第八章化学与可持续发展检测题(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检测题(含解析)高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
格式 docx
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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 2023-06-15 08:56:41

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文档简介

第八章《化学与可持续发展》检测题
一、单选题
1.用金属铜制取硝酸铜,从节约原料和防止环境污染方面考虑,最好的方法是
A.
B.
C.
D.
2.每年3月22日为“世界水日”,2013年活动宣传主题为“节约水资源,保障水安全”,以下做法符合这一主题的是
A.大量开采地下水 B.淘米水用于浇花
C.工业废水直接排放 D.使用含磷洗衣粉
3.化学与生活、社会发展息息相关,下列有关说法不正确的是
A.喝补铁剂时,加服维生素C效果更好,原因是维生素C具有还原性
B.酒精可以使蛋白质变性,酒精纯度越高杀菌消毒效果越好
C.氢燃料电池中使用的储氢材料,如稀土类(例LaNi5)等合金材料都属于混合物
D.石墨烯弹性气凝胶制成的轻质“碳海绵”可用作处理海上原油泄漏的吸油材料
4.不能检验溶液中I-的试剂是
A.AgNO3溶液 B.氯水、酒精
C.氯水、淀粉 D.氯水、CCl4
5.《本草纲目》对轻粉(Hg2Cl2)的制法作如下记载:“用水银-两,白矾(明矾)二两。食盐一两。同研不见星,铺于铁器内,以小乌盆覆之,筛灶灰盐水和,封固盆口,以炭打二炷香,取开则粉升于盆上矣。其白如雪,轻盈可爱,一两汞可升粉八钱。”下列说法正确的是
A.制备过程中未发生氧化还原反应
B.制备过程中发生了物质的升华
C.反应过程中一定没有氧气参与
D.该记载中,Hg2Cl2产率为80%
6.化学与生产、生活密切相关。下列过程中不涉及氧化还原反应的是
A.铁矿石炼铁 B.石灰石制生石灰
C.氯气制消毒液 D.海带中提取I2
7.2001年1月,某地发生了导致四人死亡、一百多人中毒的食用熟牛肉中毒事件,经过对该牛肉的检测,发现某盐的含量比国家允许标准高800多倍,该盐可能是(  )
A.NaCl B.NaNO3 C.NaNO2 D.BaSO4
8.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等,以海水为原料制备部分产品流程如图所示:
下列有关说法正确的是
A.海水中仅含有无机物,不存在有机物
B.工业上,可电解MgCl2溶液制备单质Mg
C.上图中,在第①②③步中的溴元素均被氧化
D.步骤②反应方程为Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr
9.下列反应原理中,不符合工业冶炼金属实际情况的是
A.2HgO2Hg+O2↑ B.Cu2S+O22Cu+SO2↑
C.2AlCl32Al+3Cl2↑ D.4CO+Fe3O43Fe+4CO2
10.下列有关新能源的说法不正确的是( )
A.新能源与化石能源相比最直接的好处就是环境污染少
B.利用晶体硅制作的太阳能电池可将太阳能直接转换为电能,实现太阳能的利用
C.氢能是一种清洁的二次能源,可用电解水制氢的方法获取大量氢气实现能源的绿色化
D.解决能源危机的方法是开源节流,即开发新能源和节约现有能源,提高原料的利用率
11.农村的环境治理和生态修复是乡村振兴战略措施之一,以下处理措施不符合环保理念的是
A.垃圾回收分类后进行无害化处理 B.生活废水处理后,达标排放
C.废塑料直接焚烧 D.利用家禽牲畜的粪便堆肥
12.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是(  )
A.石英玻璃、分子筛的主要成分是硅酸盐
B.分散系可分为溶液、浊液和胶体,浊液的分散质粒子大小介于溶液和胶体之间
C.海水淡化可以解决淡水危机,向海水中加入明矾可使海水淡化
D.农业废弃物、城市与工业有机废弃物及动物粪便中都蕴藏着丰富的生物质能
13.下列变化过程中,涉及到化学变化的选项是( )
A.用蒸馏法将海水淡化为饮用水
B.生石灰被用作干燥剂后失效
C.用四氯化碳萃取碘水中的碘
D.通过过滤除去粗盐中的不溶性杂质
14.劳动成就梦想。下列劳动项目所涉及的化学原理错误的是
选项 劳动项目 化学原理
