高中化学同步练习:必修二 8.1自然资源的开发利用(优生加练)

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名称 高中化学同步练习:必修二 8.1自然资源的开发利用(优生加练)
格式 docx
文件大小 1.2MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-02-28 14:12:05

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高中化学同步练习:必修二 8.1自然资源的开发利用(优生加练)
一、选择题
1.海洋中有丰富的资源,下图为海水资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是(  )
A.①为除去“粗盐”中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,依次加入过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液即可
B.工业上常采用将②得到的产物溶于水后通电的方法制取金属镁
C.通过第③④⑤步可以达到富集溴的目的
D.用澄清石灰水可鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液
2.如图所示利用海水制备一系列化工产品。下列说法不正确的是(  )
A.提取溴的过程中,先用稀硫酸酸化海水,再通入Cl2,其目的是减少Cl2与H2O反应
B.工业提取镁的过程中,向海水中加入烧碱的目的是富集镁元素
C.上述制备Mg、Br2、NaNH2的过程中都涉及氧化还原反应
D.在隔绝空气和干燥条件下利用Na制备NaH和NaNH2
二、多选题
3.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,下图为海水利用的部分过程。
已知:受热生成和HCl气体等。下列有关说法正确的是(  )
A.制取的反应是利用其溶解度小于NaCl
B.在过程②中将灼烧即可制得无水
C.在第③、④、⑤步骤中,溴元素均被氧化
D.工业上将石灰乳加入到海水中得到沉淀
4.开发利用海水化学资源的部分过程如图所示,下列说法错误的是(  )
A.操作①中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
B.可以用澄清石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液
C.③的离子方程式为Br2+SO2+2H2O=2H++SO+2HBr
D.除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO,应依次加入NaOH溶液、BaCl2溶液和Na2CO3溶液
5.在冶金工业上,均不能用通常化学还原剂制得的金属组是(  )
A.Na、Mg、Al B.Na、K、Zn C.Fe、Cu、Ag D.Na、Ca、K
6.下列说法正确的是(  )
A.有些活泼金属如铝可作还原剂法的还原剂
B.用电解NaCl溶液的方法来冶炼金属钠
C.可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝
D.回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物
7.下列叙述正确的是(  )
A.汽油、煤油、柴油都是碳氢化合物
B.石油产品都可用于聚合反应
C.甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到
D.水煤气是通过煤的气化得到的气态燃料
8.如图是以石油为原料的部分转化流程,则下列说法正确的是(  )
A.石油分馏和裂解均属于化学变化
B.反应①②表明硫酸可用于乙烯水化法制乙醇的催化剂
C.反应①与反应④均属于加成反应
D.反应③的原子利用率为100%
9.下列关于煤的干馏的叙述中,正确的是(  )
A.煤加强热而分解的过程叫做煤的干馏
B.煤干馏的目的是得到冶金用的优质焦炭
C.煤的干馏和石油的分馏的本质差别是:干馏是化学变化,而分馏是物理变化
D.工业上芳香烃原料可由煤干馏得到,其存在于干馏所得的焦炉气中
10.下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是(  )
A.煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温使之分解,得到焦炭、煤焦油等物质的过程
B.煤的液化就是将煤转化成甲醇、乙醇等其液态物质的过程
C.煤的气化就是将煤在高温条件由固态转化为气态的物理变化过程
D.通过催化裂化或裂解,可以获得碳原子数较少的轻质油
11.下列说法错误的是(  )
A.石油中含有C5﹣C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油
B.含C18以上的烷烃的重油经过催化剂裂化可以得到汽油
C.石油的分馏、煤的干馏都是物理变化
D.煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
三、非选择题
12.海洋约占地球表面积的71%,其中的水资源和其他化学资源具有巨大的开发潜力。下图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图:
已知:MgO的熔点为2852℃,无水MgCl2的熔点为714℃。试回答下列问题:
(1)海水水资源的利用,主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。请写出一种海水淡化的方法   。
(2)制得的精盐还可以作为化工原料用于生产纯碱,原理如下(用化学方程式表示):NaCl + CO2 + H2O + NH3 = NaHCO3↓+ NH4Cl;   。
(3)电解饱和食盐水的离子反应方程式为   。
(4)试剂①的名称是   。
(5)电解无水氯化镁制取镁的化学方程式为:   。
(6)工业上是将Mg(OH)2先转变为MgCl2,再电解MgCl2来制取镁单质,而不是先加热Mg(OH)2得到MgO,再电解所得MgO制金属镁,其原因是   。
(7)将镁蒸气冷却后即为固体镁,镁蒸气需要在下列____气体氛围中冷却?(填序号)。
A.O2 B.N2 C.Ar D.Cl2
13.海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某实验小组设计并进行了以下实验,请填写下列空白:
(1)在实验室中,步骤①须在____(选填实验仪器的标号字母)中进行。
A.烧杯 B.坩埚 C.蒸发皿
D.试管 E.烧瓶 F.锥形瓶
(2)步骤③的实验操作名称是   ,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗和   。
(3)步骤④所加药品若更换成Cl2,则相应的离子方程式为:   ,反应中的氧化产物是   。
(4)步骤⑤中,选择用苯来提取碘的理由是____。
A.苯与水不能互溶
B.碘单质在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度
C.苯的密度小于水的密度
D.苯是无色液体
(5)海带灰中含有的可溶性硫酸盐、碳酸盐等,在实验步骤   (填序号)中实现与碘分离。
(6)要检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘,需要的试剂是   。
14.以海水为基本原料可制取单质钠、氯气、纯碱等重要的化工产品,其中一种工艺流程如图所示(粗盐中的杂质主要是、):
回答下列问题:
(1)利用盐田获得粗盐的过程主要发生的是   (填“物理变化”或“化学变化”),试剂X、Y的化学式分别为   (按加入的先后顺序写)。
(2)调pH之前必须进行的一项操作的名称是   ;生成小苏打的离子方程式是   。
(3)由精盐制备钠的化学方程式是   。
15.海洋是生命的摇篮,海水不仅是宝贵的水资源,而且蕴藏着丰富的化学资源。海水综合利用技术,包括海水直接利用、海水淡化和海水中化学资源的提取。从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。
根据上述流程图回答下列问题:
(1)海水淡化处理的方法有蒸馏法、冷冻法、   。(写出1种即可)
(2)写出反应①化学方程式:   
(3)标准状况下发生反应②,转移的电子数是   。
(4)过程③到过程⑤的变化为“”,其目的是   。
(5)写出过程④的离子方程式:   。
(6)空气吹出碱液吸收法的生产过程类似于酸法制溴,只是吸收与蒸馏环节不同,其流程如图:
写出③酸化过程中的离子方程式:   。
16.海洋是生命的摇篮,浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。人们可以从海水中提取淡水和制得一些重要的化工产品。从海水提溴工艺流程如下图所示:
(1)工业上通过制备Mg,常用的冶炼方法是   。通入热空气吹出,利用了溴的    (填序号)。
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性
(2)写出吸收塔中反应的离子方程式   。
