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文档简介
1、2020届届届届届届届届届届届届届2.工业上制备下列物质的生产流程合理的是()届届届届届届届届一、单选题(本大题共 9小题,共18分)1.“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下:8届届届届届届届届届届届届Br 3tCl;F列说法错误的是()A. 进入吹出塔前,Br-被氧化为B2B. 从吹出塔进入吸收塔的物质为混合物C. 蒸馏塔中只发生了物理变化D. 经过吸收塔后,溴元素得到富集【答案】C【解析】【分析】本题考查了海水提取溴的生产流程分析判断、主要是氧化还原反应过程的理解应用,掌握基础是解题的关键,题目难度中等。【解答】浓缩、酸化后的海水通入氯气,氯气氧化溴离子生成单质溴,通入空气水蒸气吹出溴单
2、质,溴单质被二氧化硫吸收再在蒸馏塔中通入氯气氧化溴离子生成单质溴,冷凝、精馏 得到纯溴。A. 元素化合价升高失电子被氧化,则 Br-被氧化成了 Bg,故A正确;B. 从吹出塔进入吸收塔的物质不只有B2,还有水蒸气、空气等是混合物,故B正确;C. 溴元素得到了富集, 蒸馏塔中氯气氧化溴离子生成单质溴,蒸馏塔中不只发生了物理变化,故C错误;D. 溴离子被氧化为溴单质,吹出塔吹出单质被二氧化硫在吸收塔中吸收,经过吸收塔后,溴元素得到富集,故 D正确。故选C。A.由铝土矿冶炼铝:判土矿竺川竺1;匸川B.从海水中提取镁:海水皿晒側几竺的曲空阴C.由NaCl制漂白粉:伦相食盐水M仙m旳,澡门粉D.由黄铁矿
3、制硫酸:【答案】D【解析】【分析】本题主要考查常见活泼金属的冶炼以及物质的工业制备方法,注意知识的积累。【解答】A. 工业上通过电解熔融氧化铝制备金属铝,氯化铝是共价化合物,熔融状态下不电离,故A错误;B. 工业上通过电解熔融的氯化镁制备金属镁,氯化镁熔点低于氧化镁,能耗低,故B错误;C. 工业上用氯气和石灰乳反应制备漂白粉,漂白粉的有效成分是次氯酸钙,不是次氯 酸钠,故C错误;D. 黄铁矿煅烧得到二氧化硫,再转变为三氧化硫,最后得到硫酸,故D正确。故选D。3. 下图为从海带中提取碘的工业生产过程,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.
4、 碱化操作时,加入 NaOH溶液的原因是在碱性溶液中,可溶性有机质可形成沉 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,需要用到玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗【答案】A【解析】【分析】本题考查从海带中提取碘的工业生产过程,涉及物质的分离、提纯的方法及选择、海水 资源利用等,把握物质的性质及性质差异为解答的关键,注意实验的评价性分析,题目 难度不大。【解答】A. 工业上用来提取碘元素, 主要来自于海生植物海带, 不可以直接用海水来提取碘元素, 故A错误;B. 从海带中提取碘工业流程可知:海带浸泡后加碱进行碱化,过滤得到有机沉沉物,故B正确;C.
5、 提取海带中碘元素时,为保证 I-完全氧化为12,加入的氧化剂出02,双氧水被还原后 的产物为水,不引入杂质,加入的氧化剂也可以是新制氯水,氯气可将碘离子氧化为碘单质,反应的离子方程式为2I- + CI2 = 2CI- + I2,故C正确;D. 过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧 杯,故D正确。故选A。4. 从海水的母液中提取金属镁的一种工艺流程如下:F列说法不正确的是A. 步骤沉镁可加入石灰乳B. 步骤脱水时,在空气中加热 MgCl2 6H2O得到MgCl2C. 步骤中镁在阴极生成D. 设计步骤、的主要目的是富集镁元素【答案】B【解析】【分析】本题考查
6、混合物分离提纯,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离提纯、金 属冶炼为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意水解与电解原理的应用,题目 难度不大。【解答】A. 步骤沉镁可加入石灰乳,石灰乳便宜易得,故A正确;B. 步骤脱水时,抑制水解,在 HCI气流中加热MgCl2?6H2O得到MgCb,故B错误;C. 电解熔融氯化镁,阴极上生成Mg,故C正确;D. 海水中镁离子浓度较小,步骤 、的主要目的是富集 MgCb,故D正确。 故选B。5.下图所示为海水综合利用部分流程下列有关说法正确的是()A. 上述工艺流程中涉及化合、分解、复分解和置换反应B. 只发生了化学变化,是工业上用电解熔融Na
7、CI制备CI2C. 涉及的反应均为氧化还原反应,只需要蒸馏即可得到单质 Br2D. 中反应的离子方程式为 SO2 + Br2 + 2H2O= 4H+ + S&- + 2Br-【答案】D【解析】【分析】本题主要考查海水资源的综合利用,注意结合氧化还原反应,含卤物质的相互转化进行分析解答。【解答】A. 上述工艺流程中,精盐制氯气是分解反应,氯气氧化NaBr制溴是置换反应,粗盐精制得精盐的过程中, 若用NaOH、Na2CO3等沉淀杂质离子,是复分解反应,但流程中不 涉及化合反应,故 A错误;B只发生了物理变化, 是工业上用电解熔融 NaCI制备C12,故B错误;C. 涉及的反应均为氧化还原反
8、应,故C错误;D. 中反应的离子方程式为'I ,故D正确。故选D。6. 海水提镁的工艺流程如下:F列叙述正确的是A. 反应池中的反应利用了相同条件下Mg(OH) 2比Ca(OH)2难溶的性质?B. 干燥过程在HCI气流中进行,目的是避免溶液未完全中和C. 上述流程中发生的反应有化合、分解、置换和复分解反应D. 上述流程中可以循环使用的物质是出和CI2【答案】A【解析】【分析】本题考查了海水提取镁的工艺流程,要求学生对每个步骤涉及的化学反应必须熟悉,题型难度一般。【解答】A. 反应池中,主要利用氯化镁与石灰乳反应生成氢氧化镁沉淀与氯化钙,利用的是可溶性碱制备难溶性碱的原理,故A正确;B.
