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 2023-06-25 15:55:28

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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.关于小药箱中常备药物作用的叙述,错误的是
A.板蓝根冲剂用于治疗感冒
B.氟哌酸用于退热止痛
C.阿司匹林用于退热解痛
D.胃舒平用于抑酸止胃痛
2.海水中溴元素以Br形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.浓缩海水采用的方法是蒸发
B.从混合物Ⅰ到混合物Ⅱ,实现了溴的富集
C.步骤②通入热空气吹出,利用了的挥发性
D.实验室中可用过滤的方法从混合物Ⅱ中分离出
3.下列说法正确的是
A.环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染
B.为了保持或提高食品本身的营养价值, 尽可能多加些一些食品添加剂
C.长期服用阿司匹林可以预防某些疾病,没有副作用
D.豆腐是中国的传统美食,在制作过程中可加入石膏、CuSO4等作凝固剂
4.化学与人类密切相关。下列叙述错误的是
A.小苏打、纯碱均可用于面食制作
B.安全有序发展新能源符合党提出的“积极稳妥推进碳达峰、碳中和”
C.人摄入蔬菜、粗粮等主要是利用纤维素水解为葡萄糖来提供能量
D.“福建舰”飞行甲板所用的特种钢材属于合金材料
5.下列说法不正确的是
A.氯化钠溶液中存在水合钠离子和水合氯离子
B.“月壤”中含有,该原子的中子数是5
C.红磷、白磷都是磷元素的同素异形体
D.在合金中加入适量稀土金属,能大大改善合金的性能
6.海带中含有碘元素,某校研究性学习小组设计了如下实验步骤来提取碘:①通足量氯气②将海带烧成灰,向灰中加水搅拌③加CCl4振荡④过滤⑤用分液漏斗分液。合理的操作顺序为
A.①→③→⑤→②→④ B.②→①→③→④→⑤
C.②→④→①→③→⑤ D.③→①→②→⑤→④
7.化学与生活、生产、环境等密切相关。下列说法正确的是
A.“自热火锅”极大方便了人们的生活,自热包的主要成分为CaO,加水后反应放热,从而加热火锅
B.“嫦娥五号”的太阳能电池阵帆板的材料是二氧化硅
C.“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气净化”等措施均涉及化学变化
D.生活中制作油条的口诀是“一碱、二矾、三钱盐”,其中的“碱”是NaOH
8.化学与生活、环境密切相关,下列说法错误的是( )
A.生活中钢铁制品生锈主要是由于发生析氢腐蚀所致
B.Na-K合金用作快中子反应堆的导热剂
C.MgO是一种常用的耐高温材料
D.氢氧化铝是医用的胃酸中和剂的一种
9.下列关于石油、天然气等资源的说法不正确的是(  )
A.石油裂化得到的汽油是纯净物
B.石油裂化的主要目的是为了提高轻质液体燃料的产量
C.天然气是一种清洁的化石燃料
D.通过煤焦油的分馏可以获得各种芳香烃
10.许多国家十分重视海水资源的综合利用,不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是
A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝 C.烧碱、氢气 D.食盐、淡水
11.明代《天工开物》中记载:“凡铸钱每十斤,红铜居六七,倭铅(京中名水锡)居四三,此等分大略。”其中倭铅指锌,则下列金属的冶炼原理与火法炼锌(涉及反应:ZnO+COZn+CO2)相同的是:
A.Na B.Ag C.Mg D.Fe
12.某学生设计了下述实验室分馏石油的实验,分为五个步骤。
①将蒸馏烧瓶放在铁架台上,在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡胶塞。
②连接好冷凝管,把冷凝管固定在铁架台上,将冷凝管的一端和水龙头连接,将出水口一端的橡胶管放入水槽中。
③把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯高度调整铁圈的高度,放好石棉网。