(3)某同学提出,证明溴化氢溶液中含有溴离子的实验方案是:取出少量溶液,先加入过量新制氯水,再加入KI淀粉溶液,观察溶液是否变蓝色。该方案是否合理并简述理由   。
(4)蒸馏塔在蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因   。
(5)从海水中获得淡水的主要方法有电渗析法、离子交换法和    (填一种)。离子交换法净化水的过程如图所示。下列说法正确的是    (填序号)。
A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子总数减少
B.通过阴离子交换树脂后,水中只有被除去
C.通过净化处理后的水,导电性增强
D.阴离子交换树脂填充段存在反应:
17.除了金、铂等极少数金属外,绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。利用金属活泼性的不同,可以采用不同的冶炼方法获取金属。
(1)“霍尔一埃鲁铝电解法” 是以氧化铝为原料、冰晶石为熔剂通过电解的方法制得铝,该反应的化学方程式是   。
(2)获得金属锰一般用“ 铝热法”,即在高温下用铝与二氧化锰反应,该反应的化学方程式是   ,其中的还原剂是   。
(3)“ 皮江法” 冶炼镁的工业流程如下所示:
①气体a是   ;
②粉碎、粉磨的目的是   和   ;
③还原炉中将空气抽出,使炉内近似真空的原因是   。
18.地球的表面积为5.1亿平方公里,其中海洋的面积为3.67亿平方公里,占整个地球表面积的70.8 %。海洋是一个巨大的化学资源宝库,下面根据海水资源综合利用,请回答下列问题:
(1)淡化海水的方法有   (写一种合理方法即可)。由海水提取的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,为了除去这些离子,需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl2、   (填化学式),之后   (填操作名称),再加入适量   (填试剂名称)。将所得溶液加热浓缩、冷却结晶,得到精盐。
(2)由无水MgCl2制取金属镁的常用工业方法是   。
(3)向苦卤中通入Cl2置换出Br2,再用空气吹出溴并用SO2吸收,转化为Br-,反复多次,以达到富集溴的目的。由海水提溴过程中的反应可得出Cl-、SO2、Br-还原性由强到弱的顺序是   。
(4)工业上也可以用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2,生成溴化钠和溴酸钠,同时放出CO2,写出反应的离子方程式   。再H2SO4处理所得溶液重新得到Br2,其反应的离子方程式为   。
19.工业上从海水中提取单质溴,其中有一种工艺采用如下方法:
(1)向海水中通入氯气将海水中的溴化物氧化,其离子方程式为:   。
(2)向上述混合液中吹入热空气,将生成的溴吹出,用纯碱溶液吸收,这时,溴就转化成溴离子和溴酸根离子,其化学方程式为:   ;通入空气吹出Br2,并用Na2CO3吸收的目的是   。
(3)将(2)所得溶液用H2SO4酸化,又可得到单质溴,再用有机溶液萃取溴后,还可以得到副产品Na2SO4。 这一过程可用化学方程式表示为:   。
(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中加入   (填字母)。
a.CCl4b.NaBr溶液 c.NaOH溶液 d.Na2SO3溶液
20.海水水资源的利用和海水化学资源的开发利用具有非常广阔的前景。
(1)列举海水淡化的两种方法:   、   。
(2)采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2,用SO2吸收,则发生反应的离子方程式为:   。
还可以用纯碱吸收,主要反应是Br2+Na2CO3+H2O → NaBr+NaBrO3+NaHCO3,当吸收1 mol Br2时,转移电子的物质的量为   mol。
(3)按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
下列说法正确的是________。
A.步骤(1)需要过滤装置
B.步骤(2)需要用到分液漏斗
C.步骤(3)需要用到坩埚
D.步骤(4)需要蒸馏装置
21.全球海水中溴的储藏量丰富,约占地球溴总储藏量的99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65 mg·L-1。空气吹出SO2吸收法工艺流程如下:
(1)步骤③的离子方程式:   。
(2)步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是   。
(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气,因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过   (填试剂名称)溶液,以除去氯气。
(4)步骤⑤的蒸馏过程中,温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因   。
22.碘是人类发现的第二个生命体必须微量元素,回答下列问题:
(1)碘是氯的同族元素,它们位于元素周期表第   族;HI的稳定性比HCl   (填“强”或“弱”,下同),HI的还原性比HCl   
(2)为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了如图实验:
步骤①需要在   (填仪器名称)中进行.步骤④反应的离子方程式是   .步骤⑤中应进行的操作名称是   
(3)自然界中的碘有的以NaIO3形态,加入NaHSO4可以制得I2,反应为:(未配平)IO3﹣+HSO3﹣→I2+SO42﹣+H++H2O,若制得1mol I2,则转移的电子数目为   
23.海水中含有大量的盐,故密度较大、味道咸涩。海水中所含的盐大部分是氯化钠,氯化钠是生活中和人体内不可或缺的,也被用来生产氯气以及各种含氯和含钠的制品、为人们的日常生活和化学工业提供重要的原料。从海水中不仅可以获得氯碱工业的原料——氯化钠,还可提取溴、碘、镁、钾等多种物质。其中,溴和碘在陆地上的含量较少,主要是从海洋中提取。
(1)粗盐提纯实验的部分操作如图所示,其中错误的是____。
A.取一定量的粗盐 B.溶解
C.过滤 D.蒸发
(2)粗盐中常含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质。可以通过如下操作除去:①加入稍过量的Na2CO3溶液;②加入稍过量的NaOH溶液;③加入稍过量的BaCl2溶液;④加入稀盐酸直至无气泡产生;⑤过滤。其中正确的操作顺序为____。
A.①②③⑤④ B.②①③⑤④ C.③②①④⑤ D.③②①⑤④
(3)在氯碱工业中,常用电解饱和食盐水的方法制备氯气。中国最早的氯碱工厂是上海天原电化厂,其使用的电解饱和食盐水的装置原理简图如图所示。电解饱和食盐水的化学方程式为   。电解时,铁电极上生成的气体为   。
(4)如果不对粗盐进行提纯,直接电解粗盐水,可能出现的现象是____。
A.阳极附近出现白色浑浊 B.阴极附近出现白色浑浊
C.粗盐水不导电,无法电解 D.产物中会混入Ca、Mg等金属杂质
(5)地球上99%的溴元素分布在海洋中。从海水中提取溴,一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤。其中氧化过程中发生的反应①的离子方程式为:   ,在反应中氯气作   剂,被氧化的元素是   。若在实验室中模拟海水中溴的提取,得到的单质溴可以用有机溶剂在   (仪器)中实现萃取富集,萃取试剂用   、苯等,得到的有机层显   色。
(6)在海水提溴的过程中,常用热空气或水蒸气将溴吹出,是因为溴单质____。
A.沸点低,易挥发 B.化学性质活泼
C.化学性质稳定 D.易升华
(7)在氧化过程中,通入的氯气往往是过量的。因此,得到的溴单质粗品中往往含有少量氯气。除去氯气杂质的方法是____。
A.加入NaOH溶液 B.加入饱和食盐水
C.加入NaBr溶液 D.通入点燃
24.从海水中可以获得淡水、食盐,并可提取镁和溴等物质。
(1)请写出两种海水淡化的方法:   。
(2)步骤l通入Cl2发生反应的离子方程式为   。
(3)步骤l中已获得Br2,步骤II中又将Br2还原为Br-,其目的是   。第二次通入Cl2后,为了除去过量的微量Cl2,可向溶液中加入适量   (填字母),充分反应后,要提取Br2还要进行的操作为萃取、分液、蒸馏。
A.溶液 B.溶液 C.NaOH溶液 D.饱和NaCl溶液
(4)工业上从母液中获取用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是   。
(5)从母液中得到的沉淀中混有少量的,除去少量的方法是先将沉淀加入   (填化学式)溶液中,充分搅拌后经过滤、洗涤可得。
(6)写出冶炼金属镁的化学方程式:   。
25.海带、海藻中丰富的碘元素主要以碘化钾的形式存在.化学小组欲用海带制取少量碘单质,先将海带烧成灰,再用水浸泡一段时间(让碘化物充分溶解),得到海带灰悬浊液,然后按以下流程提取单质碘(已知:2I﹣+Cl2=2Cl﹣+I2).
