人教版(新课程标准)必修二 第四章 化学与自然资源的开发利用 阶段重点突破练(七)(解析版)

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名称 人教版(新课程标准)必修二 第四章 化学与自然资源的开发利用 阶段重点突破练(七)(解析版)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2020-02-22 19:51:23

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阶段重点突破练(七)
题组 化工流程图的分析应用
1.目前海水提溴的最主要方法之一是空气吹出法,其部分流程图如下:
以下推断不合理的是(  )
A.热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质
B.SO2吸收溴的反应方程式:SO2+2H2O+Br2===H2SO4+2HBr
C.流程中循环利用的物质有SO2、Br2、Cl2等
D.没有采用直接蒸馏含Br2的海水得到单质溴主要是为了节能
答案 C
解析 溴易挥发,所以用热空气将溴吹出,A项正确;SO2与溴水反应生成硫酸和氢溴酸,B项正确;“空气吹出”“SO2吸收”“氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2的海水相比效率更高,消耗能源少,成本低,D项正确。
2.(2019·郑州校级期末)如图为从海带中提取碘的工业生产流程,下列有关说法错误的是(  )
A.因海水中蕴藏着极其丰富的碘元素,所以工业上也可以直接用海水来提取碘元素
B.碱化操作时,加入NaOH溶液的目的是在碱性溶液中,可溶性有机物质可形成沉淀
C.在实验室进行氧化操作时,加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等
D.在实验室进行过滤操作时,需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗
答案 A
解析 A项,工业上提取碘元素主要通过海生植物海带,不可以直接用海水来提取碘元素,错误;B项,由从海带中提取碘元素的工业流程可知,海带浸泡后加碱进行碱化,过滤得到有机物沉淀,正确;C项,提取海带中碘元素时,为保证I-完全氧化为I2,当加入的氧化剂为H2O2时,被还原后的产物为水,不引入杂质,当加入的氧化剂为新制氯水时,氯气可将碘离子氧化为碘单质,正确;D项,过滤时需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,正确。
3.从海水中提取镁的工艺流程可表示如下:
下列说法不正确的是(  )
A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富
B.步骤⑥也可以电解MgCl2溶液
C.步骤⑤要将晶体置于HCl气体氛围中脱水
D.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应
答案 B
4.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等,海水的综合利用如图所示。
下列有关说法正确的是(  )
A.含氮、磷的大量废水排入海洋,易引发赤潮
B.第③步中加入盐酸溶解得到MgCl2溶液,再直接蒸发
C.在第④⑤⑥步中溴元素均被氧化
D.在第①步中除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入药品的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
答案 A
解析 废水中含有大量的氮、磷等元素,排入海洋,能引起赤潮,A项正确;MgCl2溶液直接蒸发得不到MgCl2·6H2O,得到的是Mg(OH)2,B项错误;第⑤步中反应为Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,溴元素被还原,C项错误;粗盐提纯的过程中要注意两点,一是Na2CO3溶液在BaCl2溶液后加入,二是盐酸最后加入,D项错误。
5.(2019·成都期中)有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是(  )
A.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程
B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物
C.②是放热的过程
D.B为甲醇或乙酸时,原子利用率均达到100%
答案 D
解析 A项,煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,错误;B项,煤通过干馏得到苯、甲苯、二甲苯等有机物,错误;C项,反应②是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,为吸热反应,错误;D项,甲醇(CH4O)可写为(H2)2·CO,乙酸(C2H4O2)可写为(H2)2·(CO)2,原子利用率均达到100%,正确。
6.“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述中正确的是(  )
①能耗小是该方法的一大优点
②整个过程中,有两种物质可以循环利用
③“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是过滤、蒸发、结晶
④该方法可减少碳排放,捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品
A.①③ B.②④
C.③④ D.①④
答案 B
解析 根据题中信息可知,基本过程中有两个反应:①二氧化碳与氢氧化钠溶液反应;②碳酸钙的高温分解,循环利用的应该有CaO和NaOH两种物质,捕捉室中的反应为二氧化碳与氢氧化钠反应,得到的Na2CO3和CaO在溶液中反应得到NaOH和CaCO3,由此可分析判断。碳酸钙高温分解需要消耗大量的能源,①不正确;氧化钙与氢氧化钠可以循环使用,②正确;碳酸钙不溶于水,所以“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是过滤,③不正确;工业上可以用CO2合成甲醇,④正确。
7.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下图:
请回答下列问题。
(1)将海水浓缩的方法是_______________________________。
(2)步骤①反应的离子方程式是_________,1 mol Cl2参加反应,转移电子________ mol。
(3)步骤②通入热空气吹出Br2,利用了Br2的________(填字母)。
A.氧化性 B.还原性
C.挥发性 D.腐蚀性
(4)步骤③中用SO2的水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,该反应的氧化剂是________,在工业生产中此步骤应解决的问题是___________________________________________。
答案 (1)蒸发