④向蒸馏烧瓶中放入碎瓷片,再用漏斗向烧瓶中加入原油,塞好带温度计的塞子,将牛角管接在冷凝管的末端,并伸入锥形瓶中。
⑤检查气密性(利用给固定装置微热的方法)。
正确的操作顺序是(   )
A.②①③⑤④ B.③①②⑤④
C.①②③④⑤ D.⑤④③②①
二、非选择题(共10题)
13.“温室效应”是全球关注的环境问题之一,CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
(1)下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有___(填字母)。
a.减少化石燃料的使用
b.植树造林,增大植被面积
c.采用节能技术
d.利用太阳能、风能
(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如:
a.6CO2+6H2OC6H12O6(葡萄糖)+6O2
b.CO2+3H2CH3OH+H2O
c.CO2+CH4CH3COOH
d.2CO2+6H2CH2=CH2+4H2O
以上反应中,最节能的是___,原子利用率最高的是___。
(3)为了控制温室效应,各国科学家提出了不少设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减少大气中的CO2。为使CO2液化,可采取的措施___。
a.减压、升温 b.增压、降温
c.减压、降温 d.增压、升温
14.20世纪90年代初,国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段,它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大限度地节约能源,在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。
(1)下列各项属于“绿色化学”要求的是_______(填字母)。
A.处理废弃物 B.治理污染点 C.处理有毒物 D.杜绝污染源
(2)在我国西部大开发中,某省为筹建一大型化工基地,征集到下列方案,其中你认为可行的是_____(填字母)。
A.建在西部干旱区可以脱贫致富
B.应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区
C.企业有权自主选择厂址
D.不宜建在人口稠密的居民区
(3)某化工厂排放的污水中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+、Hg2+四种离子。甲、乙、丙三位学生分别设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。
甲:
乙:
丙:
在能制得纯铜的方案中,哪一步操作会导致环境污染?___。应增加哪些措施防止污染?_。
15.关于未来人类与自然资源的关系问题,有两种典型的观点:一种是悲观的,认为根据目前人类对资源的开发速度,自然资源将在最近的30~50年内用完,已经建立的工业体系可能会在不久的将来崩溃;一种是乐观的,认为应当充分相信技术发展的潜力,随着技术的发展,人类不但不会用完资源,而且可以不断地扩大资源的利用范围。请针对这两种观点谈谈你的看法。___________
16.海带中含有丰富的碘元素,某学习小组设计如下实验流程提取海带中的碘。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_______,操作A为_______。
(2)由步骤X中到步骤Y一系列操作的目的是_______。
(3)步骤Y中发生反应的离子方程式为_______。
(4)某同学想证明氧化性Br2>I2,现有以下试剂可供选择:
①新制溴水②新制碘水③NaBr溶液④NaI溶液⑤AgNO3溶液⑥CCl4
选用试剂(填标号) 实验操作与现象
_______ _______
17.化学科学可以帮助我们安全、合理、有效地开发自然资源和使用各种化学品,为建设美丽家园发挥重要价值。9
Ⅰ.工业海水淡化及从海水中提取溴的过程如下:
请回答下列问题:
(1)历史最久,技术和工艺也比较成熟,但成本较高的海水淡化的方法是_______法。
(2)步骤Ⅰ中已获得 Br2,步骤Ⅱ中又将 Br2还原为 Br-,其目的是 _______。
(3)步骤Ⅱ用 SO2溶液吸收 Br2,反应的离子方程式为_______。
Ⅱ.亚硝酸钠(NaNO2)是生活中广泛应用的一种化学品,实验室可用如图装置制备(略去部分夹持仪器)。
已知:①2NO + Na2O2 = 2NaNO2
②2NO2 + Na2O2 = 2NaNO3
③酸性条件下,NO、NO2和 NO 都能与 MnO反应生成 NO和 Mn2+
请回答下列问题:
(4)装置 A 中发生反应的化学方程式为_______。
(5)装置 C 的作用为_______,装置 E 的作用为_______。
(6)装置 F 中发生反应的离子方程式为_______。
(7)为测定亚硝酸钠的含量,进行如下操作:称取 3.000 g 样品溶于水配成 250 mL 溶液,取 25.00 mL溶液于锥形瓶中,再向锥形瓶中加入 0.1000mol·L-1酸性 KMnO4溶液 16.00 mL,两者恰好完全反应。计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数为_______(保留四位有效数字)。
18.某课外小组的同学设计如下实验装置模拟海水提溴:
试回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_______。
(2)实验时,打开,关闭、,点燃C处的酒精灯,反应一段时间。
①仪器B中发生反应的离子方程式是_______。
②装置D的作用为_______(填两点)。
(3)熄灭C处的酒精灯,关闭,打开、,从a、b两处分别通入热空气、。
①通入热空气的目的是_______。
②反应过程中,装置F中有生成,则装置F中发生的主要反应的离子方程式是_______;检验装置F溶液中含有的方法是_______。
③X溶液可能是_______。
(4)该小组的同学向反应后的装置F溶液中通入,充分反应后得到混合溶液,用从混合溶液中萃取溴的过程如下:
A.向分液漏斗中加入混合溶液和,并盖好玻璃塞;
B.倒转分液漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
C.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中静置,分层;
D.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;
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。
①D步骤操作的目的是_______。
②E步骤操作中应注意_______(答两点)。
③已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多,能不能用酒精来萃取碘水中的碘?_______(填“能”或“不能”),其理由是_______。
19.将一包铝热剂(铝粉和氧化铁的混合物),进行如下实验,①向一份铝热剂中加入800ml 2mol/L的氢氧化钠溶液,使其充分反应后,收集到的气体体积为20.16L(S.T.P.)②另一份等质量的铝热剂在高温下充分反应后,向反应后固体中加入2L 2.5mol/L的盐酸溶液,使固体完全溶解,反应后溶液PH=0(假设过程中溶液体积不变),取少量反应后溶液,滴加硫氰化钾,没有出现血红色.完成下列计算:
(1)计算该铝热剂中铝与氧化铁物质的量之比?_______________
(2)实验②产生的气体的体积是多少?(S.T.P.)______________
20.某磁铁矿石样品中含76%,其他不含铁的杂质24%。计算这种矿石中铁的质量分数。某炼铁厂用这种磁铁矿石冶炼生铁。该厂日消耗这种磁铁矿石10000t,该厂理论上年产含铁96%的生铁的质量是多少___________(一年按360天计)?
21.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=______________。