(1)过程 ①中使用的玻璃仪器   ;
(2)过程②中充入适量Cl2的目的是   ;
(3)提取碘的过程中实验操作③的名称:   ,选择的有机试剂可以是   (填序号);
A.酒精 B.四氯化碳 C.醋酸 D.苯
(4)过程③中有以下操作.
①倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,放正分液漏斗;
②把50mL碘水和15mL有机溶剂加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
③将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准;
④把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中,静置、分层;
⑤从分液漏斗上口倒出上层液体.
⑥旋开分液漏斗下面的活塞,用烧杯接收下层液体;
⑦检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
操作顺序正确的是 (填字母).
A.⑦①②③④⑤⑥ B.⑦②①④③⑥⑤
C.⑦①②④③⑥⑤ D.⑦②①③④⑥⑤
(5)过程 ④从含碘的有机溶液中提取碘并回收有机溶剂,还需要经过蒸馏、冷凝(如图).则冷水的流向为   .
26.
(1)某实验室要用90mL1.00 mol·L-1的NaOH溶液。在配制该NaOH溶液的过程中:
①除了要使用托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,还要使用的仪器有   。
②需用托盘天平称取NaOH的质量为   g。
(2)从海带中提取碘的流程如下图:
①指出提取碘的过程中实验操作、操作的名称:c   
②在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是
   。(注:下图试管中深色区为紫红色溶液)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】A.①为除去“粗盐”中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,所加的试剂BaCl2应在Na2CO3之前,则所加试剂的顺序为:BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液;或者NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液;或者BaCl2、Na2CO3、NaOH溶液,A不符合题意;
B.工业上电解熔融的MgCl2制取金属镁,B不符合题意;
C.富集溴可以通过第③④⑤步,C符合题意;
D.澄清石灰水都能与NaHCO3溶液和Na2CO3溶液反应产生白色沉淀,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.粗盐提纯时需要注意加入试剂的顺序以及明白试剂的作用,碳酸钠的目的除去钙离子和多余的钡离子
B.工业上不能电解氯化镁溶液来制取镁单质,因为电解氯化镁溶液得到的时氢氧化镁和氯气
C.通过对溴的不断转化得到富集溴严肃的目的
D.不能鉴别,可以采用氯化钡溶液,白色沉淀的是碳酸钠
2.【答案】A
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】A.提取溴的过程中,先用稀硫酸酸化海水,再通入氯气,是因为氯气、溴单质与水之间能发生反应,酸化可抑制它们与水的反应,A符合题意;
B.工业提取镁的过程中,向海水中加入烧碱的目的是为了使镁离子转化为氢氧化镁沉淀,达到富集镁元素的目的,B不符合题意;
C.上述制备镁、单质溴、氨基钠过程中都有元素化合价发生变化,故都涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.Na与空气中的氧气水蒸气均可发生反应,故应在隔绝空气和干燥条件下利用钠制备氢化钠和氨基钠,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.酸化可抑制氯气、溴单质与水之间的反应;
B.烧碱会和镁离子反应生成氢氧化镁;
C.反应中存在元素化合价变化的反应属于氧化还原反应;
D.金属Na的化学性质活泼与空气中的氧气水蒸气均可发生反应。
3.【答案】A,D
【知识点】氧化还原反应;海水资源及其综合利用
【解析】【解答】A. 碳酸氢钠在反应涉及物质中溶解度最小,向饱和食盐水中通入氨气以及二氧化碳,溶解度较小的碳酸氢钠会先析出,制取的反应是利用其溶解度小于NaCl,故A符合题意;
B. 在过程②中将在HCl气流中灼烧即可制得无水,故B不符合题意;
C. 由③可知NaBr→Br2,NaBr中溴元素的化合价为-1价,单质中溴元素的化合价为0,则在反应中溴元素的化合价升高,溴元素被氧化,第④、⑤步是溴的提纯,既有溴元素被氧化也有溴元素被还原,故C不符合题意;
D. 由流程可知,母液中加石灰乳生成氢氧化镁,即工业上将石灰乳加入到海水中得到沉淀,故D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A.在混合溶液中,溶解度小的物质会先结晶析出;
B.加热 时,镁离子会发生水解生成氢氧化镁;
C.被氧化的元素在反应过程中化合价升高;
D.在海水中加入石灰乳得到沉淀。
4.【答案】B,C
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】A.漂白剂的有效成分为NaClO,反应的化学方程式为,A不符合题意;
B.、与澄清石灰水反应时都产生白色沉淀,故不能用澄清石灰水鉴别二者,B符合题意;
C.第③步反应中,将氧化为硫酸而自身被还原为HBr(为强酸),反应的离子方程式为,C符合题意;
D.去粗盐溶液中的、、,加入溶液会引入钡离子,碳酸钠溶液应在氯化钡溶液之后加入,以除去溶液中的钙离子和过量的钡离子,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】A、氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
B、澄清石灰水和碳酸氢钠、碳酸钠都会反应生成白色沉淀;
C、溴化氢可拆;
D、碳酸钠应该在氯化钡的后面滴加。
5.【答案】A,D
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】解:A.Na、Mg、Al都是活泼金属,工业上采用电解熔融盐或氧化物的方法冶炼,均不能用通常化学还原剂制得,故A选;
B.Zn是较活泼金属,可以采用通常化学还原剂制得,故B不选;
C.Fe、Cu是较活泼金属,可以采用通常化学还原剂制得,Ag是较不活泼金属,采用热分解法冶炼,故C不选;
D.Na、Ca、K都是活泼金属,工业上采用电解熔融盐的方法冶炼,均不能用通常化学还原剂制得,故D选;
故选AD.
