学业分层测评(四)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列方法不能用于对饮用水进行杀菌消毒的是( )
A．加热煮沸
B．加入Ca(ClO)2
C．加入明矾
D．加入ClO2
【解析】 明矾净水是Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，该胶体可吸附水中悬浮物使之聚沉。
【答案】 C
2．我们饮用的水是由源水净化所得。已知，明矾能将水中的悬浮物凝聚而沉淀，氯气可杀菌。家庭饮用水的净化过程正确的是( )
A．源水→过滤→加氯气→加明矾→沉淀→净水
B．源水→加氯气→过滤→加明矾→沉淀→净水
C．源水→加明矾→加氯气→过滤→沉淀→净水
D．源水→加明矾→沉淀→过滤→加氯气→净水
【解析】 应将源水中大量悬浮杂质用净水剂(明矾)除去，再用杀菌消毒剂(氯气)将微生物等细菌除去。
【答案】 D
3．下列溶液中加入肥皂水(澄清的)，振荡后，不产生沉淀而且有大量泡沫的是( )
A．光卤石溶液
B．地下水
C．海水
D．雨水
【解析】 雨水为软水，硬度较小；光卤石溶液、地下水、海水硬度较大，均为硬水。
【答案】 D
4．下列说法中，不正确的是( )
A．海水淡化目前已有多种方法，主要有蒸馏法、电渗析法等
B．电渗析法是指利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，在外加电场的作用下，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的的方法
C．在进行水处理时，只需用阳离子交换树脂或阴离子交换树脂中的一种就能将水中阴、阳离子都除去
D．反渗透分离法是膜分离技术在纯水制造的又一应用
【解析】 在进行水处理时，阳离子交换树脂中的H＋只能和水中的金属离子Mn＋交换，阴离子交换树脂中的OH－只能和水中的阴离子Ym－交换。
【答案】 C
5．下列说法中正确的是( )
A．软水中一定不含Ca2＋、Mg2＋
B．硬水经煮沸后就一定变为软水了
C．水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁
D．经过磺化煤处理过的水是不含任何离子的超净水
【解析】 硬水与软水的区别是Ca2＋、Mg2＋含量的多与少，不是有与没有，故A不对；煮沸的方法是通过Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2的分解以及MgCO3的水解转变为Mg(OH)2的过程，故C对；煮沸时能使含暂时硬度较高的硬水中的Ca2＋、Mg2＋浓度降低，但不一定能降低到软水中Ca2＋、Mg2＋的含量标准，更何况有的硬水的硬度更多是由于永久硬度造成的，故B不对；磺化煤只能交换阳离子，水中还含有多种阴离子和交换出来的大量Na＋，故D不对。
【答案】 C
6．下列方法能同时降低硬水中暂时硬度和永久硬度的是
( )
【导学号：28920019】
①蒸馏 ②煮沸 ③加纯碱 ④加石灰 ⑤离子交换
A．①②③
B．①③⑤
C．②③⑤
D．③④⑤
【解析】 煮沸只能降低暂时硬度，加石灰不能降低Ca2＋浓度。
【答案】 B
7．下列关于水污染叙述错误的是( )
A．水污染的程度是由其溶氧量来测定
B．污染水的金属元素如汞、镉、铅等的含量少时，不会对生物造成伤害
C．使用含磷洗衣粉会造成河水、湖水污染，使海藻疯狂生长，鱼类死亡
D．工业冷却所排出的热水危害水生生物
【解析】 汞、镉、铅均为重金属，会对生物造成伤害。
【答案】 B
8．氢离子交换剂HR，交换时发生的反应为HR＋M＋===MR＋H＋。现用它处理100
mL含0.001
mol
Mg2＋的中性溶液，使Mg2＋完全被树脂交换，再用蒸馏水洗涤树脂，并将交换液和洗涤液收集在一起，共得200
mL溶液，则该混合液中H＋浓度为( )
A．1×10－2mol·L－1
B．1×10－3
mol·L－1
C．1×10－7
mol·L－1
D．1×10－10mol·L－1
【解析】 交换原理为2HR＋Mg2＋===MgR2＋2H＋，故所得氢离子共有0.002
mol，而溶液体积为200
mL，即0.2
L，则c(H＋)＝＝1×10－2
mol·L－1。
【答案】 A
[能力提升]
9．随着全球淡水资源危机日益严重，世界各国都把目光投向了占全球总水量约97%的汪洋大海，希望从苦涩的海水中提取可以饮用的淡水。
目前海水淡化有了许多新工艺，最广泛应用的为多级闪蒸法，其流程示意图如下所示。已知一级闪蒸室和二级闪蒸室内的压强分别是p1和p2，且p2＜p1＜1.013×105Pa。
请回答：
(1)②处海水的温度比①处海水温度高的原因是________________________
________________________________________________________________。
(2)盐水能够从一级闪蒸室流入二级闪蒸室的原因是____________________
________________________________________________________________。
(3)为降低能耗，多级闪蒸法采取了降压和______两项措施。降压可以降低能耗的理由是____________________________________。
(4)海水淡化亦称海水脱盐。该工艺过程包括海水预处理、脱盐、淡化水的后处理等。下列属于海水预处理的是________、________、________。(填序号)
①淡水收集 ②除掉悬浮物 ③杀灭海洋生物 ④除掉海水中的盐分 ⑤水质检测 ⑥降低海水浑浊度
为了检验所收集的淡水是否含有氯离子，通常采用的试剂是______________。
【解析】 (1)受热后的海水进入一级闪蒸室，水蒸气经过冷却后，一部分转化为淡水。由于一级闪蒸室中的压强大于二级闪蒸室，所以一级闪蒸室中余下的盐水可进入二级闪蒸室，水蒸气被再次冷却。由于p1＜p2＜1.013×105
Pa，所以一级闪蒸室和二级闪蒸室均属于减压蒸馏，同时又充分利用了热交换，这样可以节约能源。(4)中的①⑤均属于淡化水的后处理，④属于脱盐，②③⑥属于海水预处理。
【答案】 (1)海水经过闪蒸室时，吸收了管外水蒸气放出的热量，温度升高
(2)二级闪蒸室的压强小于一级闪蒸室的压强(或p2＜p1)，所以盐水流入二级闪蒸室