9、 氯化镁水解生成的 HCI易挥发,因此干燥过程需在HCI气流中进行才能制备无水氯化镁,故B错误;C. 上述流程中发生的反应主要有 CaCQ 輕 CaO+ CQ f, CaO+出0= Ca(0H)2 ,Ca(OH)2 + Mg2+ = Mg(OH) 2 + Ca2+,Mg(OH) 2 + 2HCl = MgCb+ 2H2O,涉及的化学反应类型有化合、分解和复分解反应,没有置换反应,故C错误;D. 电解氯化镁可生成镁和氯气,反应过程中需要的氯化氢可有氢气与氯气制备,因此上述流程中可以循环使用的物质是C12,故D错误。故选A。7. 海水中含有多种化学物质,如何综合利用海水资源一直是人们研究的课题。某
10、化学兴趣小组利用下列方法制得了多种化工产品,具体流程如下图所示:F列说法中不正确的是()A. 步骤I中的操作a和步骤V中的操作b相同B. 步骤VI中若不通HCI,则产物中会有Mg(OH)CI等生成C. 反应VIII在耐高温的石英玻璃管中进行,兴趣小组的同学实验时发现,即使装置和NH3中的氧气都被除尽,最后制得的氮化镁中依然含有少量的氧化镁,其可能的原因是镁粉与SiO2反应D. 步骤VII和VIII中的气体产物可以循环利用【答案】A【解析】【分析】本题考查海水的综合利用,比较基础,难度一般,解题的关键是看懂流程。【解答】海水嗮盐过滤得到粗盐和母液,母液中加入石灰乳反应后沉淀镁离子,过滤分离得到溶
11、液A和固体A为氢氧化镁,洗涤加入盐酸溶解,得到氯化镁溶液B,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热失去结晶水得到固体氯化 镁,电解熔融氯化镁得到镁,800C和氨气反应生成Mg3N2,以此解答。A. 步骤I中的操作a是太阳照嗮蒸发溶剂得到氯化钠晶体,步骤V中的操作b为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到氯化镁晶体,操作不相同,故A错误;;B. 步骤W中通入氯化氢抑制镁离子水解,若不通HCI,镁离子会水解,则产物中会有Mg(OH)CI等生成,故B正确;C. 反应VHI在耐高温的石英玻璃管中进行,兴趣小组的同学实验时发现,即使装置和 nh3中的氧气都被除尽,最后制得的
12、氮化镁中依然含有少量的氧化镁,其可能的原因是 镁粉与SiQ反应,故C正确;D. 步骤vn生成氯气,vrn中生成氢气,氯气和氢气生成氯化氢可以循环使用,所以得到的 气体产物可以循环利用,故D正确。8. 海水的综合利用一直是研究课题。某地天然海水(主要含Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、S&-、Br-、CCi-、HCO3等离子),研究用海水吸收燃煤排放的含有SO2烟气的工艺流程如图所示,下列说法中正确的是()天黙丽水排入大海A. 工艺中天然海水显酸性B. 氧化过程中可能发生的离子反应为2SO2 + 2H2O+ O2 = 4H+ + 2SO2-c.排入大海的溶液与天然海水相比,只有S
13、O4-数量发生了变化D.若将氧化后的液体进行蒸发结晶,得到的晶体中CaSQ含量最高【答案】B【解析】【分析】本题考查了离子检验与推断,熟悉相关离子性质及发生反应实质是解题关键,题目难度中等。【解答】A. 海水中含有能水解的CO3-、HCO3,故天然海水呈弱碱性,故 A错误;B. 天然海水吸收了含硫烟气后,要用 02进行氧化处理,因为氧气具有氧化性,被氧化的硫元素的化合价为+4价,具有还原性,所以氧气将其氧化为硫酸,氧化过程中可能发生的离子反应为:2SO2 + 2H2O+ 02 = 4H+ + 2SO4-,故B正确;C. 排入大海的溶液与天然海水相比,除了 S&-数量发生了变化,吸收塔中
14、S02能与C03-、HC03反应,导致这些离子数量减小,故C错误;D. 海水中氯化钠含量最高,若将氧化后的液体进行蒸发结晶,得到的晶体中氯化钠含量最高,故D错误;故选B。MgO的实验方案:9. 海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备LO L棋:KI梅水2订Dari 5和倚慢模拟海水中的离子浓度/mol L-1Na+Mg2+Ca2+Cl-HCO?0.4390.0500.0110.5600.001F列说法不正确的是()A. 沉淀物X为CaCO3B. 步骤中发生离子反应:HCO? + OH- = CO? + H2O, Ca2+ + CO?' = CaCQ JC. 步骤中发生离子
15、反应:Mg2+ + 2OH- = Mg(OH) 2 JD. 工业上采用电解熔融 MgO的方法冶炼镁【答案】D【解析】【分析】本题考查海水中制备 MgO的实验,反应原理涉及的化学反应离子方程式的书写和熟悉金属镁的工业制法是本题的关键。题目较容易。【解答】根据题中信息可知:第一次加入氢氧化钠溶液后可发生反应:HCO? + OH- = CO?- +H2O, Ca2+ + CO?- = CaCQ J故沉淀物X为CaCQ,第二次加入氢氧化钠溶液后可发生 反应:Mg2+ + 2OH- = Mg(OH) 2做 A、B、C均正确;MgO的熔点高,故工业上常采 用电解熔融MgC-的方法制取金属镁,故 D错误。故