【分析】金属冶炼的方法主要有:
热分解法:对于不活泼金属,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;
热还原法:在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属,通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来;
电解法:活泼金属较难用还原剂还原,通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属.
6.【答案】A,D
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】解:A.Al可用与铝热反应的还原剂,可用于冶炼铁等金属,用于焊接钢轨,故A正确;
B.冶炼金属钠,应用电解熔融的氯化钠的方法,电解氯化钠溶液得到氢氧化钠、氢气和氯气,故B错误;
C.铝为活泼金属,应用电解熔融的氧化铝的方法冶炼,故C错误;
D.回收旧金属可进行冶炼生成金属单质,也可用于制备其它化工产品,如回收铁、铝等,故D正确.
故选AD.
【分析】金属的活泼性不同,冶炼方法不同,K、Ca、Na、Mg、Al等金属可用电解法冶炼,Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg等金属可用热还原法冶炼,Ag、Hg等金属可用热分解法冶炼,热还原法的还原剂可用C、CO等,如冶炼温度较高,可用Al为还原剂,以此解答该题.
7.【答案】A,D
【知识点】石油的分馏产品和用途
【解析】【解答】A.汽油、煤油、柴油仅含碳和氢两种元素,都是碳氢化合物,故A正确;
B.石油分馏产品为烷烃,不能发生聚合反应,故B错误;
C.石油的分馏不能得到甲烷、乙烯等,只能的到汽油、煤油、柴油等轻质油和重油,然后轻质油再经过裂解可以得到甲烷、乙烯等小分子烃;通过煤的干馏可得到苯,故C错误;
D.煤的气化得到气态燃料水煤气,故D正确.
故选AD.
【分析】A.仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为碳氢化合物;
B.只有含有双建或三键的物质才可以用于聚合反应;
C.石油裂解可以得到甲烷和乙烯,苯可通过煤的干馏获得;
D.煤的气化得到水煤气.
8.【答案】B,C
【知识点】石油的裂化和裂解
【解析】【解答】解:A.分馏是利用沸点不同来分离混合物,石油的分馏过程中没有新物质生成是物理变化,故A错误;
B.乙烯与水在硫酸的催化作用下发生加成反应制备乙醇,所以由乙烯制备乙醇的过程中,硫酸起催化作用,故B正确;
C.反应①与反应④均是两种分子加成为一种分子,即反应①与反应④均属于加成反应,故C正确;
D.反应③中丙烯与氯气发生取代反应,即CH3CH=CH2+Cl2 CH2ClCH=CH2+HCl,反应中原子利用率不是100%,故D错误.
故选BC.
【分析】A.分馏是利用沸点不同来分离混合物;
B.乙烯与水在硫酸的催化作用下发生加成反应制备乙醇;
C.反应①与反应④均是两种分子加成为一种分子;
D.反应③中丙烯与氯气发生取代反应.
9.【答案】B,C
【知识点】石油的裂化和裂解;化石燃料与基本化工原料
【解析】【解答】解:A、煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加热,生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质,如果不隔绝空气,则煤会燃烧,故A错误;
B、煤干馏的目的是对煤进行综合利用,得到煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质,故B正确;
C、煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加热,生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质,属于化学变化.石油分馏是指通过石油中含有的物质的沸点不同而使各种物质分离开的一种方法,该过程中没有新物质生成,属于物理变化,故C正确;
D、煤的干馏得到的焦炉气的主要成分是氢气和甲烷,不含芳香烃,故D错误;
故选BC.
【分析】A、将煤隔绝空气加强热使煤分解的过程为煤的干馏;
B、焦炭是煤的干馏的产品之一;
C、石油的分馏是根据各组分的不同,用加热的方法将各组分分离的方法;
D、煤的干馏得到的焦炉气的主要成分是氢气和甲烷.
10.【答案】C,D
【知识点】石油的裂化和裂解;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】解:A.煤的干馏指煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程,故A正确;
B.煤的液化是使煤与氢气作用生成甲醇、乙醇等其液态物质的过程,故B正确;
C.煤的气化就是将煤由固态转化成气态的变化过程,故C错误;
D.裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯、乙炔等,故D错误.
故选CD.
【分析】A.煤的干馏指煤在隔绝空气条件下加热、分解的过程;
B.煤的液化是使煤与氢气作用生成液体燃料;
C.煤的气化就是将煤由固态转化成气态的过程;
D.裂解得到石油气.
11.【答案】C,D
【知识点】化石燃料与基本化工原料
【解析】【解答】A.石油中含有C5﹣C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油,其分子中的碳原子数一般在C5~C11范围内,故A正确;
B.含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可得到汽油,故B正确;
C、石油的分馏是通过控制沸点的不同来实现物质分离的方法,属于物理变化,煤的干馏、石油裂化及乙稀的聚合过程,均有新物质生成,属于化学变化过程,故C错误;
D、煤中不含苯和甲苯,可以通过干馏发生化学反应制得,故D错误;
故选CD.
【分析】A.汽油是由石油分馏所得的低沸点烷烃,其分子中的碳原子数一般在C5~C11范围内;
B.含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可得到汽油、煤油和柴油;
C、在原子核不变的情况下,物理变化没有新物质生成,化学变化有新物质生成;
D、煤中不含苯和甲苯,可以干馏制得.