(3)热交换 降压后水的沸点降低，水汽化所需要的能量减少
(4)② ③ ⑥ 硝酸银溶液和稀硝酸
10．水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题：
(1)天然水中溶解的气体主要有________、________。
(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是________________(填其中任何两种)，其净水作用的原理是_______________________________________。
(3)水的净化与软化的区别是_______________________________________
_______________________________________________________________。
(4)硬度为1°的水是指每升水含10
mg
CaO或与之相当的物质(如7.1
mg
MgO)。若某天然水中c
(Ca2＋)＝1.2×10－3mol·L－1，c
(Mg2＋)＝6×10－4mol·L－1，则此水的硬度为________。
【解析】 (1)天然水中溶解的气体主要是空气中的主要成分，如氧气、氮气、二氧化碳等。(2)天然水中含有一些悬浮物，除去的方法通常是在水中加入一些混凝剂，如明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁等盐，它们的净水原理是相同的，都是金属阳离子如Al3＋、Fe3＋在水中发生水解反应生成相应的氢氧化物胶体，它们可吸附天然水中的悬浮物并破坏天然水中的其他带异种电荷的胶体微粒，使其发生聚沉，达到净化水的目的。(3)水的净化指的是用混凝剂将水中的悬浮物、胶体微粒沉淀下来，不能把水中溶解的盐除去；水的软化是指用化学试剂或者利用离子交换膜等方法将水中溶解的钙离子、镁离子除去。(4)m(CaO)＝1.2×10－3mol·L－1×1
L×56
g·mol－1＝67.2×10－3g，由钙离子引起的水的硬度为6.7°；m(MgO)＝6×10－4mol·L－1×1
L×40
g·mol－1＝24×10－3g，由镁离子引起的水的硬度为：24÷7.1≈3.4°，总硬度为10.1°
。
【答案】 (1)氧气 二氧化碳(或氮气) (2)明矾、硫酸铁 金属阳离子如Al3＋、Fe3＋在水中发生水解反应，生成相应的氢氧化物胶体，它们可吸附天然水中的悬浮物并破坏天然水中的其他带异种电荷的胶体微粒，使其发生聚沉，达到净化水的目的 (3)水的净化指的是用混凝剂将水中的悬浮物、胶体微粒沉淀下来；水的软化是指用化学试剂或者利用离子交换膜等方法将水中溶解的钙离子、镁离子除去 (4)10.1°
11．某综合实践活动小组到自来水厂进行参观，了解到天然水处理成自来水的工艺流程示意图如下：
(1)天然水中含Ca2＋、Mg2＋、HCO、Cl－等，加入CaO后生成Ca(OH)2，进而发生若干个复分解反应，试写出其中任意一个反应的离子方程式：__________
_______________________________________________________________。
(2)加入凝聚剂可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是________(填写下列各项的序号)。
①只有物理过程，无化学过程
②只有化学过程，无物理过程
③既有化学过程又有物理过程
FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂，加入后最终生成红褐色胶状沉淀，则这种沉淀是________(填化学式)。
(3)通入二氧化碳的目的是________________和________________。
(4)气体A的作用是_______________________________________________。
(5)下列物质中，________可以作为气体A的代替品。(填序号)
①ClO2 ②浓氨水 ③SO2 ④浓硫酸
【解析】 由题意知：天然水中加入CaO后发生的复分解反应有：HCO＋OH－===CO＋H2O、Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O、Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，任意写出一个即可。加入凝聚剂除去其中的悬浮固体颗粒，该过程既有胶体的吸附作用也有化学反应，所以既有化学过程又有物理过程。FeSO4·7H2O加入后生成红褐色Fe(OH)3胶状沉淀。通入二氧化碳的目的是除去钙离子并调节溶液酸度。气体A应是氯气，其作用是杀菌消毒，所以可以找具有强氧化性的ClO2代替。
【答案】 (1)HCO＋OH－===CO＋H2O
[或Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
或Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O或Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓]
(2)③ Fe(OH)3
(3)除去钙离子 调节溶液酸碱度
(4)杀菌消毒
(5)①
12．某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O的形式存在，该废水的处理流程如下：
(1)过程Ⅰ：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30
°C，通空气将氨赶出并回收。
①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：___________________________
________________________________________________________________。
②用化学平衡原理解释通空气的目的：________________________________