A 家务劳动:用食醋清除水壶中的少量水垢 乙酸的酸性弱于碳酸的酸性
B 学农活动:收集厨余垃圾堆制肥料 厨余垃圾含N P K等元素
C 社区服务:用84消毒液对图书馆桌椅消毒 含氯消毒剂具有氧化性
D 自主探究:以油脂为原料制肥皂 油脂可发生皂化反应
A.A B.B C.C D.D
15.化学与科学、技术、社会、环境(STSE)密切联系。下列说法错误的是
A.生产N95口罩的主要原料聚丙烯是一种高分子化合物
B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C.新冠病毒可用75%乙醇、次氯酸钠溶液、过氧乙酸(CH3COOOH)进行消毒,其消毒原理是因为三种物质都有强氧化性
D.聚乙烯是生产食品保鲜膜、塑料水杯等生活用品的主要材料,不能用聚氯乙烯替代
二、填空题
16.燃煤、炼钢等过程会产生含有SO2、NO的烟气,为了避免环境污染,可用活性炭脱硫脱硝,流程如下图:
(1)吸收塔1,在100~200℃,SO2在活性炭的吸附催化下生成硫酸,该过程的化学方程式为___________。
(2)吸收塔2,在活性炭的催化作用下,烟气中的NO转化为无毒无害的气体排放到大气,该过程体现了NH3具有___________(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)吸收塔1中若SO2去除不彻底,进入吸收塔2,会降低NO的去除率,原因是___________(写化学方程式)。
17.根据信息书写指定反应的方程式。
(1)请从下列试剂中选择合适的完成指定转化(试剂可重复选用)。
试剂:盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2SO4溶液、浓硫酸、FeSO4溶液
①B2O3(酸性氧化物)→NaBO2的离子方程式:___;
②KI→I2的化学方程式:___。
(2)根据如图所示物质的转化信息书写“反应II”的化学方程式:___。已知“反应II”的条件是1700℃。
三、实验题
18.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,主要以碘化物形式存在。有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质,他们将海带灼烧成灰,用水浸泡一段时间(以让碘化物充分溶解在水中),得到海带灰悬浊液,然后按以下实验流程提取单质碘:
(1)灼烧海带时,除需要三脚架、泥三角外,还需要用到的实验仪器是___________。
A.烧杯 B.表面皿 C.坩埚 D.酒精灯
(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①___________,③___________。
(3)操作③中所用的有机试剂是CCl4,简述选择其理由_________________________________。
(4)操作过程③可以分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C. 检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液;
D.倒转漏斗振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E. 旋开活塞,用烧杯接收溶液;
F. 从分液漏斗上口倒出上层水溶液;
G. 将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使玻璃塞上的凹槽或小孔对准分液漏斗口上的小孔;
H. 静置、分层。
a.正确操作步骤的顺序是(填写各操作的编号字母):______→______→_____→A→____→G→E→F。_____
b.上述G步操作的目的是:_________________________________;
c.最后碘的有机溶液是通过___________获得(填“漏斗上口”或“漏斗下口”)。
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:___________________。
(6)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶液,还需要经过蒸馏,观察下图所示实验装置,指出其所有错误之处__________________________________________。