22.如图是中学化学常见物质的转化关系,部分物质和反应条件略去。其中A是地壳中含量最多的金属元素的单质,B是一种红棕色粉末;通常情况下,乙为黄绿色气体单质,H是有刺激性气味的气体,在工业上可通过反应⑥在高温高压、催化剂条件下合成;J为难溶于水的红褐色固体;反应⑦在工业上可用于制作印刷电路板。
请回答下列问题:
(1)组成物质C的元素在元素周期表中的位置为___________。
(2)在反应①~⑨中,不属于氧化还原反应的是___________。
(3)写出下列反应的化学方程式:
反应①:___________。
反应⑧:___________。
(4)写出乙与E在溶液中反应的离子方程式:___________。
(5)在E溶液中加入与E等物质的量的一种淡黄色固体,恰好使E转化为J,写出该反应的离子方程式:___________。
(6)检验G中阳离子的试剂的化学式为___________,反应现象为___________。
参考答案:
1.B
A.感冒期间服用板蓝根,有利于增强免疫,杀灭体内病毒和致病菌,有利于康复,故A正确;
B.氟哌酸适用于肠道感染、尿路感染及其它沙门菌感染,故B错误;
C.阿司匹林化学式为C9H8O4,也叫乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用,故C正确;
D.胃酸过多引起的胃痛,是由于胃酸过多,胃酸的主要成分为盐酸,胃舒平的主要成分为氢氧化铝,盐酸和氢氧化铝发生中和反应,生成氯化铝和水,故D正确。
故选:B。
2.D
海水蒸发浓缩酸化得到浓缩海水,通入氯气氧化溴离子得到含溴单质的混合溶液Ⅰ,利用热空气吹出Br2,被二氧化硫吸收得到含HBr的混合溶液,通入氯气氧化得到溴单质,富集溴元素得到含Br2的混合溶液Ⅱ,蒸馏得到溴单质。
A.海水通过蒸发得到浓缩海水,故A正确;
B.根据上述分析可知,混合物Ⅰ到混合物Ⅱ,实现了溴的富集,故B正确;
C. 易挥发,因此步骤②通入热空气吹出,利用了的挥发性,故C正确;
D.从互溶的溶液中分离目标物质应采用蒸馏的方法,因此从含Br2的混合溶液Ⅱ中分离出Br2应采用蒸馏的方法,故D错误;
答案选D。
3.A
A.环境保护工程师是从事自然资源保护并使其得到合理利用,防止自然环境受到污染和破坏,对受到污染和破坏的环境进行综合治理,故A正确;
B.食品添加剂虽然能保持或提高食品本身的营养价值, 但是不能能多加,故B错误;
C.阿司匹林是一种比较常见的药物,可预防某些疾病,但长期服用会有副作用,故C错误;
D.CuSO4中含有能被人体吸收的有毒的铜离子,不可用作豆腐的凝固剂,可以采用不被人体吸收的石膏即CaSO4做凝固剂,故D错误;
故答案选A。
4.C
A.小苏打、纯碱显碱性,无毒,可以用于食用碱,选项A正确;
B.发展新能源可以减少二氧化碳排放,安全有序发展新能源符合党的二十大提出的“积极稳妥推进碳达峰、碳中和”,选项B正确;
C.纤维素在人体内不能水解,人体不能吸收纤维素,选项C错误;
D.特种钢材属于铁的合金,选项D正确;
答案选C。
5.B
A.氯化钠溶液中NaCl中的钠离子和水分子结合形成水合钠离子,氯离子和水分子结合形成水合氯离子,故氯化钠溶液中存在水合钠离子和水合氯离子,A正确;
B.已知质量数等于质子数加中子数,故“月壤”中含有,该原子的中子数是3-2=1,B错误;
C.红磷、白磷都是磷元素形成的性质不同的两种单质,故互为同素异形体,C正确;
D.合金比成分金属具有很多优良的性能,故在合金中加入适量稀土金属,能大大改善合金的性能,D正确;
故答案为:B。
6.C
从海带中提取碘,首先应该将海带剪碎,用酒精湿润后灼烧成灰烬,然后加水并加热,搅拌是I-充分溶解,再过滤,向滤液中通入足量的氯气后,将I-转化为I2,再用CCl4萃取分液得到,故正确的顺序为:②→④→①→③→⑤;故答案为:C。
7.A
A.CaO+ H2O=Ca(OH)2是一个放热反应,放出热量快且多,“自热火锅”极大方便了人们的生活,自热包的主要成分为CaO,加水后反应放热,从而加热火锅,A正确;
B.“嫦娥五号”的太阳能电池阵帆板的材料是晶体硅而不是二氧化硅,B错误;
C.“静电除尘”是利用胶体粒子带电的性质,属于物理变化、“燃煤固硫”、“汽车尾气净化”等措施都涉及化学变化,C错误;