________________________________________________________________。
(2)过程Ⅱ：在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：
①第一步反应是__________反应(填“放热”或“吸热”)，判断依据是___________________________________________________________________。
②1
mol
NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是____________________________________________________________________。
(3)过程Ⅲ：一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。若该反应消耗32
g
CH3OH转移6
mol
电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是__________。
【解析】 (1)NH与OH－反应：NH＋OH－??NH3·H2O，且NH3·H2O受热易分解，故升温时，NH3逸出。废水中的NH3能被空气带出，使NH3·H2O??NH3＋H2O的平衡正向移动。
(2)根据第一步反应的能量变化示意图可知反应物[NH(aq)＋1.5O2(g)]总能量高于生成物[NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)]总能量，故该反应为放热反应。根据盖斯定律知：NH(aq)＋2O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－(273＋73)
kJ·mol－1＝－346
kJ·mol－1。
(3)根据电子守恒可得n(CH3OH)∶n(HNO3)＝1∶＝5∶6。
【答案】 (1)①NH＋OH－??NH3·H2O
②废水中的NH3被空气带走，使NH3·H2O??NH3＋H2O的平衡向正反应方向移动，利于除氨
(2)①放热 ΔH＝－273
kJ·mol－1<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)
②NH(aq)＋2O2(g)===2H＋(aq)＋NO(aq)＋H2O(l) ΔH＝－346
kJ·mol－1
(3)5∶6
13．南海某小岛上，解放军战士为了寻找合适的饮用水源，对岛上山泉水进行分析化验，结果显示水的硬度为28°(属于硬水)，主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请思考下列问题：
【导学号：28920020】
(1)该泉水属于__________硬水(填写“暂时”或“永久”)。
(2)若要除去Ca2＋、Mg2＋可以往水中加入石灰和纯碱，试剂添加顺序为
________________________________________________________________，
原因是___________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)目前常用阴、阳离子交换树脂来进行水的软化，水中的Ca2＋、Mg2＋与交换树脂的____________起离子交换作用。当阴离子交换树脂失效后可放入________溶液中再生。
(4)岛上还可以用海水淡化来获得淡水。下面是将海水通过电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO等离子，电极为惰性电极。请分析下列问题：
①阳离子交换膜是指__________(填“A”或“B”)。
②写出通电后阳极区的电极反应式：__________________________________
________________________________________________________________；
阴极区的现象是___________________________________________________
________________________________________________________________。
【解析】 (1)含CaCl2、MgCl2、CaSO4的硬水属于永久硬水。
(2)先加石灰除去Mg2＋，后加纯碱除去过量的Ca2＋。
(3)Ca2＋、Mg2＋与H＋交换，阴离子与OH－交换。
(4)阳离子通过阳离子交换膜，在阴极附近，故选B，阳极区是Cl－反应。阴极区2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，OH－与Mg2＋形成Mg(OH)2沉淀。
【答案】 (1)永久 (2)先加石灰后加纯碱 过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来
(3)H＋ 强碱
(4)①B ②2Cl－－2e－===Cl2↑ 电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀(共37张PPT)
知识网络构建
专题归纳提升
专题对点演练
专题
专题
专题对京演练mMM小
主题2海水资源工业制碱
知识络构建
专题归纨提升MMM
主题归纳提升主题2海水资源工业制碱
甲
杯中剩余60g饱和溶液
100g取出
KCl溶液
35
5
mg
Kcl-
非饱和溶液
H2O
KCI
非饱和溶液
乙
取出
100
35g
5g|10g|5
KCl溶液
KCI
H20
KCL
mg
Kcl
杯中剩余45g饱和溶液
饱和溶液
P
电池
B
甲(共43张PPT)
阶段一
阶段二
学业分层测评
阶段三
蒸馏水
能耗大
阴、阳离子交换膜
直流电场
10
mg
CaO
10
mg
CaO
杂质离子
离子交换树脂
树脂的再生
反渗透
物理性质
吸附
化学药剂
中和法
微生物
溶胶物质及有机物质
学业分层测评（四）
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阶卫认知预习质疑
知识梳理自主填充
知识山
知识
阶段2合作探究通关
要点初探疑难细究
探兖山
知识
探究
探究
主题2海水资源工业制碱