(7)进行上述蒸馏操作时,使用水浴的优点是_______________________________________,最后晶态碘在__________里聚集。
19.某化学研究性学习小组模拟工业上从浓缩的海水中提取液溴的过程,设计了如下实验装置(夹持装置略去)和操作流程。已知:Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒。
①连接A与B,关闭活塞b、d,打开活塞ac,向A中缓慢通入Cl2至反应完全;
②关闭活塞a、c,打开活塞b、d,向A中鼓入足量热空气;
③进行步骤②的同时,向B中通入足量SO2;
④关闭活塞b,打开活塞a,再通过A向B中缓慢通入足量Cl2;
⑤将B中所得液体进行萃取、分液、蒸馏并收集液溴。
请回答下列问题:
(1)实验室常用MnO2与浓盐酸反应来制取氯气,其化学方程式为___________。
(2)步骤②中鼓人热空气的目的是使A中生成的Br2随热空气流入B中,该过程利用了Br2___________的性质。
(3)步骤③中SO2被氧化生成,写出检验的操作及现象___________。
(4)进行步骤③时,B中尾气可用___________吸收处理。
四、计算题
20.已知丁烷在催化剂、加热、加压的条件下会以如下两种方式发生裂解:
①C4H10 CH4+C3H6
②C4H10 C2H4+C2H6
现有1 mol丁烷,其中有36%以方式①裂解,有24%以方式②裂解,还有40%没有裂解,则最终所得混合气体的平均摩尔质量是______________________。
21.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。
参考答案:
1.D
【详解】A.由铜与浓硝酸反应的化学方程式Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O可知,反应生成NO2气体,会污染环境,故A错误;
B.由铜和稀硝酸反应的化学方程式3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,反应生成NO气体,会污染环境,故B错误;
C.此过程中使用到了氯气,氯气剧毒,对环保不利,反应消耗硝酸银,成本较高,且银盐为重金属盐,对环保不利,故C错误;
D.此过程用方程式可表示为:2Cu+O22CuO,CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O,从过程可以看出该过程不会产生有毒气体,环保且没有多消耗原料,故D正确;
故选D。
【点睛】从节约原料角度出发,制取等量的硝酸铜时,所用的原料最少,成本最低;从环境保护的角度出发,制取硝酸铜时不能对环境造成污染。
2.B
【详解】A.大量开采地下水会造成地下水资源的枯竭,故A不符合;
B.淘米水浇花,一水多用,可以节约水资源,故B符合;
C.工业废水直接排放会造成水资源的污染,故C不符合;
D.使用含磷洗衣粉,会造成水体富营养化,污染水体,故D不符合;
综上所述答案为B。
3.B
【详解】A. 能被人体吸收的铁元素是亚铁离子,亚铁离子很容易被氧化为三价铁离子,维生素C具有还原性,能将三价铁还原为亚铁离子,故A正确;
B. 医用酒精的浓度为75%,并不是酒精纯度越高杀菌消毒效果越好,浓度过大的酒精能够使细菌表明的蛋白质凝固,形成一层硬膜,这层硬膜阻止酒精分子进一步渗入细菌内部,反而保护了细菌,故B错误;
C. 合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质,属于混合物,故C正确;
D. 石墨烯弹性气凝胶制成的轻质“碳海绵”,具有吸附性,则可用作处理海上原油泄漏的吸油材料,故D正确;
答案选B。
【点睛】合金是混合物。
4.B
【详解】A.加入AgNO3溶液,如果生成黄色沉淀,加入HNO3溶液,沉淀不溶解,说明溶液中含有I-,反之,不含有I-,可以检验I-,A不符合题意;
B.加入氯水后,可将I-氧化为I2,但酒精与水互溶,不能将I2萃取出来,因此没有明显现象,不能检验I-,B符合题意;
C.加入氯水后,可将I-氧化为I2,再加入淀粉,如果溶液变蓝,说明原溶液中含有I-,反之不含有,可以检验I-,C不符合题意;
D.I2易溶于有机溶剂,氯气的氧化性强于I2,加入氯水、CCl4后,溶液出现分层,上层为水层,下层溶液显紫红色,说明溶液中含有I-,可以检验I-,D不符合题意;
故选B。
5.B
【详解】A. 物质汞变为轻粉(Hg2Cl2)化合价发生变化,发生氧化还原反应,故A错误;
B. 取开则粉升于盆上矣说明轻粉(Hg2Cl2)发生了升华,故B正确;