D.NaOH不能作为食品添加剂,故生活中制作油条的口诀是“一碱、二矾、三钱盐”,其中的“碱”是纯碱Na2CO3,D错误;
故答案为:A。
8.A
A.生活中钢铁制品生锈主要是由钢铁中的Fe与杂质C及金属制品表面的水膜中的电解质构成原电池,Fe失去电子,被氧化,溶解在水中的氧气获得电子被还原,即由于发生吸氧腐蚀所致,故A错误;
B.Na-K合金常温下为液体,具有良好的导热性,常用于快中子反应堆的导热剂,故B正确;
C.MgO熔沸点高,常用作耐高温材料,故C正确;
D.氢氧化铝是两性氢氧化物,不溶于水,能够与胃酸反应,降低胃酸的浓度,本身不会对人产生刺激,因而是医用的胃酸中和剂的一种,故D正确;
选A。
9.A
A.汽油是各种烷烃和烯烃的混合物,故A错误,符合题意;
B.通过石油的催化裂化可以得到较多的轻质油,提高轻质液体燃料的产量,故B正确,不符合题意;
C.天然气的主要成分是甲烷,它是一种清洁的化石燃料,故C正确,不符合题意;
D.通过煤的干馏,可以得到煤焦油,分馏煤焦油可以获得各种芳香烃,故D正确,不符合题意;
故选:A。
10.D
A.从海水中提炼溴和碘,是用氯气把其中的碘离子和溴离子氧化为碘单质和溴单质,故A错误;
B.海水中得到钠、镁,需要首先从海水中获得氯化钠和氯化镁,然后再去电解熔融状态的氯化钠和氯化镁即得钠和镁,故B错误;
C.可从海水中获得氯化钠,然后电解饱和食盐水,即得烧碱、氢气和氯气,故C错误;
D.把海水用蒸馏等方法可以得到淡水,把海水用太阳暴晒,蒸发水分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得,故D正确;
故选:D。
11.D
题目中所示冶炼锌的方法属于热还原法
A.钠是活泼金属,采用电解法冶炼,A不合题意;
B.银是很不活泼的金属,采用热分解法冶炼,B不合题意;
C.镁是活泼金属,采用电解法冶炼,C不合题意;
D.铁是较活泼金属,采用热还原法冶炼,高炉炼铁的反应原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,D符合题意;
故答案为:D。
12.B
按组装仪器的顺序从下到上,从左到右,连接好装置后,注意先检验装置气密性,再装入碎瓷片和石油进行蒸馏,正确操作顺序为③①②⑤④,故选B。
【点睛】实验时应遵循先连接装置,后检查气密性,再加入药品的原则。
13. abcd a c b
(1)根据自然界中二氧化碳的主要来源,以及可以吸收二氧化碳的方法回答;
(2)根据自然界中碳、氧循环的途径回答,自然界中碳氧循环主要涉及光合作用和呼吸作用,最合理的是自然循环过程.原子利用率最高的是应是化合反应,所有原子都可进入产品;
(3) 根据液态CO2密度大于海水密度及减小大气中CO2的浓度可使气态CO2变为液态来分析解答采取的措施。
(1)a.减少化石燃料的使用,可以减少向大气中排放二氧化碳,故a正确;
b.植树造林,增大植被面积,可以通过光合作用吸收部分二氧化碳,故b正确;
c.采用节能技术,可减少化石燃料的利用,也减少二氧化碳的排放,故c正确;
d.利用太阳能、风能,可减少化石燃料的利用,也能减少二氧化被的排放,故d正确;
故答案为:abcd;
(2)光合作用是自然界中碳循环的反应,不需要再人为提供能源,所以最好,c是化合反应,所有原子都变成了产物,所以利用率最高,故答案为;a;c;
(3) 由物质的三态变化可知,在大气条件下,二氧化碳是无色无味的气体,而在温度低于31.2℃时,加压可使CO2变为液态,即加压降温可减小分子之间的间隔,使二氧化碳由气体变为液体,则可将CO2液化后送入深海海底,以减小大气中CO2的浓度,故答案为:b。
14. D BD 丙方案的第③步 增加冷凝回收汞的装置
(1)绿色化学是“预防污染”的手段,目标是研究和寻找能充分利用的无毒害材料,应从“源头”上杜绝污染,
A.处理废弃物是污染治理措施,污染已经产生,不是从源头消除污染,不符合绿色化学,故A不符合题意;
B.治理污染点,污染已经产生,不是从源头消除污染,不符合绿色化学,故B不符合题意;
C.减少有毒物,没有根除有毒物质,不是从源头消除污染,不符合绿色化学,故C不符合题意;
D.杜绝污染源是从源头消除污染,符合绿色化学理念,故D符合题意;