课堂
阶段3体验落实评价
课堂回馈即时达标
易错警钟
海水
淡水
W目学业分层测评(六)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．侯氏制碱法中的碱是指下列的( )
A．NaOH
B．K2CO3
C．Na2CO3
D．NaHCO3
【解析】 侯氏制碱法制备的是Na2CO3，俗称纯碱。
【答案】 C
2．工业上常用氨碱法制取碳酸钠(将氨气和二氧化碳先后通入饱和食盐水而析出小苏打，再经过滤、焙烧而得到纯碱)，但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中( )
A．KHCO3溶解度较大
B．KHCO3溶解度较小
C．K2CO3溶解度较大
D．K2CO3溶解度较小
【解析】 氨碱法制取Na2CO3的原理：在精制的食盐水中先后通入NH3、CO2，由于NaHCO3溶解度不大，当Na＋、HCO浓度较大时便析出NaHCO3晶体，将过滤得到的NaHCO3煅烧得Na2CO3，由于KHCO3溶解度较大，无法从溶液中析出，故无法利用其分解制取K2CO3。
【答案】 A
3．下表所列为四种可溶性盐在30
℃的溶解度(g/100
g
H2O)：
盐
NaCl
NaHCO3
Na2CO3
(NH4)2CO3
溶解度
36.5
12.1
30.0
27.0
若在30
℃的饱和食盐水中通入氨气至饱和后，再通入二氧化碳就会有晶体析出，试参考表中的数据，推测析出的晶体是下列的哪一种( )
A．NaCl
B．NaHCO3
C．Na2CO3
D．(NH4)2CO3
【答案】 B
4．下列关于NaHCO3的叙述，不正确的是( )
A．它是一种白色粉末，相同温度下溶解度小于Na2CO3
B．加热至200
℃左右，可完全分解，利用这种性质，可由NaHCO3制取纯碱
C．与Na2CO3相似，当质量相同，分别跟足量盐酸反应后，NaHCO3可得到较多的二氧化碳
D．其晶体的化学式为NaHCO3·10H2O，在空气中会风化
【解析】 Na2CO3·10H2O在干燥的空气中容易风化，没有NaHCO3·10H2O这种物质。
【答案】 D
5．在制小苏打(NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl)的操作中，应在饱和食盐水中( )
【导学号：28920027】
A．先通入CO2，达到饱和后再通入NH3
B．先通入NH3，达到饱和后再通入CO2
C．CO2和NH3同时通入
D．以上三种方法都行
【解析】 CO2在NaCl溶液中溶解度小，先通NH3溶液呈碱性，能溶解大量的CO2，生成大量的HCO，从而析出大量的NaHCO3晶体。
【答案】 B
6．与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是( )
A．提高了原料的原子利用率
B．降低了生产成本
C．减少了环境污染
D．减轻了对设备的腐蚀
【解析】 联合制碱法把氯化铵和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境污染。
【答案】 D
7．纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的说法正确的是( )
A．分别用炒锅加热两种样品，全部分解挥发，没有残留物的是小苏打
B．用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打
C．用两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打
D．先将两种样品配成溶液，分别加入石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打
【解析】 2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑，分解后仍有残留物，A项错误。Na2CO3和NaHCO3都能发生焰色反应，使火焰显黄色，B项错误。Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O，二者与石灰水反应都有白色沉淀生成，D项错误。Na2CO3与醋酸反应分两步进行，产生气泡的速率慢。
【答案】 C
8．侯氏制碱法是纯碱工业中一种重要的生产方法。但是，侯氏制碱法也存在着一定的局限性。例如，有时在某些国家和地区会出现氯化铵产品供过于求的现象。下列关于将氯化铵进行处理的方法中，正确的是( )
A．在地下深埋
B．投入大海的深水处
C．加工成农作物的复合肥
D．用氢氧化钠将氯化铵转化为氨和氯化钠，再用作生产纯碱的原料
【解析】 将氯化铵在地下深埋和投入大海的深水处，都会造成环境污染。氢氧化钠比碳酸钠生产成本更高、价格更贵。用氢氧化钠将氯化铵转化为氨和氯化钠，再用作生产纯碱的原料，在生产效益上得不偿失。氮、磷、钾都是农作物生长所必需的元素，将氯化铵与含磷元素或钾元素的化合物进行适当复合，可生产农作物的复合肥。
【答案】 C
9．1861年比利时人索尔维以NaCl、CO2、NH3、H2O为原料制得了纯净的Na2CO3，该法又称氨碱法，其主要生产流程如下：
下列有关说法不正确的是( )
A．从理论上看，循环生产时不需要再补充NH3
B．从绿色化学原料充分利用的角度看，该方法有两个明显的缺陷是：氯化钠未能充分利用和产生CaCl2废弃物
C．将NH4Cl作为一种化工产品，不再生产NH3来循环使用
D．从理论上看，每再生产1
mol
Na2CO3，再补充的物质及其物质的量分别是2
mol
NaCl和1
mol
CO2
【解析】 工业制碱的原理涉及反应：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。索尔维法用生成的氯化铵制备氨气，将氯化铵进行了循环利用，所以从理论上讲，是不需要补充氨的。但是在生产过程中，NaCl母液被弃去，氯化铵制备氨气生成了无用的氯化钙，这两点是索尔维法的缺陷。根据反应关系及原子守恒，从理论上看每生产1
mol
Na2CO3，再补充的物质及其物质的量分别是2
mol
NaCl和1
mol
CO2。
【答案】 C
10．下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图：