C.汞化合价升高,有氧化剂参与反应,可能为氧气,故C错误;
D. 一两汞可升粉八钱则产率为,故D错误;
故答案选:B。
6.B
【详解】A.铁矿石炼铁是将化合态铁转化为铁单质,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.石灰石制生石灰是指将CaCO3转化为CaO,不涉及氧化还原反应,B符合题意;
C.氯气制消毒液是将游离态氯转化为化合态氯,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.海带中提取I2是将化合态碘转化为游离态碘,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
7.C
【详解】亚硝酸钠常用于鱼类、肉类等食品的发色剂和防腐剂,但它可使血液中的低价铁血红蛋白氧化成高价铁血红蛋白,失去运输氧的功能,人若食用亚硝酸钠(NaNO2)严重超标的牛肉后,轻者嘴唇、手指甲发紫,重者中毒,直至窒息死亡,某地发生了导致四人死亡、一百多人中毒的食用熟牛肉中毒事件,应该为NaNO2超标,答案选C。
8.D
【分析】海水通过蒸发浓缩得到粗盐和母液,粗盐精制除去杂质得到精盐,电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气,母液中含有镁离子和溴离子,加入石灰乳沉淀镁离子过滤得到氢氧化镁沉淀和滤液,氢氧化镁溶解后浓缩蒸发,冷却结晶,过滤洗涤,在氯化氢气流中加热失去结晶水得到无水氯化镁,滤液中加入氧化剂氯水氧化溴离子为溴单质,再通入二氧化硫吸收后,加入氧化剂重新生成溴单质。
【详解】A.海水中不但含有无机物,还存在大量有机物,故A错误;
B.工业上,将得到的氯化镁溶液浓缩蒸发,冷却结晶,过滤洗涤,在氯化氢气流中加热失去结晶水得到无水氯化镁,再电解无水MgCl2制备单质Mg,故B错误;
C.第①③步中的溴元素均被氧化,②Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr中溴由0价变成-1价,被还原,故C错误;
D.步骤②溴被二氧化硫还原,反应方程式为Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,故D正确;
故选D。
【点睛】本题考查了海水资源的综合利用,涉及氧化还原反应、金属的冶炼等知识点,明确反应原理是解本题关键,知道每一步发生的反应,根据物质的性质分析解答,注意溴元素的富集过程中,溴先被氧化,再被还原,最后又被氧化。
9.C
【详解】A.属于热分解法,汞不活泼,采用热分解法制取,A正确;
B.中铜元素的化合价降低,硫元素还原,属于热还原法,B正确;
C.铝是活泼金属,应采用电解氧化铝的方法制取,C错误;
D.中四氧化三铁被CO还原,属于热还原法,铁性质较活泼,采用热还原法制取,D正确;
答案选C。
10.C
【详解】A选项,新能源是清洁能源,环境污染少,故A正确的;
B选项,晶体硅可用来制造太阳能电池,故B正确的;
C选项,利用电解水的方法得到氢气做能源,得到氢能源是新能源,但此法需消耗电能,不符合要求,故C错误;
D选项,解决能源危机的方法是开发新能源和节约现有能源,提高原料的利用率,故D正确;
综上所述,答案为C。
11.C
【详解】A.垃圾回收分类后进行无害化处理,有利于环保,故A不符合题意;
B.生活废水处理后,降低到规定标准,在排放到河水中,有利于环保,故B不符合题意;
C.废塑料直接焚烧,会产生污染性的气体,不利于环保,故C符合题意;
D.利用家禽牲畜的粪便进行堆肥,有利于环保,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
12.D
【详解】A.分子筛的主要成分是硅酸盐,石英玻璃的主要成分是SiO2,是氧化物,不是硅酸盐,故A错误;
B.根据分散质粒子的直径大小,分散系可分为溶液、浊液和胶体,溶液中分散质微粒直径小于1nm,胶体分散质微粒直径介于1~100nm之间,浊液分散质微粒直径大于100nm,浊液的分散质粒子大于溶液和胶体,故B错误;
C.海水中加入净水剂明矾只能除去悬浮物杂质,不能减少盐的含量,不能使海水淡化,故C错误;
D.生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,故D正确;
故选D。
13.B
【详解】A. 蒸馏法将海水淡化为饮用水是利用物质沸点不同,控制温度分离混合物,属于物理变化,故A错误;
B. 生石灰被用作干燥剂后失效,是因为氧化钙与水反应生成氢氧化钙,属于化学变化,故B正确;