16、选D。二、填空题(本大题共 9小题,共72分)10.海水中蕴藏着丰富的资源海水综合利用的流程图如下.(1) 粗盐中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO4-及泥沙等杂质,需要提纯后才能综合利用. 粗盐提纯的步骤有:加入过量的Na2CQ溶液;加入过量的BaCl2溶液;加入过量的NaOH溶液;调节溶液的pH等于7;溶解;过滤; 蒸发正 确的操作顺序是(填写序号字母)A.B.C.D.NaCI做原料可以得到多种产品. 工业上由金属钠制备过氧化钠的方法是:将金属钠迅速升温至熔化,并控制温度在300 - 400C,通入经处理过的空气可制得过氧化钠,进行该处理的目的是工业生产中因温度过低而得不到纯净的过氧化钠
17、,你认为可能含有的杂质是(填化学式) 实验室用惰性电极电解100mL0.1mol/LNaCI溶液,若阴阳两极均得到112mL气体(标准状况),则所得溶液的pH为 (忽略反应前后溶液的体积变化). 电解氯化钠稀溶液可制备“ 84消毒液”,通电时氯气被溶液完全吸收,若所得消毒液仅含一种溶质,写出相应的化学方程式: .(3) 分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源,经转化后可获得MgCl2粗产品.物质开始沉淀、沉淀完全需要的pH物质Fe(OH) 3Fe(OH) 2Mn (OH) 2Mg (OH) 2开始沉淀2.77.68.310.0沉淀完全3.79.69.511.1 粗产品的溶液中含有 Na+、Fe
18、2+、Fe3+和Mn2+,需将Fe2+、Fe3+、Mn2+转化为沉淀除去.因此先向溶液中加入一种上述(2)中得到的物质NaCIO,然后控制溶液的pH为 . 在家用电热水器不锈钢内胆表面镶嵌镁棒,利用电化学原理来防止内胆腐蚀,写出正极的电极反应式: .【答案】D ;(2) 防止过氧化钠与空气中的二氧化碳和水蒸汽反应;Na?。;13 ;NaCI +电解H2O = NaCIO + H2 f; 9.5 < pH < 10.0 ;O 2+ 2H2O+ 4e- = 4OH-。【解析】【分析】本题以工艺流程题的形式考查了海水资源的综合利用和电化学知识,涉及粗盐提纯、过氧化钠制取、电解食盐水及原电
19、池电极方程式的书写等知识,难度较大。【解答】(1) 根据溶液中的杂质离子为钙离子、镁离子、铁离子、和硫酸根离子,镁离子、铁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,钙离子用碳酸根离子沉淀,过滤要放 在所有的沉淀操作之后,加碳酸钠要放在加氯化钡之后,可以将过量的钡离子沉淀最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子进行分析。所以正确的顺序为,故答案为D ;(2) 将金属钠迅速升温至熔化,并控制温度在300 - 400 C,通入经处理过的空气可制得过氧化钠,目的是为了防止过氧化钠与空气中的二氧化碳和水蒸汽反应,若温度过低,则有副产物NazO,故答案为:防止过氧化钠与空气中的二氧化碳和水蒸汽反
20、应;NazO; 用惰性电极电解100mL0.1moI/LNaCI溶液,若阴阳两极均得到 112mL气体(标准状况)时,n(OH j = 2n(H2) = 2 X0.112 -22.4 = 0.01moI ,c(OH j = 0.01 - 0.1 = 0.1moI/L , pH = 13,故答案为:13; 根据题意,电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液”,通电时氯气被溶液完全吸收,若所得消毒液仅含一种溶质知溶质为NaCIO,则化学反应方程式为 NaCI +电解故答案为.电解H2O = NaCIO + H2 ?故答案为: NaCI + H2O = NaCIO + H2 f'(3) 向粗产品的
21、溶液加入 NaCIO,可将二价铁氧化为三价铁,根据表中数据知:Fe3+、Mn2+沉淀完全时pH为9.5, Mg2+在pH为10.0时开始沉淀,欲使Fe2+、Fe3+、Mn2+转 化为沉淀除去而Mn2+不沉淀,则9.5 < pH < 10.0,电热水器不锈钢内胆表面镶嵌镁棒, 镁棒作负极,发生氧化反应,氧气在正极被还原,正极电极反应式为:O2+ 2H2O+ 4e-= 4OH-,故答案为:9.5 < pH < 10.0 'O 2 + 2H2O+ 4e- = 4OH-。11. 海水中含有丰富的镁资源。工业上常用海水晒盐后的苦卤水提取Mg,流程如下图所示:粗盐|刪ST古