12.【答案】(1)蒸馏法(电渗析法、离子交换法)
(2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(3)2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-
(4)盐酸
(5)MgCl2 (熔融) Mg+Cl2↑
(6)氯化镁和氧化镁同为离子化合物,氧化镁熔点高,能耗高
(7)C
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】
(1)海水淡化方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,故答案为:蒸馏法或电渗析法或离子交换法;
(2)用精盐制备纯碱,利用碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,因此有NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl,然后利用碳酸氢钠受热易分解,得到纯碱,即有2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;故答案为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
(3)电解饱和食盐水得到NaOH、氯气和氢气,其离子方程式为2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-;故答案为:2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-;
(4)氢氧化镁转化成MgCl2·6H2O,因此需要加入试剂①为盐酸;故答案为:盐酸;
(5)电解熔融氯化镁得到金属镁和氯气,其化学反应方程式为MgCl2 (熔融) Mg+Cl2↑;故答案为:MgCl2 (熔融) Mg+Cl2↑;
(6)氧化镁属于离子化合物,其熔点很高,常作耐高温材料,熔融时耗能太大,氯化镁也属于离子化合物,但熔点较低,熔融时耗能少,因此工业上常电解熔融氯化镁获得金属镁;故答案为:氯化镁和氧化镁同为离子化合物,氧化镁熔点高,能耗高;
(7)金属镁能与氧气、氮气、氯气发生反应,与惰性气体不反应,因此镁蒸气需要在Ar气体氛围中冷却;选项C正确;故答案为:C。
【分析】海水蒸发得到粗盐,粗盐加水溶解,重结晶得到精盐,电解饱和食盐水的方程式为2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-,向母液中加入石灰乳,利用Mg(OH)2溶解度小于Ca(OH)2,发生Mg2++ Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+,氢氧化镁中加入盐酸,生成氯化镁溶液,浓缩得到MgCl2·6H2O,然后在氯化氢氛围中加热MgCl2·6H2O,得到氯化镁,电解熔融氯化镁得到金属镁。
13.【答案】(1)B
(2)过滤;玻璃棒
(3)Cl2+2I-=I2+2Cl-;I2
(4)A;B
(5)⑤
(6)淀粉或淀粉溶液
【知识点】氧化还原反应;海水资源及其综合利用
【解析】【解答】
(1)步骤①为灼烧,须在坩埚中进行;故答案为:B;
(2)步骤③是为了将海带灰悬浊液变为澄清含碘离子溶液,其实验操作名称是过滤;需要用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗和玻璃棒;故答案为:过滤;玻璃棒;
(3)步骤④是为了将I-变为I2,若所加药品若更换成Cl2,则相应的离子方程式为Cl2+2I-=I2+2Cl-;碘离子化合价升高为还原剂,其对应的产物I2为氧化产物;故答案为:Cl2+2I-=I2+2Cl-;I2;
(4)选择用苯来提取碘的理由是苯与水不能互溶,碘单质在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度;故答案为:AB;
(5)在实验步骤⑤即萃取分液中实现与碘分离,因为可溶性硫酸盐、碳酸盐难溶于苯;故答案为:⑤;
(6)检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘,需要的试剂是淀粉或淀粉溶液,因为淀粉遇单质碘变蓝;故答案为:淀粉或淀粉溶液。
【分析】从海带中提取碘:海带灼烧后得到海带灰浸泡后得到海带灰悬浊液,将悬浊液分离为残渣和含碘离子溶液应选择过滤的方法,过滤得到含碘离子溶液加入二氧化锰和稀硫酸氧化碘离子为碘单质,得到含碘水溶液,加入有机溶剂苯,萃取分液得到含碘的苯溶液,通过蒸馏得到碘单质。
14.【答案】(1)物理变化;Ba(OH)2、Na2CO3
(2)过滤;NH3+CO2+Na++H2O=NaHCO3↓+
(3)
【知识点】海水资源及其综合利用;金属冶炼的一般原理;离子方程式的书写
【解析】【解答】
(1)盐田获得粗盐的过程是用太阳光加热蒸干得到NaCl晶体,再过滤得到粗盐,主要发生的物理变化,粗盐中的杂质主要是、,用Ba(OH)2沉淀Mg2+、,用Na2CO3沉淀Ca2+以及除去多余的Ba2+,则试剂X、Y的化学式分别为Ba(OH)2、Na2CO3;
(2)加入盐酸调pH会溶解氢氧化镁和碳酸钙,因此需要先过滤除去沉淀,则调pH之前必须进行的一项操作的名称是过滤;氨气通入饱和食盐水再通入二氧化碳生成碳酸氢钠和氯化铵,生成小苏打的离子方程式是NH3+CO2+Na++H2O=NaHCO3↓+;
(3)电解熔融的NaCl制备钠,反应的化学方程式是。
【分析】海水蒸干过滤得到粗盐,加水溶解得到含有Mg2+、、Ca2+杂质离子,试剂X为Ba(OH)2先沉淀Mg2+、,用试剂Y为Na2CO3沉淀Ca2+以及除去多余的Ba2+,过滤出Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3、BaCO3沉淀,再加入稀盐酸除去多余的碳酸钠,氨气通入饱和食盐水再通入二氧化碳生成碳酸氢钠和氯化铵,加热分解碳酸氢铵得到纯碱。
15.【答案】(1)反渗透法或电渗析法
(2)
(3)1.5
(4)富集Br-,方便获得粗溴
(5)
(6)
【知识点】氧化还原反应;海水资源及其综合利用
【解析】【解答】
(1)海水淡化处理的方法有蒸馏法、冷冻法、反渗透法、电渗析法等。
(2)反应①电解饱和食盐水,化学方程式:。
(3)反应②是Cl2与石灰乳发生反应制得漂白粉,根据反应方程式:,标准状况下物质的量为1.5mol,发生反应②,转移的电子数是1.5。
(4)过程③得到低浓度的溴溶液,到过程⑤得较高浓度的溴溶液,该变化为“”,其目的是富集Br-,方便获得粗溴。
(5)过程④用SO2水溶液吸收热空气吹出的溴蒸气,离子方程式:。
(6)含Br-、BrO 的溶液酸化过程中发生化合价归中反应,离子方程式:。
【分析】海水淡化除了得到淡水,还可得到饱和食盐水,饱和食盐水电解生成烧碱、H2、Cl2,Cl2与石灰乳反应得到漂白粉;留下的母液用硫酸酸化后加入适量Cl2,得到低浓度的溴溶液,热空气吹出后用SO2水溶液吸收,再通入适量Cl2,可制得粗溴。
16.【答案】(1)电解;C
(2)
(3)不合理,方案想让氯水中的氯气氧化溴离子,溴单质再氧化碘离子,但氯水是过量的,过量的氯水也能氧化碘离子生成碘单质,,遇到淀粉也会变蓝色
(4)温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴蒸汽中水蒸气含量增加,温度过低,溴不能完全蒸出,产率较低
(5)蒸馏法;D
【知识点】氧化还原反应;海水资源及其综合利用
【解析】【解答】(1)工业上通过电解熔融的制备Mg,所以常用的冶炼方法是电解,溴易挥发,所以通入热空气吹出,故答案为:电解;C;
(2)吸收塔中二氧化硫和水的混合物吸收热空气吹出的溴,反应的离子方程式为,故答案为:;
(3)不合理,因为过量的氯水也能氧化碘离子生成碘单质,,遇到淀粉也会变蓝色,故答案为:不合理,因为过量的氯水也能氧化碘离子生成碘单质,,遇到淀粉也会变蓝色;