气体A的饱和溶液A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体纯碱
则下列叙述错误的是( )
A．A气体是NH3，B气体是CO2
B．第Ⅲ步得到的晶体是发酵粉的主要成分
C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
D．第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶
【解析】 侯氏制碱法是先制得氨化的饱和食盐水，再往其中通入CO2(即是往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2，不能依次通入CO2、NH3，因为NH3在水中的溶解度远远大于CO2的溶解度，先将溶液氨化后，吸收CO2的效果更好)，第Ⅱ步即得到NaHCO3悬浊液，第Ⅳ步应将NaHCO3加热分解，以得到Na2CO3。
【答案】 D
[能力提升]
11．工业制纯碱时，第一步通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反应，获得碳酸氢钠结晶。它的反应原理可以用下面的方程式表示：
NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3，NH4HCO3＋NaCl(饱和)===NaHCO3↓＋NH4Cl
以上反应的总结果是放热反应。下面设计了一个实验，用最简单的实验装置模拟实验这一过程，获得碳酸钠结晶。可供选择的实验用品有：稀盐酸、稀硫酸、浓氨水、氢氧化钠、消石灰、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水和冰，以及中学化学实验常用仪器。实验装置示意图(包括反应时容器中的物质)如下，图中玻璃容器自左至右分别用A、B、C……符号标明(请见题后说明)。
(1)请写出在图上A、B、C……各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。
A________，B________，C________，D________，E________。
(2)利用在本题所提供的实验用品，如何判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶，而不是碳酸氢铵或食盐结晶？
【答案】 (1)CaCO3 蒸馏水(或水) 冰水(或冷水) 被氯化钠饱和的浓氨水溶液 稀硫酸
(2)取少量产品放在试管中，在酒精灯上加热至不再有气体放出时，停止加热。试管中如有白色剩余物质，则得到的产品不是NH4HCO3。试管冷却后，向其中加入适量盐酸，反应激烈，冒大量气泡，最后剩余物全部溶解，说明得到的结晶是NaHCO3。如加入盐酸后，晶体全部溶解，但无气泡产生，则得到的结晶可能是食盐。
12．纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有氨碱法和联合制碱法两种工艺。请按要求回答问题：
(1)氨碱法产生大量CaCl2废弃物，请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)写出联合制碱法有关反应的化学方程式：___________________________
________________________________________________________________。
(3)CO2是制碱工业的重要原料，联合制碱法和氨碱法中CO2的来源有何不同？_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(4)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据联合制碱法总反应，列出计算原子利用率的表达式为：原子利用率(%)＝____________________
________________________________________________________________。
【解析】 (1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
(2)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。
(3)联合制碱法中CO2来源于合成氨工业的副产品，而氨碱法中CO2来源于石灰石的分解。
(4)联合制碱法原子利用率的表达式：
原子利用率(%)＝×100%
＝×100%
或原子利用率(%)＝×100%
＝×100%。
【答案】 (1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(2)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑
(3)联合制碱法中CO2来源于合成氨的副产品，氨碱法中CO2来源于CaCO3的分解
(4)×100%
[或×100%]
13．下图表示的是侯氏制碱法工艺流程示意图。
(1)母液Ⅱ中所溶解的主要物质是________________(写物质的化学式)。母液Ⅱ中含有低浓度的Na2CO3，主要原因是__________________________________。
(2)母液Ⅰ和母液Ⅱ中通入NH3，NH3的主要来源是__________；母液Ⅰ中通入NH3的主要目的是__________________________；母液Ⅱ中通入NH3的主要目的是_____________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)工艺流程的“煅烧→纯碱”处，可设计__________的循环。
【答案】 (1)NaCl、NaHCO3、NH4Cl HCO电离出CO
(2)合成氨厂 增大NH的浓度，促进NH4Cl结晶析出 增大OH－的浓度，促进CO2的溶解，增大HCO的浓度
(3)二氧化碳(或CO2)
14．我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，探索出了一种生产纯碱的方法，其生产流程可简要表示如下：