22、卤水(含试剂1Mg(OH):沉淀嗨(1) 试剂I 一般选用 (填化学式)。(2) 工业制取镁的化学方程式为 。(3) 下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。 由图推测化合物的热稳定性顺序为MgaMgF2(填“ > ”、“=”或“ < ”)。 依上图数据写出MgBr 2(s)与Cb(g)反应的热化学方程式 。(4) 金属Mg与CH3CI在一定条件下反应可生成 CH3MgCI, CH3MgCI是一种重要的有机合成试剂,易与水发生水解反应并有无色无味气体生成。写出CHsMgCI水解的化学方程式。(5) 向Mg(OH)2中加入NH4CI溶液,可使沉淀溶
23、解,请结合平衡原理和必要的文字解释原因。【答案】(1)Ca(0H) 2MgCI 2(熔融)丄_ Mg + CI2 f MgBr2(s) + Cl2(g) = MgCI2(s) + Br2(l) H = -117kJ/mol(4) CH 3MgCI + H2O= CH4 f+Mg(OH)CI 域2CH3MgCI + 2H2O= 2CH4 f+Mg(OH) 2 J+MgCI 2Mg(OH) 2(s) ? Mg2+ (aq) + 2OH-(aq),铵根离子结合氢氧根离子生成一水合氨,降低了氢氧根离子浓度,使氢氧化镁沉淀的溶解平衡向右移动,沉淀溶解【解析】【分析】本题比较综合,考查了物质分离和提纯的方
24、法和基本操作综合应用、金属的冶炼,还涉及到热化学方程式的书写、化学方程式的书写,对流程图的分析和理解以及 发生的反应书写是解答本题关键,题目难度适中。【解答】(1) 因为海岸上有丰富的贝壳资源,其主要成分为石灰石,锻烧贝壳可以得到氧 化钙,而氧化钙溶于水可制得氢氧化钙溶液,所以试剂I应是氢氧化钙溶液其化学式为:Ca(OH) 2,故答案为:Ca(OH)2 ;镁是活泼的金属,工业制取镁的方法是电解熔融的氯化镁,即电解法冶炼镁,方程式为MgCS(熔融)丄-Mg + CI2 f故答案为:MgCb(熔融)二 Mg + CI2 f(3) 由图可知反应物的总能量均高于生成物的总能量,所以Mg与卤素单质的反应
25、均为放热反应;镁与单质氟反应放出的热量最多, 则生成的MgF2稳定性最强, 所以化合物的热稳定性顺序为 Mgv MgF2,故答案为:; Mg(s) + Cl2(g) = MgCS(s) H = -641kJ/mol , Mg(s) + B2(l)=MgB2(s) H = -524kJ/moI ,将第一个方程式减去第二方程式得:MgB2(s) +Cl2(g) = MgCb(s) + B2(l) H = -117kJ/moI ,故答案为:MgB2(s) + Cb(g)= MgCb(s) + B2(l) H = -117kJ/moI ;(4) CH 3MgCI水解化合价不变,CH3MgCI中,Cl元
26、素的化合价是-1价,H元素的 化合价是+1价,C元素的化合价是-4价,镁元素的化合价是+2价,所以CH3MgCI 水解生成氢氧化镁、氯化氢和甲烷或Mg(OH)CI,水解方程式为:CH3MgCI+ H2O = CH4 f+Mg(OH)CI M2CH3MgCI + 2出。=2CH4 f+Mg(OH) 2 J+MgCI 2,故答案 为:CH3MgCI + 出0= CH4 f+Mg(OH)CI 或2CH3MgCI + 2出0= 2CH4 f +Mg(OH) 2 J+MgCI 2 ;(5) Mg(OH) 2(s) ? Mg2+ (aq) + 2OH- (aq),向Mg(OH) 2中加入 NH4CI溶液,
27、溶液中 c(nh =)较大,铵根离子结合氢氧根离子生成一水合氨,降低了氢氧根离子浓度,使氢氧化镁沉淀的溶解平衡向右移动,沉淀溶解,故答案为:Mg(OH) 2(s) ? Mg2+ (aq) + 2OH- (aq),铵根离子结合氢氧根离子生成一水合氨,降低了氢氧根离子浓度,使氢氧化镁沉淀的溶解平衡向右移动,沉淀溶解。12. 下图是人类从海水资源获取某些重要化工原料的流程示意图:1 操作B苦童”制g(QH)?*宦件* MgCI?浴液王* MgCljMg通藏衞聞菇附水)旣盹(水)按陀& . HBrSO2v H?0 吸牧回答下列问题:操作B需加入下列试剂中的一种,最合适的是 (选填编号)。a.氢
28、氧化钠溶液b.澄清石灰水c.石灰乳d.碳酸钠溶液(2) 工业上由无水MgCI2制取镁的化学方程式为(3) 0.25 mol Cl2缓慢通入含有0.1 mol FeBr2、0.1 mol Fel2的混合溶液中,充分反应,试用一个离子方程式表示总反应: 。(4) 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液100 mL,将其平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解9.6 g铜粉;向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量的变化关系如图所示(假设硝酸的还原产物为 NO气体)。则原混合溶液中NO3【答案】c;(2) MgCb(熔融儿皿+ (3) 41 - + 4Fe2+ + 2Br- + 5Cl2 = 2