故答案为D;
(2)A.建在干旱区缺乏水分,不利于化工企业的运作,故A不符合题意;
B.大型化工企业必须水源充足,交通方便,不能污染居民区,即远离城市的郊区,故B符合题意;
C.不能乱选择基地,必须保证水源充足,交通方便,不能污染居民,故C不符合题意;
D.由于大型化工企业具有污染性,不能建在居民区附近,故D符合题意;
答案为BD;
(3)甲方案:加入过量NaOH溶液,滤渣为Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2等,加热得到MgO、Fe2O3、CuO等,最后得到金属铜中含有Fe,甲方案得不到纯净的铜;
乙方案:加入Fe过量,滤渣中含有Cu、Fe、Hg,加热时,Fe、Cu转化成金属氧化物,用氢气还原金属氧化物,得到Cu和Fe,即乙方案不能得到纯净的铜;
丙方案中:由于铁的活动性比铜、汞强,污水中加入过量的铁粉后得滤渣的成分为铜、汞和过量的铁,滤渣中铜、汞不与盐酸反应,铁与盐酸反应,滤渣变成铜、汞的混合物,加热汞转化成汞蒸气挥发出来,铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜采用氢气还原可得到纯净的铜,即第③步中,由于汞的沸点低、易挥发、有毒,会造成环境污染;要想防止汞污染的产生就得需要对汞蒸气进行处理,以防止汞蒸气挥发到空气中导致污染;故答案为丙方案的第③步;增加冷凝回收汞的装置。
15.结合两种观点,我的看法是:自然资源储量丰富,易于开发利用,相同质量下能够产生更多的能量,且便于安全储存和运输,但是由于不合理开采和随意使用,产生了不必要的浪费和环境问题,自然资源的再生需要漫长的使用,如果一直这样肯定会形成资源的匮乏,但随着科学技术的发展,人类可以在更好地利用有限的化石燃料逐渐开发氢能、生物质能等可再生的新能源,以维持人类社会的可持续发展
自然资源储量丰富,易于开发利用,相同质量下能够产生更多的能量,且便于安全储存和运输,但是由于不合理开采和随意使用,产生了不必要的浪费和环境问题,自然资源的再生需要漫长的使用,如果一直这样肯定会形成资源的匮乏,但随着科学技术的发展,人类可以在更好地利用有限的化石燃料逐渐开发氢能、生物质能等可再生的新能源,以维持人类社会的可持续发展。
16.(1) 坩埚 过滤
(2)富集碘元素
(3)5I- + +6H+ =3I2 +3H2O
(4) ①④⑥ 向盛有NaI溶液的试管中滴入少量新制溴水,再加入CCl4振荡后静置,溶液分层,下层液体为紫红色
干海带在坩埚中灼烧后,加水溶解并转移到烧杯中,煮沸过滤后得到含I-的溶液,调节pH=4.5,加入氧气氧化得到I2,再加入CCl4萃取分液后得到I2的CCl4溶液,再加入浓氢氧化钠溶液,充分反应后分液,向水层中加入45%硫酸溶液,得到I2的悬浊液,过滤后得到I2,据此解答。
(1)仪器A的名称为坩埚;由分析可知,操作A为过滤;故答案为:坩埚;过滤。
(2)步骤X中到步骤Y一系列操作的目的是富集碘元素;故答案为:富集碘元素。
(3)步骤Y中发生的反应为I-和IO在酸性条件下,反应生成I2,离子方程式为:5I- + +6H+ =3I2 +3H2O;故答案为:5I- + +6H+ =3I2 +3H2O。
(4)证明氧化性Br2>I2,可利用溴水与NaI溶液反应,生成碘单质,选用试剂为:新制溴水、NaI溶液、CCl4;实验操作与现象为:向盛有NaI溶液的试管中滴入少量新制溴水,再加入CCl4振荡后静置,溶液分层,下层液体为紫红色;故答案为:①④⑥;向盛有NaI溶液的试管中滴入少量新制溴水,再加入CCl4振荡后静置,溶液分层,下层液体为紫红色。
17.(1)蒸馏法
(2)富集溴元素
(3)步骤Ⅱ用SO2和水吸收Br2生成溴化氢和硫酸,反应的离子方程式为:;
(4)
(5) 干燥NO气体并除去CO2 防止装置F中的水蒸进入装置D中
(6)
(7)92.00%
实验开始加热之前,先用氮将装置中的空排干净,A中木炭与浓硝酸反应生成NO2 CO2和H2O,NO2进入B中与水反应生成硝酸,硝酸和铜反应生成NO,C中应为碱石灰,可吸收CO2并干燥NO,NO与Na2O2在D中反应得到NaNO2,E为干燥剂,防止水进入D装置,F为尾气处理装置,以此解题。
(1)
