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文档简介
1、第4节 海水中的元素 课后达标检测一、选择题1(教材改编题)由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:在一定条件下脱水干燥;加熟石灰;加盐酸;过滤;浓缩结晶。其先后顺序正确的是()abc d解析:选a。海水提镁流程:卤水mg(oh)2mgcl2(aq)mgcl2。2相同质量的镁条分别在氧气、空气、氮气、二氧化碳中完全燃烧,燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是()a bc d解析:选c。根据2mgo22mgo;3mgn2mg3n2;2mgco22mgoc可知,镁在空气中发生以上三个反应,所得固体是mgo、mg3n2和c的混合物。再根据各气体在空气中所占的比例可知c项正确。3从海带中提取碘单质,成
2、熟的工艺流程如下,下列关于海水制碘的说法不正确的是()干海带海带灰悬浊液滤液碘水i2的ccl4溶液i2a在蒸发皿中灼烧干海带,并用玻璃棒搅拌b往含i的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,i发生氧化反应c在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色d将碘水加入ccl4中,通过萃取、分液得到i2的ccl4溶液解析:选a。灼烧固体,应使用坩埚,a项说法错误;h2o2能将i氧化为i2,b项说法正确;碘遇淀粉变蓝,c项说法正确;将碘水加入ccl4中,通过萃取、分液可得到i2的ccl4溶液,d项说法正确。4(2018·兰州一中月考)向盛有ki溶液的试管中加入少许ccl4后滴加氯水,ccl4层变成紫色。如果继续向
3、试管中滴加氯水,振荡,ccl4层会逐渐变浅,最后变成无色(i2被氧化为hio3)。下列说法正确的是()a整个过程中的还原剂只有i2bccl4层由紫色变成无色的化学方程式为i25cl26h2o=2hio310hclc若用ki和cl2反应制1 mol kio3,至少需要56 l cl2(标准状况)d把ki换成kbr,则ccl4层变为红棕色。继续滴加氯水,ccl4层的颜色没有变化,则cl2、hio3、hbro3氧化性由弱到强的顺序是hbro3<cl2<hio3解析:选b。实验过程中涉及两个反应:2icl2=i22cl、i25cl26h2o=2hio310hcl,第一个反应中,还原剂为i,
4、第二个反应中,还原剂为i2,a项错误;cl2将i2氧化为hio3,所以ccl4层由紫色变成无色,b项正确;ki与cl2反应制取kio3的关系式为3cl2kio36e,制得1 mol kio3至少需要标准状况下的cl2为3 mol×224 l·mol1672 l,c项错误;cl2能制备hio3,说明氧化性cl2>hio3,且由“把ki换成kbr,颜色没有变化”,可知氧化性hbro3>cl2,d项错误。5下列叙述中正确的是()a液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封b能使润湿的淀粉ki试纸变成蓝色的物质一定是cl2c某溶液加入ccl4,ccl4层显紫色
5、,证明原溶液中存在id某溶液加入bacl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有ag解析:选a。a项,液溴易挥发,存放液溴的试剂瓶中应用水封,a正确。b项,淀粉ki试纸变蓝,说明有i2生成,将i氧化成单质i2需加氧化剂,cl2、h2o2、br2均可,b错误。c项,加入ccl4,ccl4层显紫色,说明原溶液中有i2而不是有i,c错误。d项,某溶液加入bacl2,产生不溶于稀hno3的白色沉淀,该溶液可能含so:ba2so=baso4,可能含ag:agcl=agcl,d错误。6海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是()a除去
6、粗盐中的so、ca2、mg2等杂质,中加入试剂的顺序为na2co3溶液naoh溶液bacl2溶液过滤后加盐酸b中包含制取mgcl2溶液、无水mgcl2及电解熔融状态的mgcl2几个阶段c中溴元素均被氧化d蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法解析:选b。a项中的加入顺序会导致过量的ba2无法除去,a错误;单质镁是通过电解熔融mgcl2的方法制取的,b正确;流程图中的第步中溴元素被还原,c错误;蒸馏法会消耗大量的能源,不是最具有发展前景的方法,d错误。7向含so、fe2、br、i各01 mol的溶液中通入标准状况下的cl2,通入cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是()