29、I2 + 4Fe3+ + Br2 + 10Cl-;(4) 0.2 mol ; 5 mol/L【解析】【分析】本题考查了海水资源的利用、物质提纯制备、氧化还原反应及计算、以化学反应图象为 载体,考查有关金属和酸反应的计算,侧重对学生基础知识的巩固与训练,同时也注重 对学生答题能力的培养和方法指导,有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力, 属于中等难度的试题。【解答】(1) 工业制镁:把海边的贝壳制成生石灰:,.-,在海水中加入生石灰:CaO+ H2O = Ca(0H)2,在引入的海水中加入石灰乳,发生反应:MgC" +Ca(0H)2 = Mg(OH) 2 J+CaCb,这样原料的成
30、本低,且能将镁离子全部沉淀下来,所以 最合适的是石灰乳,故选c, 电解无水MgCb可得金属镁和氯气,其反应的化学方程式为:MgCS(熔融+,故填:MgCi2(熔融蟹.订g + 口汀。 几种离子的还原能力强弱顺序为 I- > Fe2+ > Br-,含有O.lmolFel 2和O.lmolFeBr?的 溶液中含有 0.2mol I-、0.2mol Fe2+ , 0.2mol Br-,通入 0.25molCI 2,可共得到 0.5mol 电 子,可氧化 0.2moll -、0.2molFe2+、0.1molBr -,反应的离子方程式为: 4I- + 4Fe2+ + 2Br- + 5Cl2
31、 = 2I2 + 4Fe3+ + Br2 + 10CI-,故填:4I- + 4Fe2+ + 2Br- + 5Cb = 2I2 + 4Fe3+ + Br? + 10Cl-; 由图象可知,OA段发生反应为:Fe+ NO3 + 4H+ = Fe3+ + NO T+2H 2O, AB段发 生反应为:Fe+ 2Fe3+ = 3Fe2+ , BC段发生反应为:Fe+ 2H+ = Fe2+ +出OA段发生反应为:Fe+ NO3 + 4H+ = Fe3+ + NO f+2H 2O,硝酸全部起氧化剂作用,原溶液中NO3的物质的量为每一份中的2倍,所以原溶液中n(NO3) = 2n(Fe)= 2 乂册=Of。1,
32、最终消耗14gFe,其物质的量为為=O.251,溶液中溶质0.25mol0.05L=为FeSq,根据Fe兀素守恒可n(FeSO4)= n(Fe) = 0.25mol,再根据硫酸根守恒,每份溶液中n(H 2SO4) = n(FeSO4)= 0.25mol,故原硫酸的物质的量浓度为 5mol/L ,故填:0.2 mol ;5 mol/L。13. 镁、铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。I 海水中含有氯化镁,是镁的重要来源之一。从海水中制取镁,某同学设计了如 下流程步骤:主要的步骤总结如下:把贝壳制成石灰乳 往母液中加石灰乳,沉降、过滤,得到Mg(OH)2沉淀将沉淀物与盐酸反应,结
33、晶、过滤,将制得的晶体脱水得无水 MgCl2 将得到的产物熔融后电解。(1) 下列说法不正确的是 (填代号)A. 此法的优点之一是原料来源丰富B进行 步骤的目的是从海水中提取氯化镁C第步电解法制取镁是由于镁是很活泼的金属D.以上制取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应(2) 步骤不够合理,理由是 n .(1)铝、空气、海水可组成一种电池,广泛用于制造航标灯。此电池正极的电极 反应为。(2) 铝热还原法是冶炼熔点较高的金属的一种重要方法,焊接钢轨即用到此法。将干燥的氧化铁粉末和铝粉均匀混合后放入纸漏斗中(漏斗已事先处理好),并架在铁架台上,下面放置一个盛有沙子的蒸发皿。请写出引发铝
34、热反应的操作及该反应的化学方程式:操作化学方程式 。(3) 为确定某铝热剂(氧化铁粉末和铝粉)的组成,分别进行下列实验。若取10.7g样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成的气体(标准状况)体积为3.36L ,反应的化学方程式为 ,样品中铝的质量是 g。若取10.7g样品将其点燃,恰好完全反应,待反应产物冷却后,加入足量盐酸,测 得生成的气体体积为 a L,该气体与上小题中所得气体的体积比等于 :【答案】D 石灰乳中的Ca(OH“为微溶物,制得的 Mg(OH) 2不纯净 02 + 4e- +2H2O= 40H- 在混合物上面加入少量氯酸钾固体,中间插入一根用砂纸打磨过的镁?高温?条并点燃
35、镁条 2AI + Fe2O3_ 2Fe+ 人1203 2Al + 2NaOH + 2H2O= 2NaAlO 2 +3H2 f 2.723【解析】 解:I .(1)A、原料来源于海水,故原料来源丰富,故A正确;B、 贝壳煅烧得到生石灰,生石灰加水得到石灰乳,在海水中加入石灰乳,得到氢 氧化镁;氢氧化镁与盐酸反应得到氯化镁,在氯化氢气流中干燥产物得到无水氯化镁,故B正确;C、 镁是很活泼的金属,可用电解法制得,故C正确;D、 为分解反应和化合反应,为复分解反应, 为复分解反应, 为分解反应,整个变化过程中无置换反应,故D错误,故答案为:D。(2) 海水中镁离子浓度小,沉淀剂的用量大,石灰乳中的Ca