(1)上述生产纯碱的方法称__________，副产品的一种用途为____________。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是________________________________
________________________________________________________________。
(3)写出上述流程中X物质的分子式为________。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了________(填上述流程中的编号)的循环，从沉淀池中取出沉淀的操作是___________________________________________________________________。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加___________________________________________________________________。
(6)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有________。
a．增大NH的浓度，使NH4Cl更多地析出
b．使NaHCO3更多地析出
c．使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出NH4Cl的纯度
【解析】 将NH3和CO2两种气体通入NaCl溶液后，发生化学反应：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl，NaHCO3溶解度较小，结晶析出；NH4Cl溶解度较大，留在母液中；溶液里还有未反应的NaCl和未结晶的NaHCO3。从母液中提取NH4Cl后，含有NaCl和NaHCO3的溶液循环到沉淀池中再次利用，这样就大大提高了氯化钠的利用率。
NaHCO3在煅烧炉中发生化学反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。生成的CO2循环到沉淀池中再次利用。
含NH4Cl、NaHCO3、NaCl的母液中通入NH3后，发生反应NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－，这样有利于NH4Cl的析出和NaHCO3转化为Na2CO3。
【答案】 (1)侯氏制碱法(或联合制碱法) 用做农作物的化肥(其他合理的答案亦可)
(2)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl
(3)CO2 (4)Ⅰ 过滤
(5)硝酸酸化的硝酸银溶液
(6)ac学业分层测评(五)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．关于电解NaCl的水溶液，下列叙述正确的是( )
A．电解时阳极得到Cl2，阴极得到钠
B．在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
【解析】 电解时阴极：2H＋＋2e－===H2↑(H＋由H2O提供后剩余OH－显碱性)，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(Cl2有一部分溶于水，呈强氧化性，滴入KI后生成I2)。
【答案】 B
2．下列关于离子交换膜电解槽的叙述，错误的是( )
A．精制的饱和食盐水进入阳极室
B．纯水(加少量NaOH)进入阴极室
C．阴极产物为NaOH和氢气
D．电解槽的阳极用金属铁网制成
【解析】 离子交换膜电解槽阳极产物为Cl2，阴极为NaOH和H2。阳极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，若是铁做阳极，则Fe原子失去电子，阳极不会得到Cl2；阴极发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，需补充H2O，Na＋自阳极室进入阴极室后，与OH－形成NaOH。
【答案】 D
3．目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是( )
A．硬水的软化
B．电解饱和食盐水制造NaOH
C．电渗析淡化海水
D．海水中提取金属Mg
【解析】 海水中提取金属Mg的基本过程为：海水氢氧化镁氯化镁溶液氯化镁晶体无水氯化镁金属镁。
【答案】 D
4．下列说法错误的是( )
A．电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸
B．电解饱和食盐水在阴极区有NaOH生成
C．用离子交换膜法制烧碱不会对环境造成污染
D．氯碱工业产品可用于造纸、金属冶炼等行业
【解析】 氯碱工业会产生三废(废气、废水、废渣)，故必对环境造成污染。
【答案】 C
5．氯碱工业的电解槽使用的交换膜是( )
A．阴离子交换膜
B．阳离子交换膜
C．滤纸
D．塑料薄膜
【解析】 氯碱工业的电解槽中，使用阳离子交换膜，防止Cl2和H2混合。
【答案】 B
6．在氯碱工业中，原料盐中的杂质离子危害很高，能破坏离子膜，以下对Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO除去顺序不合理的是( )
【导学号：28920023】
A．BaCl2、NaOH、Na2CO3
B．BaCl2、Na2CO3、NaOH
C．NaOH、BaCl2、Na2CO3
D．Na2CO3、BaCl2、NaOH
【解析】 除杂原则是每一种试剂必须过量，不能引入杂质离子，或者引入的杂质离子利用后加试剂能除去。而D选项加入BaCl2后，再加NaOH时不能将过多的钡离子除去，从而引入新的杂质。
【答案】 D
7．用惰性电极电解未精制的食盐水，食盐水装在U形管内。结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是( )
A．碳酸镁
B．硫酸钡
C．氢氧化镁
D．碳酸钡
【解析】 未精制的食盐水中含Ca2＋、Mg2＋，电解时产生的NaOH与Mg2＋反应生成Mg(OH)2沉淀。
【答案】 C