(4)蒸馏塔在蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产,因为温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴蒸汽中水蒸气含量增加,温度过低,溴不能完全蒸出,产率较低,故答案为:温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴蒸汽中水蒸气含量增加,温度过低,溴不能完全蒸出,产率较低;
(5)从海水中获得淡水的主要方法有电渗析法、离子交换法和蒸馏法;
A.离子交换时,按电荷守恒进行,经过阳离子交换树脂后,1个Mg2+被2个H+替换,所以水中阳离子总数增多,A不正确;
B.通过阴离子交换树脂后,水中Cl-、都被除去,B不正确;
C.通过净化处理后的水,离子浓度大大减小,导电性减弱,C不正确;
D.阴离子交换树脂填充段生成OH-,与阳离子交换树脂段生成的H+结合,从而存在反应H+ + OH-= H2O,D正确;
故答案为:蒸馏法;D。
【分析】(1)工业上通常电解熔融的氯化镁制备Mg;通入热空气吹出利用的是溴的挥发性;
(2)吸收塔中二氧化硫、水和溴发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸;
(3)过量的氯水也能氧化碘离子生成碘单质;
(4)温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴蒸汽中水蒸气含量增加,温度过低,溴不能完全蒸出,产率较低;
(5)从海水中获得淡水的主要方法有电渗析法、离子交换法和蒸馏法。
17.【答案】(1)
(2)4A+3MnO2 3Mn+2Al2O3;Al
(3)CO2;加快反应速率;使反应充分进行;防止生成的镁被空气中的氧气氧化
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】(1)该反应为工业电解氧化铝制备铝,其化学方程式为: ;(2)题中 “铝热法”,指铝热反应,所以该反应的化学方程式为4A+3MnO2 3Mn+2Al2O3,该反应中Al的化合价升高,所以Al是还原剂;(3)①白云石[CaMg(CO3)2]可以看成为CaCO3·MgCO3,则其煅烧之后产生的气体为CO2;②粉碎、粉磨的目的是增加反应物的接触面积,以加快反应速率,同时使得反应充分进行;③镁是活泼金属,易被空气氧化,所以使炉内近似真空是为了防止制得的镁被空气氧化。
【分析】(1)制备铝单质时可以采用电解熔融的氧化铝得到单质铝和氧气;
(2)利用铝单质与其他某些金属氧化物可以发生氧化还原反应生成金属单质与铝的氧化物的原理,来制备某些金属单质或合金的方法叫做铝热法;
(3)固体物质参与的反应,接触面积会影响反应速率,接触面积越大,反应速率就越快。
18.【答案】(1)蒸馏法;Na2CO3;过滤;盐酸
(2)电解法
(3)SO2>Br->Cl-
(4)3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑;5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】(1)目前淡化海水的方法有多种,如:蒸馏法、结晶法、淡化膜法等,其中最常用的是蒸馏法;氯化钡除去SO42-离子,粗盐中的镁离子可以加入氢氧化钠来除去;加Na2CO3溶液既可以除去溶液中的钙离子还可以除去溶液中多余的钡离子,需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3,过滤后,在滤液中加入盐酸至不再有气体生成,将所得溶液加热浓缩、冷却结晶,得到精盐;
(2)金属镁属于活泼金属,无水氯化镁在熔融状态下,通过电解MgCl2 Mg+Cl2↑得到金属镁;
(3)在自发进行的氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,Cl2+2Br-=Br2+2Cl-中还原性为Br->Cl-,SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr中还原性为SO2>Br-,所以还原性强弱顺序是SO2>Br->Cl-;
(4)工业上也可以用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2,生成物有溴化钠和溴酸钠及无色气体二氧化碳放出,离子反应方程式为3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑;生成溴化钠和溴酸钠,最后再用H2SO4处理得到Br2,溴离子和溴酸根离子在酸溶液中发生氧化还原反应生成溴单质,反应的离子方程式为5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O。
【分析】(1)注意食盐提纯涉及到用NaOH、BaCl2、Na2CO3,分别去除 Ca2+、SO42-、Mg2+生成对应的沉淀,最后加盐酸除去多余的Na2CO3,NaOH;
(2)钾钙钠镁铝的制取,一般采用电解的方法,其中铝采取电解氧化铝的方法;
(3)注意化合价升高的位还原剂,化合价降低的位氧化剂;
(4)本题是Br2自身的两个氧化还原反应;
19.【答案】(1)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
(2)3Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑;富集溴
(3)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O
(4)b
【知识点】氧化还原反应;海水资源及其综合利用
【解析】【解答】(1)氯元素的非金属性强于溴元素的,所以氯气能把溴离子氧化生成单质溴,反应的离子方程式是Cl2 +2Br- = 2Cl- + Br2。(2)单质溴溶于水显酸性,能和碳酸钠反应放出CO2气体,反应的化学方程式是3Br2 + 3Na2CO3 = 5NaBr+NaBrO3 + 3CO2↑。从以上分析可知,通入空气吹出Br2,并用Na2CO3吸收的目的是通过后续反应富集溴。因此,本题正确答案为:3Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑ ;富集溴;(3)根据题意可知,在酸性条件下NaBrO3能把溴化钠氧化生成单质溴,属于同一种元素之间的氧化还原反应,因此反应的化学方程式是5NaBr+NaBrO3+ 3H2SO4 = 3Br2 + 3Na2SO4+3H2O。(4)根据(1)可知,要除去溴中还混有少量Cl2,可以加入溴化钠即可。因此,本题正确答案为:b;
【分析】(1)氯气能把溴离子氧化生成单质溴,据此书写离子方程式;
(2)单质溴溶于水显酸性,能和碳酸钠反应放出CO2气体,据此分析解答;
(3)根据氧化还原反应的特点书写对应的化学方程式;
(4)用溴化钠除去溴中混有的氯气,据此解答即可。
20.【答案】(1)蒸馏法;电渗析法、离子交换法
(2)SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-;1.67(或5/3)
(3)A;B;D
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】(1)海水淡化的几种方法有蒸馏法、电渗透法、反渗透法等;
(2)吹出Br2,用SO2吸收,发生氧化还原反应生成硫酸和HBr,离子反应为Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2Br-,
Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3中Br由0降低为-1,由0升高为+5价,可知吸收3mol溴转移5mol电子,则吸收1mol Br2时,转移电子的物质的量为 mol;
(3)A.步骤(1)是分离固液混合物,其操作为过滤,需要过滤装置,A正确;