7、解析:选c。题中四种离子与cl2反应的先后顺序依次是so(消耗224 l cl2)、i(消耗112 l cl2)、fe2(消耗112 l cl2)、br(消耗112 l cl2),因此c选项正确。8某同学通过系列实验探讨mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是()a将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探讨mg的活泼性b将naoh溶液缓慢滴入mgso4溶液中,观察 mg(oh)2沉淀的生成c将mg(oh)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀d将mg(oh)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水mgcl2固体解析:选b。稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿着器壁或玻璃棒慢
8、慢加入水中,并及时搅拌,a错误;过滤时需要用玻璃棒引流,c错误;蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿,由于mgcl2水解,所以必须在hcl气氛中加热才能得到无水mgcl2固体,d错误。二、非选择题9海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下:(1)海水提镁要用到海滩上的贝壳,它的作用是_,贝壳经历的有关变化的化学方程式是_。(2)写出由mgcl2得到金属镁的反应方程式:_。(3)mg(oh)2沉淀中混有ca(oh)2应怎样除去?(写出实验步骤)_。(4)从经济效益角度看,该化工厂的厂址应选择在_。(5)实验室中将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三
9、种情况下用到玻璃棒的目的。溶解时:_;过滤时:_;蒸发时:_。解析:在海水提镁的生产中,利用海边的贝壳制造石灰乳,以降低运输成本,将电解生成的氯气与氢气化合制备盐酸,再将盐酸与氢氧化镁反应制取氯化镁,以实现原料的循环利用,以及将厂址选在海边等都是为了提高经济效益。答案:(1)作为原料,用来制碱(或石灰乳)caco3caoco2,caoh2o=ca(oh)2(2)mgcl2mgcl2(3)加入mgcl2溶液至过量,过滤,即可除去ca(oh)2(4)海边(5)搅拌,加速溶解引流,使待过滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外溅搅拌,防止因局部过热而使液体或晶体飞溅10溴主要以br形式存在于海水中,海水呈弱碱
10、性。工业上制备br2的操作步骤:一定条件下,将cl2通入浓缩的海水中,生成br2;利用热空气将br2吹出,并用浓na2co3溶液吸收,生成nabr、nabro3等;用硫酸酸化步骤得到的混合物。完成下列填空:(1)cl2氧化br应在_条件下进行,目的是为了避免_。(2)br2可用热空气吹出,其原因是_。(3)写出步骤所发生反应的化学方程式:_。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是_。步骤的产品有时运输到目的地后再酸化,主要是因为_。(4)为了除去工业br2中微量的cl2,可向工业br2中_。a通入hbrb加入na2co3溶液c加入nabr溶液 d加入na2so3溶液解析:(1)利用存在br的海水呈碱
11、性和cl2、br2可与碱性物质反应可知为防止cl2或得到的溴与碱反应,则氯气在氧化br时应在酸性条件下进行。(2)溴可被热空气吹出,是因为溴的沸点低,易挥发。(3)向nabr和nabro3的混合溶液中,加入h2so4,br与bro发生价态归中反应生成br2,结合得失电子守恒、原子守恒可写出反应的化学方程式;酸化时不用盐酸是防止在酸性条件下,bro将cl氧化为cl2混入溴中;因溴具有强氧化性,易腐蚀其他物质,所以nabr和nabro3的混合溶液要等到运送到目的地再酸化。(4)根据给出的试剂,hbr和nabr溶液均可除去cl2,但hbr和cl2反应生成的hcl不易被除去;而b、d中的na2co3溶
12、液和na2so3溶液均会和br2反应。答案:(1)酸性cl2歧化(或br2歧化)(2)br2易挥发(或br2沸点低)(3)3h2so45nabrnabro3=3na2so43br23h2o酸性条件下bro能将氯离子氧化为氯气溴具有强氧化性(或强腐蚀性)(4)c11实验室从含碘废液(除h2o外,含有ccl4、i2、i等)中回收碘,其实验过程如下:(1)向含碘废液中加入稍过量的na2so3溶液,将废液中的i2还原为i,其离子方程式为_;该操作将i2还原为i的目的是_。(2)操作x的名称为_。(3)氧化时,在三颈烧瓶中将含i的水溶液用盐酸调至ph约为2,缓慢通入cl2,在40 左右反应(实验装置如图
13、所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是_;锥形瓶里盛放的溶液为_。(4)已知:5so2io2h= i25soh2o。某含碘废水(ph约为8)中一定存在i2,可能存在i、io中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有i、io的实验方案:取适量含碘废水用ccl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;_。实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、fecl3溶液、na2so3溶液。解析:(1)i2单质被so还原为i,so被氧化为so,离子方程式为soi2h2o=2iso2h;将i2还原为i的目的是使溶于ccl4中的碘进入水层。(2)ccl4不溶于水,因此可以通过分液的方法使其与