36、(OH)2为微溶物,制得的Mg(OH) 2不纯净,故答案为:石灰乳中的 Ca(OH) 2为微溶物,制得的Mg(OH)2不纯净;n .(1)原电池工作时,铝为负极,被氧化,电极方程式为AI - 3e- = Al3+,正极上空气中氧气得到电子发生还原反应,电极反应:。2 + 4e- + 2H2O= 4OH-,故答案为:O2+ 4e- + 2H2O= 4OH-;(2) Fe2O3与Al粉混合物发生铝热反应,实质是置换反应,生成铁和氧化铝,方程式为:2AI + Fe2O3 = 2Fe + AI2Q,引发铝热反应的实验操作是在铝热剂的上面加少量KCIO3 ,中间插上镁条并将其点燃,反应的化学方程式:反应
37、的化学方程式为:2AI +?高温?Fe2O32Fe+ AI2O3,故答案为:在混合物上面加入少量氯酸钾固体,中间插入一根用砂纸打磨过的镁条并点、?高温?燃镁条;2AI + Fe2O3 丁 2Fe+ AI2O3;铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的方程式为:2AI + 2NaOH + 2出0 =2NaAIO2+ 3H2 f,3.36Lr 、小,n(H 2) = 224L/moI = 0.15moI,由方程式可知 n(Al) = 0.1moI , m(AI) = 0.1moI x 27g/moI = 2.7g,?高温?铝与氧化铁在咼温下生成铁与氧化铝,反应方程式为2AI + Fe2 O3 -
38、 2Fe + AI2O3 ;由二者恰好反应,根据方程式可知,O.lmolAI可生成O.lmolFe,与盐酸反应生成 O.lmol氢气,体积为O.lmol x22.4L/moI = 2.24L,该气体与上小题中所得气体的体积比=2.24L : 3.36L = 2 : 3,故答案为:2AI + 2NaOH + 2出0= 2NaAIO2 + 3出 f 2.7;2 : 3。1.(1)海水分离得到母液加入制备得到的氢氧化钙沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,过滤得到氢氧化镁沉淀溶于盐酸得到氯化镁溶液,蒸发浓缩结晶析出得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热分解得到固体氯化镁,电极熔融氯化镁生成镁,从海水中制取镁主要存
39、在以下的转化过程:4,-忙匸.古二 比;,利用此过程所涉及的反应和相关信息得出正确结论;(2) 海水中镁离子浓度小,直接加石灰乳,会造成浪费;应先浓缩后再加沉淀剂;n .(1)原电池工作时,铝为负极,被氧化,电极方程式为AI - 3e- = Al3+,正极上空气中氧气得到电子发生还原反应;(2) Fe2Q与AI粉混合物发生铝热反应,实质是置换反应,生成铁和氧化铝,引发铝热 反应是用铝热剂的上面加少量KCIO3,中间插上镁条并将其点燃,氧化铁和铝之间发生反应生成金属铁和氧化铝;铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,根据氢气的量可知铝的质量,取10.7g样品将其点燃,恰好完全反应,发生铝热反应生成铁
40、,铁与盐酸反应生成氢气,反应的方程 式计算。本题考查较为综合,涉及海水提镁、原电池原理和电极反应书写、铝热反应原理和计算 应用,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意把握电极方程式的 书写和化学方程式的计算,题目难度中等。14. 海水提取食盐和B2以后的盐卤可以用来制备纯净的MgCl2或MgO,并用来冶炼Mg。盐卤中含有Mg2+、Cl-,还含有少量Na+、Fe2+、Fe3+、SC|-等。制备流程如图所 示:生成氢氧化物沉淀的 pH物质开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.8Mg(OH) 210.412.4注:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从
41、溶液中除去CaCbNiCIO NaOHAma(1) 实验室进行蒸发浓缩,用到的主要仪器有 、酒精灯、铁架台等。滤渣I的成分是(写化学式);检验滤液n中所含主要的杂质离子的实验方法是。(3) 写出加入氧化剂 NaCIO发生反应的离子方程式: ;在充分搅拌下加入NaOH溶液以调节溶液的 pH达到除杂目的,理论上可选用pH的最大区间为(4) MgCI 2在工业上应用广泛。 MgCI 2的电子式为 。 若在空气中加热MgCl2 -6H2O,生成的是Mg(OH)CI或MgO,写出生成Mg(OH)CI的化学反应方程式: 。【答案】(1)蒸发皿、烧杯、玻璃棒(2) Fe(OH) 3、CaSC4 ;焰色反应(