8．取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯做电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是( )
A．b电极是阴极
B．a电极与电源的正极相连
C．电解过程中，水是氧化剂
D．b电极附近溶液的pH变小
【解析】 a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色，说明a极产生了Cl2，所以a极与电源的正极相连，即a为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，b为阴极，2H＋＋2e－===H2↑，电解促进水的电离，所以b极附近的pH增大。
【答案】 D
9．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质(见下图)。下列说法正确的是( )
A．25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂
C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应
D．图中所示转化反应都是氧化还原反应
【解析】 A项Na2CO3比NaHCO3的溶解度大；C项不是二者不反应，而是类似钝化作用，反应产物的覆盖和隔离作用阻碍了反应的进一步进行；D项制取Na2CO3、NaHCO3的过程不涉及氧化还原反应。
【答案】 B
10.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )
A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B．a为负极，b为正极：NaClO和NaCl
C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
【解析】 电解饱和食盐水生成Cl2、H2和NaOH，同时在电解池内制得消毒液，则该消毒液的有效成分是Cl2和NaOH反应生成的NaClO。在图示的电解池中，要使Cl2和NaOH充分反应，应使Cl2生成于下方、NaOH生成于上方。在饱和食盐水的电解池中，Cl2生成于阳极、NaOH生成于阴极。
电解池的阳极连接电源的正极，阴极连接电源的负极。则a是负极，b是正极。
【答案】 B
11．某兴趣小组设计如下图所示微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是( )
A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：
2H＋＋2Cl－Cl2↑＋H2↑
B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红
C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：
Cl2＋2e－===2Cl－
D．断开K1，闭合K2时，石墨电极做正极
【解析】 断开K2，闭合K1时，构成电解池，反应的离子方程式为2H2O＋2Cl－H2↑＋Cl2↑＋2OH－，石墨电极为阳极，发生反应：2Cl－－2e－===Cl2↑；铜电极为阴极，发生反应：2H＋＋2e－===H2↑，所以铜电极附近溶液变红。断开K1，闭合K2时，构成原电池，其中石墨电极为正极。
【答案】 D
[能力提升]
12．为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)：
称取粗盐滤液精盐
(1)判断BaCl2已过量的方法是_______________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)第④步中，相关的离子方程式是__________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)若先用盐酸调pH再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是___________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(4)为检测精盐纯度，需配制250
mL
0.2
mol·L－1
NaCl(精盐)溶液，如右图是该同学转移溶液的示意图，图中的错误是_________________________________________________________
________________________________________________________。
【解析】 加入BaCl2、NaOH、Na2CO3等沉淀剂后，产生BaSO4、Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3沉淀，还有过量Na2CO3和NaOH，需加入盐酸使它们转变成NaCl。但如果先加盐酸再过滤，Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3都可能溶解，造成产品纯度不高。
【答案】 (1)取第②步后的上层清液1～2滴于点滴板上，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊则表明BaCl2已过量
(2)Ca2＋＋CO===CaCO3↓；
Ba2＋＋CO===BaCO3↓
(3)先加盐酸会有少量CaCO3、BaCO3等溶解，从而影响制得精盐的纯度
(4)未用玻璃棒引流；未采用250
mL容量瓶
13．电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；
X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X极上的电极反应式为_________________________________，
在X极附近观察到的现象是_______________________________________。
②Y电极上的电极反应式为_______________________________________，