C. 四氯化碳萃取碘水中的碘,是利用碘单质在四氯化碳和水中的溶解度不同,分离混合物,属于物理变化,故C错误;
D. 通过过滤除去粗盐中的不溶性杂质,是利用溶解性不同,分离混合物,属于物理变化,故D错误;
故选B。
【点睛】判断一个变化是物理变化还是化学变化,要依据在变化过程中有没有生成其他物质,生成其他物质的是化学变化,没有生成其他物质的是物理变化,化学变化的特征是:在原子核不变的情况下,有新物质生成。判断物理变化和化学变化的依据是:是否有新物质生成。
14.A
【详解】A.用食醋清除水壶中的水垢是因为乙酸的酸性强于碳酸,A错误;
B.厨余垃圾含N、P、K等元素,可用于制造肥料,B正确;
C.含氯消毒液中有次氯酸等具有强氧化性的物质,能对桌椅进行消毒,C正确;
D.以油脂为原料制肥皂,制作肥皂以天然的动植物油脂作原料,经碱皂化制得肥皂,油脂可发生皂化反应,D正确;
故答案选A。
15.C
【详解】A.聚丙烯属于有机合成高分子材料,选项A正确;
B.绿色化学要求从源头,上消除或减少生产活动对环境的污染,选项B正确;
C.75%的乙醇消毒利用乙醇的分子具有很大的渗透能力,它能穿过细菌表面的膜,打入细菌的内部,使构成细菌生命基础的蛋白质凝固,将细菌杀死,即能使蛋白质变性,而次氯酸钠溶液、过氧乙酸是利用其强氧化性消毒,因此,其消毒原理不同,选项C错误;
D.聚氯乙烯在使用过程中会慢慢释放出氯化氢,能够造成食品的污染,不能代替聚乙烯使用,选项D正确;
答案选C。
16.(1)2SO2+ O2+ 2H2O2H2SO4
(2)还原性
(3)2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3或4NH3+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4
【分析】烟气中的SO2、NO进入吸收塔1中与水空气反应生成硝酸和硫酸,然后进入吸收塔2中,通过通入氨气使其转化为铵盐,从而达到避免环境污染,据此解答。
(1)
吸收塔1,在100~200℃,SO2在活性炭的吸附催化下生成硫酸,对应的方程式为2SO2+ O2+ 2H2O2H2SO4;
(2)
吸收塔2,在活性炭的催化作用下,烟气中的NO转化为无毒无害的气体排放到大气,氨气被氧化,体现还原性;
(3)
吸收塔1中若SO2去除不彻底,进入吸收塔2,会降低NO的去除率,原因是2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3或4NH3+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4。
17. B2O3+2OH-=2BO+H2O 2KI+2H2SO4(浓)=K2SO4+SO2↑+I2+2H2O Al2O3+3C+N2 2AlN+3CO
【详解】(1)①B2O3是酸性氧化物,能够和碱反应生成盐和水,提供的碱试剂是NaOH溶液,故B2O3和NaOH反应的化学方程式是B2O3+2NaOH= 2NaBO2+ H2O,故其反应的离子方程式为B2O3+2OH-=2BO+H2O。
②KI→I2需氧化剂氧化KI,提供的试剂能氧化KI的是浓硫酸,故反应的化学方程式是2KI+2H2SO4(浓)=K2SO4+SO2↑+I2+2H2O。
(2)由物质的转化信息可知,Al和MnO2反应生成Mn和Al2O3,所以反应Ⅱ是Al2O3和C、N反应,根据生成物CO和AlN可知其反应的化学方程式是Al2O3+3C+N2 2AlN+3CO。
18. CD 过滤 萃取分液 与碘水不反应,与碘水不互溶,且碘在CCl4中的溶解度较大 CBDH 平衡压力便于液体流下 漏斗下口 取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入淀粉溶液,若不变蓝,说明没有I2剩余 没有用石棉网,温度计的水银球插入溶液中,冷却水方向接反了 受热均匀且容易控制温度 蒸馏烧瓶
【分析】(1)根据仪器的作用选取仪器;
(2)分离不溶性固体和溶液采用过滤的方法,从碘水中获得碘采用萃取的方法;
(3)萃取剂的选取标准是:溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度,溶质和萃取剂不反应,萃取剂和原来溶剂不能互溶;
(4)(a)根据实验顺序答题。
(b)不打开活塞,液体在大气压作用下无法流出。
(c)根据有机溶剂与水密度的相对大小判断:有机层在下层,最后碘的有机溶液是通过漏斗下口放出;
(5)碘遇淀粉溶液变蓝色;
(6)给烧杯加热时需要垫上石棉网,且温度计测量的是蒸汽温度,冷却水方向接反了;