42、3) CIO - + 2Fe2+ +4OH - + 出。=CI- + 2Fe(OH) 3 J; 3.7 < pH < 10.4(或3.7 < pH < 10.4,或 3.7 10.4)(4) 盹:加 MgCI 2 -6H2OMg(OH)CI + HCI f+5H 2O f【解析】【分析】本题以无机化工流程为载体,考查物质分离提纯的综合运用,涉及到仪器的考查,电子 式的书写,方程式的书写等,考查较为全面,较好的考查了学生分析应用能力,难度中【解答】盐卤中含有Mg2+、Cl-,还含有少量Na +、Fe2+、Fe3+、,加入CaC$、NaCIO、 NaOH后过滤,得到的滤渣
43、I为:Fe(OH)3、CaSq , Fe2+被NaCIO氧化为Fe3+与原溶 液中的Fe3+ 并除去,被Ca2+结合除去,滤液I为:Mg2+、Cl-、Na+,经蒸发浓缩、冷却结晶得到滤液 n含Na+,以及氯化镁晶体,进一步处理依题给信息处理可得产 品,据此解题。(1) 实验室进行蒸发浓缩,用到的主要仪器有蒸发皿、烧杯、玻璃棒、酒精灯、铁架台等,故答案为:蒸发皿、烧杯、玻璃棒;(2) 依据上述分析:滤渣 I的成分是Fe(OH)3、CaSC4;检验滤液n中所含主要的杂质离子Na+的实验方法是焰色反应,故答案为:Fe(OH)3、CaSQ;焰色反应;写出加入氧化剂 NaCIO,是把Fe2+氧化为Fe3
44、+与原溶液中的Fe3+ 并除去,发生反应的离子方程式:CIO- + 2Fe2+ +4OH - + H2O = CI- + 2Fe(OH) 3在充分搅拌下加入NaOH溶液以调节溶液的 pH达到除杂目的,把Fe3+沉淀完全而不影响 Mg2+ ,理论上 可选用pH的最大区间为大于3.7而小于10.4,故答案为:CIO + 2Fe2+ +4OH - + H2O =CI- + 2Fe(OH) 3 J; 3.7 < pH < 10.4(或 3.7 < pH < 10.4,或 3.7 10.4); MgCI2的电子式为:疔叮用m'p,故答案为: 厅3汀蕾1厂若在空气中加热 M
45、gCS -6H2O,生成的是Mg(OH)CI或MgO,写出生成Mg(OH)CI的化 学反应方程式: MgCS £H2O " Mg(OH)CI + HCI T+5H 2O f,故答案为:MgCb £0_±_Mg(OH)CI + HCI f+5H 2O f15. 碘单质作为基础工业原料和重要的战略物资,广泛应用于各领域。 从海产品中提取碘是我国工业上获取碘的重要途径,其中一种方法的流程如下:已知:3D + 6NaOH = 5NaI + NalOs + 3H2O; b + 2Na2S?O3 = 2NaI + W2S4O6请回答:(1) 海带浸泡液中加入氢氧化钠
46、溶液的目的是 (2) 可以用CC4把l2从水中萃取出来的原因是 。(3) 下歹M说法不正确的是 A. 步骤中加入硫酸的目的之一是中和过量的碱,防止碘与碱的反应B. 步骤的目的是将碘转化成离子进入水层且加入的碱越多越好C步骤发生反应的离子方程式为 6H+ + IO3 + 5I- = 312 J+3H 2。D.步骤用热水洗涤较好E上述流程中涉及物质分离的方法有过滤、萃取、分液、结晶、升华(4) 在上述流程中若将有机层液体进行蒸馏获得碘的方案是不合理的,原因是。(5) 从粗碘获得碘单质的升华法如图1所示。a、b两个出口,一个是进水一个是出水,其中进水是 (填“a”或“ b”)。(6) 碘的纯度可用氧
47、化还原滴定法 (用Na2S?O3溶液滴定)测定。下列说法正确的是A. 滴定前滴定管需要检查气密性B. 若滴定管中有气泡需转动活塞或挤压玻璃球使滴定管尖嘴充满溶液C. 滴定时若锥形瓶用待装溶液润洗则测定结果会偏高D. 滴定时可用淀粉作为指示剂,若滴定时锥形瓶中溶液刚好变为蓝色且半分钟未褪 去,则说明己到达滴定终点mi图2显示滴定终点的读数为 mL。【答案】(1)使海带中有机质在碱性溶液中形成沉淀除去;(2) 1 2在CCl4中的溶解度比在水中溶解度大,且CCl4与水互不相溶;(3) BD ;(4) 碘易升华,蒸馏出的四氯化碳中也含有碘单质;(5) a ;(6) BC; 19.80 。【解析】 【
48、分析】 本题考查物质的分离与提纯方法的综合应用,题目难度中等,试题涉及的知识点较多、 综合性较强,充分考查学生的分析、理解能力及化学实验能力,明确实验原理为解答关 键,注意熟练掌握化学实验基本操作方法。【解答】(1) 海带浸泡液中加入氧氧化钠溶液可使海带中有机质在碱性溶液中形成沉淀除去;可以用CCI4把I2从水中萃取出来的原因是:12在cci4中的溶解度比在水中溶解度大,且CC4与水互不相溶;(3) A. 滤液中有过量的氢氧化钠,碘单质与氢氧化钠反应,步骤 中加入硫酸的日的之一是中和过量的碱,防止碘与碱的反应,故 A 正确;B. 步骤碱过量太多,步骤 中消耗的稀硫酸就多,浪费试剂,故B错误;C