B.步骤(2)分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗,B正确;
C.步骤(3)是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿,C错误;
D.步骤(4)是从有机化合物中,利用沸点不同采取蒸馏得到甲苯,需要蒸馏装置,D正确;
故答案为:ABD
【分析】(1)现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及碳酸铵离子交换法,目前应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。
(2)化学方程式配平为:3Br2+6Na2CO3+3H2O=5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3;也可由直接由得失电子守恒得到;
(3)A、除去不容性杂质用过滤法;
B、两种互不相容的液体分离用分液法;
C、溶液中固体的析出用蒸发;
D、分离溶液中的物质用蒸馏。
21.【答案】(1)Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO
(2)分液漏斗
(3)溴化钾(或其他含Br-的盐类物质)
(4)温度过高,大量水蒸气被蒸出,溴蒸气中水增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】解:(1)步骤③中二氧化硫把溴单质还原为溴离子,反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-。(2)步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离,分离方法是分液,因此分离仪器的名称是分液漏斗。(3)氯气具有强氧化性,能把溴离子氧化为单质溴,因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过溴化钾溶液,以除去氯气。(4)由于温度过高,大量水蒸气被蒸出,溴蒸气中水增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低,因此步骤⑤的蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃。
【分析】(1)离子方程式书写记得:有气体、沉淀生成要用符号标出遵循质量守恒定律和电子守恒定律,强电解质写成离子形式。
(2)熟练掌握实验的基本操作步骤,仪器的使用即可得出本题答案
(3)氯气具有强氧化性,可以把溴离子生成溴单质
(4) 温度过高,大量水蒸气被蒸出,溴蒸气中水增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低
22.【答案】(1)ⅦA;弱;强
(2)坩埚;H2O2+2I﹣+2H+═2H2O+I2;萃取 分液
(3)10NA
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】解:(1)氯原子结构图为 ,最外层7个电子,属于第ⅦA族元素,碘与氯是同族元素,所以它们位于元素周期表的第ⅦA族,同主族元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,但氢化物的还原性越弱,F、Cl、Br、I属于同主族元素,所以HI的稳定性比HCl弱,HI的还原性比HCl强,
故答案为:ⅦA;弱;强;(2)灼烧固体物质一般使用坩埚,碘离子在酸性条件下可被H2O2氧化成单质碘,H2O2被还原为水,反应的离子方程式为2I﹣+H2O2+2H+=I2+2H2O,第⑤步的操作是萃取、分液,用苯做萃取剂,分液后取上层,然后进行蒸馏获取碘单质,
故答案为:坩埚;2I﹣+H2O2+2H+=I2+2H2O;萃取、分液;(3)IO3﹣+HSO3﹣→I2+SO42﹣+H++H2O反应中I元素的化合价从+5价降低到0价,得到5个电子,2个I原子得到10个电子,则S元素失去10个电子,依据得失电子守恒及原子个数守恒,方程式为:4NaIO3 +10NaHSO3 =7Na2SO4 +3H2SO4 +2I2+2H2O,离子方程式为:4IO3﹣+10HSO3﹣=2I2+10SO42﹣+6H++2H2O,2个I原子得到10个电子,制得1mol I2,转移10mol电子,即10NA,
故答案为:10NA.
【分析】(1)元素周期表中,原子核外最外层电子数相等的元素位于同一主族;碘与氯是同主族元素;元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,但氢化物的还原性越弱;(2)将海带在坩埚中灼烧得到海带灰,将海带灰溶解、过滤得到滤液,滤液中含有碘离子,在酸性条件下,双氧水将碘离子氧化生成碘,然后用有机溶剂苯萃取碘,最后采用蒸馏方法得到有机溶剂和碘晶体.根据实验操作步骤①灼烧来分析用到的实验仪器;H2O2具有较强的氧化性,在酸性条件下可氧化碘离子;步骤⑤中应进行的操作为萃取、分液;(3)IO3﹣+HSO3﹣→I2+SO42﹣+H++H2O反应中I元素的化合价从+5价降低到0价,S元素从+4价升高到+6价,根据得失电子守恒配平结合方程式解答.
23.【答案】(1)C
(2)D
(3);H2
(4)B
(5)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-;氧化剂;-1价的溴;分液漏斗;CCl4;红棕色
(6)A
(7)C
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】(1)A、取用固体药品,用药匙进行取用,瓶塞倒放在桌面上,故A正确;
B、在烧杯中进行溶解,同时用玻璃棒搅拌,加速溶解,故B正确;
C、过滤时应当用玻璃棒进行引流,故C错误;
D、蒸发在蒸发皿中进行,同时用玻璃棒进行搅拌,防止局部受热飞溅,故D正确;
故答案为:C;
(2)加入NaOH溶液的目的是除去镁离子,加BaCl2溶液的目的是除去硫酸根离子,加Na2CO3溶液的目的是除去钙离子和过量的钡离子,且每一次加入的试剂都是过量的,因此Na2CO3溶液的加入一定在BaCl2溶液之后,为了不使产生的沉淀溶解,一定要在过滤后再加盐酸,则正确的操作顺序为③②①⑤④,故答案为:D;
(3)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,化学方程式为: ;铁电极与电极负极相连,为阴极,发生还原反应,则铁电极上生成的气体是氢气,故答案为:; H2 ;
(4)若用粗盐配制饱和食盐水进行电解,阴极氢离子得到电子生成氢气,溶液中氢氧根离子浓度增大,会结合镁离子形成氢氧化镁沉淀,则阴极附近出现白色浑浊,故答案为:B;
(5) 从海水中提取溴,一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤。其中氧化过程中,用氯气氧化溴离子,发生反应的离子方程式为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,在反应中氯气作氧化剂,被氧化的元素是-1价的溴元素,若在实验室中模拟海水中溴的提取,得到的单质溴可以用有机溶剂在分液漏斗中实现萃取富集,萃取试剂用CCl4、苯等,得到的有机层显色红棕色,故答案为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-;氧化剂;-1价的溴;分液漏斗;CCl4 ;红棕色;
(6)溴单质沸点低、易挥发,因此在海水提溴的过程中,常用热空气或水蒸气将溴吹出,故答案为:A;
(7) 在氧化过程中,通入的氯气往往是过量的,因此,得到的溴单质粗品中往往含有少量氯气,除去氯气杂质的方法是通入溴化钠溶液,发生反应Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,从而除去氯气,故答案为:C。