常用的海水淡化方法为蒸馏、离子交换和电渗析法,历史最久,技术和工艺也比较成熟,但成本较高的海水淡化的方法是蒸馏法;
(2)
步骤Ⅰ中已获得 Br2,步骤Ⅱ中又将 Br2 还原为 Br-,这样操作可以增大溴离子的浓度,故答案为:富集溴元素;
(3)
步骤Ⅱ用SO2和水吸收Br2生成溴化氢和硫酸,反应的离子方程式为:;
(4)
由图可知,装置A中木炭和浓硝酸反应生成二氧化氮和二氧化碳,方程式为:;
(5)
根据分析,装置C的作用是:干燥NO气体并除去CO2;装置E的作用是:防止装置F中的水蒸进入装置D中;
(6)
F中酸性高锰酸钾溶液可吸收NO,离子方程式为:;
(7)
亚硝酸根与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为:,,亚硝酸钠的质量分数为。
18.(1)分液漏斗
(2) MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 除去Cl2中的HCl;平衡气压
(3) 将生成的Br2吹出 2H2O+SO2 +Br2=4H++ 加足量稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则证明有 NaOH
(4) 使漏斗内外空气相通,压强相等,保证漏斗里的液体能顺利流出 分液漏斗要紧贴着烧杯内壁;等到下层液体快要全部流出时,关闭活塞 不能 酒精与水互溶
C为制氯气的装置,B中的反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,D中的饱和食盐水除去Cl2中的HCl,长颈漏斗用于平衡气压,E中Cl2可将Br-氧化为Br2,Cl2+2Br-= Br2+2Cl-,通入热空气可将生成的Br2吹出进入F中,b通入SO2可与Br2发生发反应,2H2O+SO2 +Br2=H2SO4+2HBr,G装置盛放强碱溶液(如NaOH)用于吸收尾气。
(1)根据外形可知,仪器A为分液漏斗;
(2)①根据分析,B中发生制氯气的反应,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
②根据分析,装置D中饱和食盐水的作用为除去Cl2中的HCl,长颈漏斗的作用为平衡气压;
(3)①Br2易挥发,通入热空气可将生成的Br2吹出进入F中;
②根据分析,装置F中发生的主要反应的离子方程式是2H2O+SO2 +Br2=4H++;可用Ba2+检验,方法为加足量稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则证明有;
③根据分析,G用于吸收尾气,未反应完全的Cl2及生成的Br2均可用强碱吸收,可选用NaOH;
(4)①要使分液漏斗中的液体顺利流下,需接通大气,因此该操作的目的是使漏斗内外空气相通,压强相等,保证漏斗里的液体能顺利流出;
②用烧杯接溶液时,分液漏斗要紧贴着烧杯内壁,防止液体飞溅;等到下层液体快要全部流出时,要关闭活塞,防止上层液体放出造成收集的液体不纯;
③选择萃取剂时,除了被萃取的物质在萃取剂中溶解度大之外,还要保证萃取剂不能与水相溶,酒精溶于水,无法分层,因此不能用作萃取剂。
19. 2:1 13.44L
(1)、铝和氢氧化钠溶液反应生成n(H2)==0.9mol,根据氢气和氢氧化钠之间的关系式知,生成0.9mol氢气需要n(NaOH)=0.6mol<2.0mol/L×0.8L=1.6mol,说明铝完全反应,根据氢气和铝的关系式计算铝的物质的量;根据电荷守恒计算n(Fe 2+),求氧化铁的物质的量;
(2)、根据电荷守恒计算n(Fe 2+),根据氧化铁和铝之间的关系式计算发生铝热反应后固体中的单质,再结合单质的物质的量计算生成氢气体积。
(1)、铝和氢氧化钠溶液反应生成n(H2)==0.9mol,根据氢气和氢氧化钠之间的关系式知,生成0.9mol氢气需要n(NaOH)=0.6mol<2.0mol/L×0.8L=1.6mol,说明铝完全反应,设铝的质量为x,
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
54g 3mol
x 0.9mol
54g:3mol=x:0.9mol