49、. 由题中已知可知,步骤 中12反应生成了 I-和103,步骤得到粗碘,则步骤I和 103反应生成12,步骤 发生反应的离子方程式为 6H+ + 103 + 5I- = 312+ 3出0,故 C 正确;D. 碘易升华,步骤 不可用热水洗涤,故D错误;E. 根据流程可知:流程中涉及物质分离的方法有过滤、萃取、分液、结晶、升华,故E正确;故选 BD;(4) 原因是:碘易升华,蒸馏出的四氯化碳中也含有碘单质;(5) 为达到较好的冷却效果,水应从 a进b出;(6) A滴定前滴定管需要润洗,不需要检查气密性,故A错误;B. 若滴定管中有气泡,为保证实验结果的准确性,减少误差,应先排气泡,故B正确;C.
50、滴定时若锥形瓶用待装溶液润洗,则消耗的Na2&03溶液的体积偏高,测定结果偏高,故 C 正确;D. 滴定时用淀粉作为指示剂, 达滴定终点的实验现象为: 锥形瓶中溶液蓝色刚好褪去且 半分钟不恢复原色,故 D 错误;故选 BC; 滴定管读数应保留 2 位小数,根据图 2,读数为 19.80 mL 。19.80mL" role="prese ntati on" style="box-sizi ng: conten t-box; -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0); margin: 0px; pad
51、ding: 5px 2px; dispIay: inIine-bIock; ; overfIow-wrap: normaI; white-space: nowrap; float: none; direction: ltr; max-width: none; max-height: none;min-width: 0px; min-height: 0px; border: 0px; position: relative;">16. 海水是宝贵的资源, 氯碱工业、海水提镁、 海水提溴等为人类提供了大量工业原料。 下图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:理也血一应H 麵亘EI
52、簸应3审I01nG跖i1ICIT|期5纽|u画训山心I 一”皿: 辭覆LJfT(1) 由海水晒制的粗盐中含有 Ca2+、Mg2+、SO4-等离子,为除去这些离子,所加试 剂及其先后顺序为(写化学式)。(2) 电解饱和食盐水的化学方程式为制取MgCb的过程中涉及反应:MgCl2 6H2O= MgCl2 + 6H2O,该反应要在HCI气氛中进行,原因是。苦卤中通入CI2置换出B2,吹出后用SO2吸收,写出用SC2吸收时发生反应的离 子方程式: ,由此判断CI2、B2、SO2的氧化性由强到弱的顺序为(4) 也有工艺是在吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收,生成溴化钠和溴酸钠,同时有CC2放 出,该反应的离子
53、方程式是 ;最后再用H2SC4处理得到Br2,之后加入CC4萃取Br2,最终用 的方法得到单质Br2。【答案】BaCI 2、NaOH、Na2CO3、HCI ;电解(2) 2NaCI + 2H2O = 2NaOH + 出 T+CI 2 f 防止MgCI2水解;(3) SO2 + 2H2O+ Br2 = 4H+ + SO42- + 2Br- ; CI2 > B2 > SQ;(4) 3Br 2 + 3CO32- = 5Br- + BrO3- + 3CO2 f 蒸馏。【解析】【分析】本题考查较综合,涉及粗盐提纯、氧化还原反应等,为高考常见题型,掌握实验的原理和操作方法结合流程图信息是解答本
54、题的关键,注意氧化还原反应的强弱规律应用,归中反应的应用,题目难度中等。(1) 氯化钡除去SO2-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出去溶液中多余的钡离子;过滤后加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠;(2) 电解饱和食盐水阳极是氯离子是失电子发生氧化反应生成氯气,阴极是氢离子得 到电子发生还原反应生成氢气,溶液为氢氧化钠溶液; 抑制镁离子水解生成氢氧化镁沉淀;(3) 在自发进行的氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;(4) 用NazCQ溶液吸收吹出的Bp,生成溴化钠和溴酸钠,同时放出CO2,NaBr化合价降低 1 ,生成 NaBrO 3化合价升高 5,根据化合价升降总数相等和质量守恒书写;生成溴 化钠和溴酸钠,在酸溶液中会反应归中反应,最后用蒸馏的方法得到单质溴。【解答】(1)氯化钡除去SO2-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出去溶液中多余的钡离子,需要依次加入稍过量的NaOH 、BaCl2、Na 2 CO3 ,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;故答案为:BaCl2 、NaOH、 Na2
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