检验该电极反应产物的方法是______________________________________。
(2)如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的材料是________________，电极反应式为___________________。
②Y电极的材料是________________，电极反应式为___________________。
(说明：杂质发生的电极反应不必写出)
【解析】 (1)用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑。与电源正极相连的为阳极，反之为阴极。所以X为阴极，Y为阳极。X极在反应过程中消耗了H2O电离出的H＋，溶液呈碱性，加入酚酞试液变成红色；Y极产生Cl2，能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色。
(2)电解精炼Cu时，用含杂质的Cu为阳极，纯Cu为阴极。反应过程中阳极上的Cu以及比Cu活泼的金属失去电子，成为离子，进入溶液，活泼性比Cu差的金属形成阳极泥；在阴极只有Cu2＋能得电子成为单质，其他较活泼金属对应的离子不能得电子。根据装置图，X为阴极，Y为阳极。所以，X电极的材料是纯铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；Y电极的材料是粗铜，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋。
【答案】 (1)①2H＋＋2e－===H2↑ 放出气体，溶液变红 ②2Cl－－2e－===Cl2↑ 把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色 (2)①纯铜 Cu2＋＋2e－===Cu ②粗铜 Cu－2e－===Cu2＋
14．海水是取之不尽的化工原料资源库，从海水中可提取各种化工原料。下列是工业上对海水的几项综合利用的示意图：
【导学号：28920024】
试回答下列问题：
(1)粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质，精制时所用试剂为：A.盐酸；B.BaCl2溶液；C.NaOH溶液；D.Na2CO3溶液。加入试剂的顺序是_____________________。
(2)电解饱和食盐水时，与电源正极相连的电极上发生的反应为______________。与电源负极相连的电极附近溶液pH________(填“变大”、“不变”或“变小”)。若1
mol
电子的电量为96
500
C，则用电流强度为100
A的稳恒电流持续电解3分13秒，则在两极上共可收集到气体______mL(STP)。若保证电解后饱和食盐水的浓度不变，则可采取的方法是___________________。
(3)由MgCl2·6H2O晶体脱水制无水MgCl2时，MgCl2·6H2O晶体在________气氛中加热脱水，该气体的作用是________________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(4)电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列________气体中冷却。
A．H2
B．N2
C．CO2
D．O2
【解析】 (1)该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去Ca2＋、Mg2＋、SO时，不能带入杂质离子。所以，解此题的关键是把握好加入离子的顺序：①Ba2＋必须在CO之前加入；②CO、OH－必须在H＋之前加入，所以B、C不分先后，而D、A本身既分前后，又必须放在B、C之后才能满足条件。
(2)电解饱和食盐水时，与正极相连的阳极发生的反应是：2Cl－－2e－===Cl2↑，与负极相连的阴极发生的反应是：2H＋＋2e－===H2↑。H＋不断消耗，使得溶液中c(OH－)增大，pH变大。电解中外逸的是Cl2、H2，所以要确保原溶液浓度不变，只能向体系中通入一定量的HCl气体以补足损失的氢、氯。易错处是加入盐酸，使溶液浓度变小。
(3)抑制水解平衡MgCl2＋H2O??Mg(OH)Cl＋HCl正向移动。
(4)镁蒸气可以与氮气、氧气和二氧化碳反应，所以只能用氢气来冷却。
【答案】 (1)BCDA(或CBDA)
(2)2Cl－－2e－===Cl2↑ 变大 4
480 向电解液中通入一定量的HCl气体
(3)HCl 抑制Mg2＋水解
(4)A(共38张PPT)
阶段一
阶段二
学业分层测评
阶段三
碳酸钠
苏打
玻璃
食盐
硫酸
不纯
不充分
食盐
氨
二氧化碳
盐水的精制
盐水氨化
氨盐水碳酸化
学业分层测评（六）
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学习目标导航
阶卫认知预习质疑
知识梳理自主填充
知识山
知识
阶段2合作探究通关
要点初探疑难细究
探兖山
知识
知识
探究
主题2海水资源工业制碱
课堂
阶段3体验落实评价
课堂回馈即时达标
易错警钟
物质D
煅烧—产品E
碳
气体C→酸操作Ⅰ→母液1
降温结晶固体A
化
气体B
氨盐水←∠母液2←操作Ⅱ一产品F
W目(共78张PPT)
阶段一
阶段二
学业分层测评
阶段三
还原
氧化
正极
负极
阳离子
还原
阴离子
氧化
阴
黄绿色
蓝
精制饱和食盐水
钛
低碳钢
学业分层测评（五）
点击图标进入…
学习目标导航
阶卫认知预习质疑
知识梳理自主填充
知识山
知识
阶段2合作探究通关
要点初探疑难细究
探兖山
易错警钟
馨提醒
规律方法
探究
知识
探究
探究
主题2海水资源工业制碱
课堂
阶段3体验落实评价
课堂回馈即时达标
W目
玻璃「肥皂
造纸
含氯
漂白剂
烧碱)纺织
印染
有机
合成
氯化物,(氯气
氢气)1有机合成
合成
金属冶炼
农药
盐酸
直流
直流
电源
电源
氢氧
氢氧
化钠
目化钠
溶液
溶液
饱和食盐水
饱和食盐水
B
直流
直流
电源
电源
碘化钾
碘化钾
质淀粉
目淀粉
溶液
溶液
饱和食盐水
饱和食盐水
C
易错警钟
CI
离子膜
淡盐水
Naoh
CI
H
阳极
阴极
OH
精制盐水去离子水