x==16.2g
n(Al)==0.6mol,
所以铝热剂中铝的物质的量为0.6mol;
根据电荷守恒得n(H+)+2n(Fe2+)+3n(Al3+)=n(Cl﹣),
1mol×2L+2×n(Fe2+)+3×0.6mol=2.5mol/L×2L
n(Fe2+)==0.6mol,
根据铁原子守恒得n(Fe2O3)=n(Fe2+)=0.3mol,所以氧化铁物质的量为0.3mol
所以两者的物质的量之比为0.6mol:0.3mol=2:1,故答案为:2:1;
(2)、2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,根据铝热反应方程式知,0.3mol氧化铁完全反应需要n(Al)=0.6mol,所以两者恰好完全反应,根据铁原子守恒得n(Fe)=n(Fe2+)=0.6mol,根据转移电子守恒得生成氢气体积=0.6mol×22.4L/mol=13.44L,故答案为:13.44L。
【点睛】本题考查了根据方程式进行计算,(1)中要进行过量计算,然后根据氢气的体积计算铝的质量,注意铝热剂中铝的质量为①中铝质量的2倍,为易错点;(2)中要根据电荷守恒、原子守恒、转移电子守恒进行解答,注意守恒思想的正确运用。
20.
根据题意,该磁铁矿石样品10000t中含铁质量有,该厂每日可制得生铁的质量是,则该厂理论上年产含铁96%的生铁的质量是。
21. 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe 80:27 2∶3
(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。
(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。
22.(1)第四周期第VⅢ族
(2)④⑥⑨
(3) 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(4)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(5)4Na2O2+4Fe2++6H2O=4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+
(6) KSCN 溶液变红
A是地壳中含量最多的金属元素的单质,A是Al,反应①条件高温是铝热反应,B是一种红棕色粉末,B是Fe2O3,C是Fe,D是Al2O3;通常情况下,乙为黄绿色气体单质,乙是Cl2,则G是FeCl3,反应⑦在工业上可用于制作印刷电路板,所以丁是Cu,E是Fe2+,K是Cu2+,反应②是Fe与酸得到E与F,则甲是H+,F是H2;H是有刺激性气味的气体,在工业上可通过反应⑥在高温高压、催化剂条件下合成,H是NH3,丙是N2;J为难溶于水的红褐色固体,J为Fe(OH)3,I氧化得到J,I是Fe(OH)2;反应⑨是Fe(OH)3的分解反应得到B是Fe2O3,据此分析解答。
(1)
组成物质C的元素是铁,铁在元素周期表中的第四周期第VⅢ族;
(2)
氧化还原反应是指在化学反应前后有元素化合价升降的反应;
在反应①~⑨中不属于氧化还原反应的:④⑥⑨;
(3)
反应①铝热反应:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;
反应⑧Fe(OH)2在空气中氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4)
氯气与Fe2+在溶液中反应的离子方程式:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(5)
在Fe2+中加入与等物质的量的淡黄色固体,恰好使Fe2+转化为Fe(OH)3,淡黄色固体为Na2O2,
离子方程式:4Na2O2+4Fe2++6H2O=4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+;
(6)
检验Fe3+的方法:取少量待测液于试管,滴入几滴KSCN溶液,如出现血红色,则待测液中含有Fe3+;因此检验Fe3+的试剂的化学式为KSCN,反应现象为溶液变红