(7)水浴加热蒸馏烧瓶内溶液受热比较均匀,且温度高时碘易升华,为防止碘升华,采用水浴加热,碘在蒸馏烧瓶内聚集。
【详解】(1)灼烧海带时用坩埚盛放海带,用带铁圈的铁架台放置坩埚,用酒精灯进行加热,所以灼烧海带时需要用到的实验仪器是坩埚、带铁圈的铁架台、酒精灯,故选CD。
(2)将溶液和不溶性固体分离的方法是过滤,从碘水中获取碘单质采用萃取的方法,故①过滤,③萃取分液;
(3)萃取剂的选取标准是:溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度,溶质和萃取剂不反应,萃取剂和原来溶剂不能互溶,四氯化碳符合萃取剂的选取标准,所以可以用四氯化碳作萃取剂,理由:与碘水不反应,与碘水不互溶,且碘在CCl4中的溶解度较大;
(4)(a)萃取顺序为:1.组装铁架台;2.根据要分离的物质选择适当的溶剂(萃取剂);3.先将要分离的物质的溶液倒入分液漏斗中,然后注入萃取剂;4.振荡后静置,当液体分成清晰的两层后,打开旋塞,将下层液体放出,然后关闭旋塞,将上层液体从上口倒出;5.整理装置,故答案为CBDH;
(b)不打开活塞,液体在大气压作用下无法流出,故上述G步操作的目的是:保持分液漏斗内外压力平衡,使液体易于流下。
(c)有机层在下层,最后碘的有机溶液是通过漏斗下口放出;
(5)碘遇淀粉溶液变蓝色,要想检验碘单质,其操作方法是:取提取碘后的水溶液于试管中,加入淀粉溶液,不变蓝,说明没有I2剩余;
(6)图示中错误有:①给烧杯加热时没有用石棉网,②温度计测量的是馏分的温度,温度计的水银球应该插到支管口略靠下位置;冷凝管的冷却水方向应该是下进上出;
(7)用酒精灯直接加热温度变化快,而水浴加热蒸馏烧瓶内溶液受热比较均匀,且温度高时碘易升华,为防止碘升华,采用水浴加热,碘在蒸馏烧瓶内聚集。
【点睛】本题考查了海水资源的综合利用,解题关键:理解海水中提取碘的流程及分离原理;难点:萃取剂的选取标准、蒸馏时冷凝管中进出水口的判断等难点,且也是易错点。
19. 易挥发(或沸点低) 取少量B中溶液于试管中,滴加几滴BaCl2溶液有白色沉淀产生,则说明生成了 NaOH溶液或KOH溶液或碱石灰等
【分析】(1)实验室中制备氯气常用二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰水和氯气;
(2)鼓入热空气能带走溴单质,说明其沸点低;
(3)检验一般使用氯化钡,据此作答;
(4)B中尾气含有、等,可用碱性溶液吸收。
【详解】(1)实验室中制备氯气常用二氧化锰和浓盐酸反应:,故答案为:;
(2)鼓入热空气是为了将A中生成的吹入B中,该过程利用了Br2易挥发(或沸点低)的性质,故答案为:易挥发(或沸点低);
(3)检验的操作及现象是取少量B中溶液于试管中,滴加几滴BaCl2溶液有白色沉淀产生,则说明生成了,故答案为:取少量B中溶液于试管中,滴加几滴BaCl2溶液有白色沉淀产生,则说明生成了;
(4)B中尾气含有、等,可用碱性溶液吸收,如:NaOH溶液或KOH溶液或碱石灰等,故答案为:NaOH溶液或KOH溶液或碱石灰等。
【点睛】本题考查实验过程,在过程中要注意发生装置、缓冲装置、收集装置和后处理装置,根据尾气的性质,然后选择相应的尾气处理试剂。
20.36.25 g·mol-1
【分析】丁烷催化裂解,其碳链按两种方式断裂,物质转化关系为:C4H10→CH4+C3H6、C4H10→C2H6 +C2H4,裂解后得到的相对分子质量最小的气态烃为甲烷,丁烷裂解了0.6mol,还有0.4mol未裂解,计算混合气体的物质的量和质量,再根据计算解答。
【详解】丁烷不管以何种方式裂解,产物的物质的量都是丁烷物质的量的2倍,且总质量不变;
1mol丁烷(58g),其中有36%以方式①裂解,有24%以方式②裂解,还有40%没有裂解,即丁烷裂解了0.6mol,还有0.4mol未裂解,最终所得混合气体的物质的量为0.6mol×2+0.4mol=1.6mol,质量为58g,故混合气体的平均摩尔质量为=36.25g·mol-1,
故答案为:36.25g·mol-1。
21. 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
【详解】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。
【点睛】本题的难点是II,要根据题目所给信息分析,合金加入硝酸后,合金溶解,且没有气体产生,说明HNO3中部分N转化成NH,然后根据加入NaOH对过程进行分析,开始时没有沉淀产生,说明硝酸过量,然后一步步分析,化学计算中往往利用特殊方法进行计算,如电子守恒、元素守恒等。