14、水分离。(3)温度较低时cl2的溶解度大,同时减少i2的升华;在锥形瓶里面放入naoh溶液吸收尾气。(4)要证明i的存在,可以利用fe3将i氧化为i2单质,利用淀粉遇i2变蓝色,可以证明反应的发生;要证明io的存在,可以利用so的还原性,将其还原为i2单质,利用淀粉遇i2变蓝色,可以证明反应的发生。答案:(1)soi2h2o=2iso2h使溶于ccl4中的碘进入水层(2)分液(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止i2升华或防止i2进一步被氧化)naoh溶液(4)从水层取少量溶液,加入12 ml淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加fecl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有i;若溶液不变蓝,说明废水中不
15、含有i。另从水层取少量溶液,加入12 ml淀粉溶液,加稀盐酸酸化,滴加na2so3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有io;若溶液不变蓝,说明废水中不含有io12如下图所示,根据实验室制取氯气的原理和性质,回答下列问题:(1)写出装置甲中发生反应的化学方程式:_。装置甲中的仪器使用前需要检漏的有_(写名称)。(2)利用装置丙制取饱和氯水并测其ph。证明氯水已饱和的现象是_。测定饱和氯水的ph方法是_。若撤去装置乙,直接将装置甲和丙相连。这样做对实验测定结果的影响是_。(3)饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的hclo溶液的方法之一。某同学运用这一方法,尝试制取hclo溶液并进行了如下定性实验:i在试
16、管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20 ml 饱和氯水,充分反应,有少量气泡产生,溶液的黄绿色褪去;ii过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其漂白性更强;iii为了确定反应产物,将滤液分为三份,分别进行以下实验:第一份与澄清石灰水混合,立即产生大量白色沉淀;第二份与稀盐酸混合,立刻产生大量气泡;第三份加热,看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测,上述实验中产生的无色气体均为co2气体。试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备hclo的原因:_(用有关的方程式结合文字回答)。试根据所学知识推测,在ii的滤液中含有的溶质,除了溶解的极少量氯气外,还含有的其他溶质为_(写化学式)。写出步骤iii中第一份
17、滤液发生反应的离子方程式:_。解析:(1)在装置甲中mno2与浓盐酸混合加热发生反应,制取氯气,反应的化学方程式是mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o;装置甲中的仪器使用前需要检漏的为分液漏斗。(2)氯气的水溶液叫氯水,证明氯水已饱和的现象是丙中液体呈黄绿色,丙上部空间呈黄绿色,有黄绿色气体进入丁中;由于饱和氯水中含氧化性的hclo,会将ph试纸氧化,因此不能使用ph试纸测定饱和氯水的ph,故测定饱和氯水的ph方法是用ph计直接测定;浓盐酸具有挥发性,在制取的氯气中含有hcl,若撤去装置乙,直接将装置甲和丙相连,hcl溶解在水中使氯水的酸性增强,故导致测得的ph偏小。(3)在饱和氯水
18、中加入石灰石制备hclo的原因是饱和氯水中存在平衡:cl2h2ohclhclo,加入caco3后,由于酸性hcl>h2co3>hclo,所以会发生化学反应:2hclcaco3=cacl2co2h2o,由于c(h)减小,根据平衡移动原理,减小生成物的浓度,化学平衡正向移动,使hclo的浓度增大;将ii的滤液滴在有色布条上,发现其漂白性更强,说明该滤液中除了溶解的极少量氯气外,还含有的其他溶质为cacl2、ca(hco3)2、hclo;将滤液的第一份与澄清石灰水混合,立即产生大量白色沉淀,说明产生了caco3沉淀,反应的离子方程式是ca2hcooh=caco3h2o。答案:(1)mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o分液漏斗(2)丙中液体呈黄绿色,丙上部空间呈黄绿色,有黄绿色气体进入丁中用ph计直接测定由于氯化氢未除尽会导致制得的氯水酸性增强,测得的ph偏小(3)由于饱和氯水中存在平衡:c
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