fe2+)=2.33mol/L,故答案为:0.67mol/L;2.33mol/L。
19.(1)DE
(2) 不能 因NaI等无机碘化合物溶解造成碘元素流失
(3)坩埚钳
(4) 漏斗尖嘴部分没有紧靠烧杯内壁 重新进行过滤
(5)
(6) 3.573 I-被氧气氧化为I2,I2挥发造成碘元素流失
【解析】(1)
实验过程中的操作有灼烧、过滤、萃取分液、蒸馏,灼烧需要坩埚,过滤需要漏斗,萃取分液用分液漏斗,蒸馏用蒸馏烧瓶和直形冷凝管,不需要的仪器是蒸发皿和球形冷凝管,选DE;
(2)
碘化钠易溶于水,用蒸馏水清洗样品,因NaI等无机碘化合物溶解造成碘元素流失,所以步骤I中不能用蒸馏水清洗样品;
(3)
步骤II中停止加热后,移动坩埚应使用坩埚钳。
(4)
步骤III过滤时,出现了烧杯中滤液溅出的现象,原因是漏斗尖嘴部分没有紧靠烧杯内壁。过滤后如果发三现滤液仍然浑浊,需进行的实验操作是重新进行过滤;
(5)
氧化过程中过氧化氢把碘离子氧化为碘单质,发生反应的离子方程式为;
(6)
取0.01072g碘单质,用10mL容量瓶配成碘的CCl4溶液,取出0.01mL加入2.99mLCCl4中所得溶液的浓度是3.573μg·mL-1。标准曲线的第一个坐标点的横坐标是3.573μg·mL-1。灰化时间超过40min,I-被氧气氧化为I2,I2挥发造成碘元素流失,所以测得碘的含量逐渐降低。
20.(1) 分液漏斗 过滤
(2)2++2H+= I2+2H2O
(3) A 溶液的酸碱性 碘离子浓度 b 蒸馏水 KI溶液 SO2+I2+2H2O═2HI+H2SO4 稀盐酸和氯化钡溶液
含有I-的溶液经过氧化得到碘单质,再通过萃取分液得到碘的四氯化碳溶液,在碘的四氯化碳溶液中加入浓NaOH溶液将碘转化为IO和I-,分液得到含IO和I-的溶液和四氯化碳;含IO和I-的溶液经过酸化得到碘的悬浊液,过滤得到碘单质,据此分析解答。
(1)
根据上述分析,系列操作1为分液,需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和分液漏斗,操作2为过滤,故答案为:分液漏斗;过滤;
(2)
氧化通常用作为氧化剂,将氧化为I2,反应的离子方程式为2++2H+= I2+2H2O,故答案为:2++2H+= I2+2H2O;
(3)
①二氧化硫在水中的溶解度较大,用水吸收制取水溶液时需要防止倒吸,吸收装置最佳的是A,故答案为:A;
②实验1和2中二氧化硫和KI的量均相同,但实验1没有加盐酸,实验2加入了稀盐酸,探究的是溶液的酸碱性对实验的影响,实验2和3中二氧化硫的量相同,但KI的量不同,探究碘离子浓度对实验的影响,要保证溶液的总体积相同,根据实验3的数据,实验2加蒸馏水的体积为b,故答案为:溶液的酸碱性;碘离子浓度;b;
③在发生反应之前,要保证其他条件相同,添加药品的合理顺序为:水溶液、蒸馏水、稀盐酸、KI溶液,故答案为:蒸馏水;KI溶液;
④往三组实验中滴加淀粉溶液,均没有出现蓝色,是因为二氧化硫过量,过量的二氧化硫将生成的碘还原,反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O═2HI+H2SO4,检验该反应是否发生,只需要检验是否有SO生成,可以用稀盐酸和氯化钡溶液检验SO,故答案为:SO2+I2+2H2O═2HI+H2SO4;稀盐酸和氯化钡溶液。
21.(1)BDE
(2)萃取、分液
(3)ACD
(4)2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
(5) 分液漏斗 紫红 下 上
由流程可知:①为海带在坩埚中灼烧后;②为浸泡溶解;③为过滤分离出含碘离子的溶液,④中发生2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,得到含碘水溶液,⑤中加苯萃取并分液,⑥为蒸馏分离出碘。(5)向碘的四氯化碳溶液中加入6 mol/L NaOH溶液,发生歧化反应,产生可溶性NaI、NaIO3、H2O,而与四氯化碳分层,然后分液,分液操作时应该采取“下流上倒”方法,然后向水溶液中加入少量稀硫酸,发生归中反应:5I-++6H+=3I2+3H2O,得到I2单质。
(1)
步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是泥三角、坩埚、酒精灯,故合理选项是BDE;
(2)
操作⑤是向含有I2的水溶液中加苯萃取,然后分液,得到碘的苯溶液;
(3)
在操作⑤选用苯作萃取剂,是由于苯不溶于水,碘在苯中比在水中溶解度更大,且苯与碘水不反应,故合理选项是ACD;
(4)
④是在酸性条件下H2O2将I-氧化为I2,H2O2被还原为H2O,该反应的离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O;
(5)
在进行反萃取时,①操作1向装有I2的CCl4溶液的分液漏斗中加入少量6 mol/L NaOH溶液,I2与NaOH发生歧化反应产生NaI、NaIO3、H2O,该反应的离子方程式为:;
②I2的CCl4溶液显紫色,若振荡至溶液紫红色消失,然后静置、分层,由于CCl4的密度比水大,且与水互不相溶,因此下层为CCl4层;
③分液时将含有碘的碱溶液从分液漏斗的上口倒入烧杯中;
④边搅拌边加入几滴45%H2SO4溶液,发生反应:5I-++6H+=3I2+3H2O,反应产生I2使水溶液立即转为棕黄色,并析出碘晶体。
22.(1)Al(OH)3
(2) Fe2O3+2Al2Fe+ Al2O3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Al2O3+2OH-=2+H2O 2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
(3)28:9
A是一种红棕色金属氧化物,则A为Fe2O3;C是两性金属氧化物,则C为Al2O3;J是一种难溶于水的白色化合物,受热后容易发生分解,则J为Al(OH)3。F为白色沉淀、G为红褐色沉淀,则F为Fe(OH)2、G为Fe(OH)3。参照框图和已知信息,可得出:A为Fe2O3,B为Al,C为Al2O3,D为Fe,H为AlCl3,I为NaAlO2,J为Al(OH)3;E为FeCl2,F为Fe(OH)2,G为Fe(OH)3。
(1)
由分析可知,J为Al(OH)3。答案为:Al(OH)3;
(2)
①A(Fe2O3)和B(Al)发生铝热反应生成C(Al2O3)和D(Fe),化学方程式:Fe2O3+2Al2Fe+ Al2O3;
②F[Fe(OH)2]被空气中的氧气氧化,可生成G[Fe(OH)3],化学方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
③C(Al2O3)与NaOH反应生成I(NaAlO2)等,离子方程式:Al2O3+2OH-=2+H2O;
④B(Al)与NaOH溶液反应,生成偏铝酸钠、氢气等,离子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑。答案为:Fe2O3+2Al2Fe+ Al2O3;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;Al2O3+2OH-=2+H2O;2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;
(3)
由分析可知,B为Al,D为Fe,二者与盐酸反应的关系式为:2Al—3H2、Fe—H2,同温同压下,相同质量的金属B和D分别与足量的盐酸反应,所生成的气体体积比为=28:9。答案为:28:9。