【分析】(1)过滤时需要使用玻璃棒引流;
(2) 粗盐的提纯中,为了保证杂质离子完全除去,每一次所加试剂都过量,加入NaOH溶液的目的是除去镁离子,加BaCl2溶液的目的是除去硫酸根离子,加Na2CO3溶液的目的是除去钙离子和过量的钡离子,由此可知,Na2CO3溶液的加入一定在BaCl2溶液之后,为了不使产生的沉淀溶解,一定要在过滤后再加盐酸;
(3)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气;铁电极为阴极,发生还原反应;
(4)若用粗盐配制饱和食盐水进行电解,阴极氢离子得到电子生成氢气,溶液中氢氧根离子浓度增大,会结合镁了形成氢氧化镁沉淀;
(5)海水提溴时:先用氯气氧化溴离子形成溴单质,萃取后用分液漏斗分离,单质溴易溶于四氯化碳、苯等有机溶剂,溴在有机溶剂中显红棕色;
(6)得到的溴单质粗品中往往含有少量氯气,通过溴化钠溶液可以除去。
24.【答案】(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法
(2)
(3)富集溴元素;B
(4)石灰乳原料丰富,成本低
(5)MgCl2
(6)
【知识点】海水资源及其综合利用;离子方程式的书写
【解析】【解答】
(1)目前淡化海水主要采用三种方法:蒸馏法、电渗析法和离子交换法,故答案为:蒸馏法、电渗析法和离子交换法;
(2)步骤l通入Cl2和母液中的溴离子反应生成单质溴,离子方程式为:;
(3)根据分析,步骤l中获得Br2浓度较低,步骡ll中又将Br2还原为Br-,其目的是富集溴元素,A、C都既能与氯气反应又能和溴单质反应,D都不反应,只有B能和氯气反应,不与溴单质反应,
故答案为:B;
(4)从成本以及原材料的丰富程度考虑,工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的主要原因是石灰乳原料丰富,成本低;
(5)从过程得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有MgCl2溶液的烧杯中,充分搅拌后经过滤、洗涤可得纯净的Mg(OH)2,故答案为:MgCl2;
(6)用电解熔融氯化镁冶炼金属镁的化学方程式为。
【分析】降低海水温度得到粗盐和母液,通过CaCO3CO2↑+CaO、CaO+H2O=Ca(OH)2、Mg2++2OH-=Mq(OH)2↓获取Mg(OH)2,将Mg(OH)2加盐酸浓缩结晶得到MgCl2·6H2O,为防止镁离子水解,在HCl氛围中将MgCl2·6H2O加热蒸干得到无水MgCl2,电解熔融氯化镁得到Mg单质;从母液中得到NaBr溶液,向NaBr溶液中通入Cl2,发生反应2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,向低浓度Br2溶液中通入SO2,发生反应Br2+SO2+2H2O=4H++SO+2Br-,向含有Br-的浓溶液中通入Cl2,得到高浓度Br2。
25.【答案】(1)漏斗、烧杯、玻璃棒
(2)使碘离子转化为碘单质
(3)萃取(或萃取分液);BD
(4)B
(5)B流向A
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】解:由提取单质碘的实验流程可知,①为过滤,滤液中含碘离子,②中发生Cl2+2I﹣=I2+2Cl﹣,得到碘水溶液,③为萃取分液得到含碘的有机溶液,④为蒸馏,可得到晶态碘,(1)①为过滤,用到的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒等,故答案为:漏斗、烧杯、玻璃棒,
故答案为:漏斗、烧杯、玻璃棒;(2)步骤②用氯气置换碘离子,其反应离子方程式为Cl2+2I﹣=I2+2Cl﹣,使碘离子转化为碘单质,
故答案为:使碘离子转化为碘单质;(3)从碘水中获取碘单质采用萃取的方法,海带灰悬浊液过滤得到含Ⅰ﹣的溶液中通入氯气氧化碘离子得到碘水溶液,加入四氯化碳、苯萃取碘单质,蒸馏得到碘单质,酒精和醋酸易溶于水不能做萃取剂,故选BD,
故答案为:萃取(或萃取分液),BD;(4)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,所以上述实验顺序为:⑦②①④③⑥⑤,
故答案为:B;(5)过程 ④从含碘的有机溶液中提取碘并回收有机溶剂,还需要经过蒸馏、冷凝(如图).则冷水的流向为B流向A,
故答案为:B流向A.
【分析】由提取单质碘的实验流程可知,①为过滤,滤液中含碘离子,②中发生Cl2+2I﹣=I2+2Cl﹣,得到碘水溶液,③为萃取分液得到含碘的有机溶液,④为蒸馏,可得到晶态碘,以此解答;(1)过滤装置所需仪器写出名称;(2)氯气具有氧化性能氧化碘离子生成单质碘;(3)从碘水中获取碘单质采用萃取的方法,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,海带灰悬浊液过滤得到含Ⅰ﹣的溶液中通入氯气氧化碘离子得到碘水溶液,加入四氯化碳、苯萃取碘单质,蒸馏得到碘单质;(4)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;(5)水流逆流冷凝效果好.
26.【答案】(1)100mL容量瓶;4.0g
(2)萃取;D
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】(1)实验室要用90mL1.00 mol·L-1的NaOH溶液。在配制该NaOH溶液的过程中: ①除了要使用托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,还要使用的仪器有100mL容量瓶,答案为:100mL容量瓶;②需要用托盘天平称取NaOH的质量为0.1L×1.0mol/L×40g/mol=4.0g,答案为:4.0g;(2)从海带中提取碘的流程如下图,①从图可以看出含碘的水溶液经操作c后得到的是含碘的有机溶液,所以操作c是萃取和分液,答案为:萃取分液;②四氯化碳的密度比是大,所以荣有碘的四氯化碳呈紫红色,应该在下层,根据水和四氯化碳的体积比判断分层的现象是D,答案为:D.
【分析】(1)熟练掌握定容的相关仪器和步骤即可得出本题答案
(2)萃取:用一种溶剂把溶质从他跟另一种溶剂所组成的溶液提取出来;萃取的原则是两种溶剂互不相溶。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:131分
分值分布 客观题(占比) 30.0(22.9%)
主观题(占比) 101.0(77.1%)
题量分布 客观题(占比) 12(46.2%)
主观题(占比) 14(53.8%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
选择题 2(7.7%) 4.0(3.1%)
非选择题 15(57.7%) 109.0(83.2%)
多选题 9(34.6%) 18.0(13.7%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (34.6%)
2 困难 (65.4%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 氧化还原反应 30.0(22.9%) 3,13,15,16,19
2 海水资源及其综合利用 110.0(84.0%) 1,2,3,4,12,13,14,15,16,18,19,20,21,22,23,24,25,26
3 金属冶炼的一般原理 16.0(12.2%) 5,6,14,17
4 化石燃料与基本化工原料 4.0(3.1%) 9,11
5 煤的干馏和综合利用 2.0(1.5%) 10
6 离子方程式的书写 12.0(9.2%) 14,24
7 石油的裂化和裂解 6.0(4.6%) 8,9,10
8 石油的分馏产品和用途 2.0(1.5%) 7
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