(2)Cl2+2Br-===2Cl-+Br2 2
(3)C (4)Br2 吸收尾气,防止污染空气
解析 (1)海水通过蒸发得到浓缩海水。(2)步骤①是氯气氧化溴离子得到溴单质,反应的离子方程式是Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,依据元素化合价变化计算,1 mol Cl2参加反应,转移电子的物质的量为2 mol。(3)通入热空气吹出Br2,利用了Br2的挥发性,故C项正确。(4)用SO2的水溶液吸收Br2,氧化剂为溴单质;二氧化硫和溴蒸气有毒不能排放到空气中,应进行尾气吸收。
8.碘及其化合物在科研、生活等方面有广泛用途。如图所示为从海带中制取碘的工艺流程。
已知:3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O。
请回答下列问题:
(1)分液漏斗使用前需要检漏,检漏方法为______________________________________。
(2)步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是____________________________________。
(3)下列有关步骤Y的说法中正确的是________(填字母)。
A.应控制NaOH溶液的浓度和体积
B.将碘单质转化成碘离子进入水层
C.主要是除去海带浸取原液中的有机杂质
D.NaOH溶液可以用乙醇代替
(4)向“上层”中加入H2SO4溶液,发生反应的化学方程式为______________________,操作Z的名称为________。
(5)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是___________________________________________。
答案 (1)向分液漏斗中加入少量水,检查旋塞处是否漏水;将漏斗倒转过来,检查玻璃塞处是否漏水 (2)液体分上下两层,下层呈紫红色 (3)AB (4)5NaI+NaIO3+3H2SO4===3Na2SO4+3I2↓+3H2O 过滤 (5)碘易升华,会导致碘的损失
解析 (2)碘水中加入CCl4萃取的现象是液体分上下两层,下层呈紫红色。(3)步骤Y是用NaOH溶液反萃取,为了将CCl4中溶解的I2全部转化成易溶于水的离子,要使用稍过量的NaOH溶液,故“应控制NaOH溶液的浓度和体积”,选项AB正确。(4)“上层”溶液中的溶质是NaI和NaIO3,加入H2SO4溶液后发生归中反应生成固体碘:5NaI+NaIO3+3H2SO4===3Na2SO4+3I2↓+3H2O;过滤分离出粗碘。(5)碘易升华,会导致碘的损失。
9.合成聚丙烯腈纤维的方法很多,如以乙炔为原料,其合成过程的化学反应方程式如下:
CH≡CH+HCNCH2===CHCN聚丙烯腈
        ①          ②
(1)反应①的反应类型为________。
(2)写出反应②的化学方程式:______________________________,其反应类型为________。
(3)1 mol合成聚丙烯腈的单体在一定条件下最多能与________ mol H2加成。
(4)CH2===CHCN在一定条件下可与苯乙烯()反应得到一种优良的塑料,该塑料的结构简式为____________________。
答案 (1)加成反应
(2)nCH2===CHCN 加聚反应
(3)3
(4) 或
解析 (1)CH≡CH与HCN发生加成反应生成CH2===CHCN。
(2)CH2===CHCN在催化剂作用下发生加聚反应生成聚丙烯腈:nCH2===CHCN 。
(3)合成聚丙烯腈的单体为CH2===CHCN,该分子中的“”和“—C≡N”都属于不饱和键,在一定条件下能与H2发生加成反应,1 mol“”可与1 mol H2发生加成反应,1 mol“—C≡N”可与2 mol H2发生加成反应,故1 mol CH2===CHCN最多消耗3 mol H2。
(4)CH2===CHCN与均含有“”,故可以发生加聚反应生成或。
10.某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
另取10.80 g X在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40 g固体1。
请回答如下问题:
(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图______,写出气体甲的电子式_____。
(2)X的化学式是________,在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为______________________________________________________。
(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是____________________________(用化学方程式表示)。
(4)一定条件下,气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式____________,并设计实验方案验证该反应的产物_______________。
答案 (1) 
(2)CaFe(CO3)2 CaFe(CO3)2CaO+FeO+2CO2↑
(3)4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
(4)2FeO+CO2Fe2O3+CO
检测Fe2O3:将固体用稀盐酸溶解,加入KSCN溶液若显红色,表明产物中有Fe3+
检测CO:将气体通过灼热的CuO,黑色固体变为红色
解析 因X与盐酸反应生成气体甲,则X应为弱酸盐,又因X受热分解可生成气体甲和固体1,可推知固体1应为金属氧化物。因固体1中有与水反应的物质,且溶液1中通入气体甲先出现白色沉淀1后溶解,可推知固体1中含有CaO,气体甲为CO2。根据白色沉淀2遇到空气变为红褐色沉淀,可知X中含有Fe2+。
(1)白色沉淀1为CaCO3,钙原子的结构示意图为;CO2为共价化合物,C、O原子间以共价键结合,其电子式为。
(2)10.80 g X完全分解生成CO2的质量为10.80 g-6.40 g=4.40 g,其物质的量为0.10 mol,根据CaCO3CaO+CO2↑、FeCO3FeO+CO2↑可得:n(FeO)+n(CaO)=0.1 mol,
56 g·mol-1×n(CaO)+72 g·mol-1×n(FeO)=6.40 g,解以上两式可得:n(FeO)=n(CaO)=
0.050 mol,则X的化学式为CaFe(CO3)2。X在惰性气流中受热至完全分解的化学方程式为CaFe(CO3)2CaO+FeO+2CO2↑。
(3)Fe(OH)2被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,其化学方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3。
(4)CO2具有氧化性,而FeO具有还原性,两者可发生氧化还原反应,可能的化学方程式为CO2+2FeOFe2O3+CO。根据Fe3+与KSCN溶液的特征反应检验产物中的Fe2O3;利用CO的还原性检验产物中的CO。