高中化学苏教版化学反应与能量转化专题综合 学业分层测评2

学业分层测评(二十三)化学是认识和创造物质的科学(建议用时：45分钟)[学业达标]1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于()A．金属的导电性强弱B．金属在地壳中的含量多少C．金属的化合价高低 D．金属的活动性强弱【解析】金属的活动性越差，冶炼方法越简单，越易被人类开发利用。【答案】D2．中国著名化学家侯德榜在20世纪40年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球，其中的“碱”指的是()A．氢氧化钠 B．碳酸钠C．碳酸氢钠 D．碳酸钾【答案】B3．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是()A．合金的性质与其组成金属的性质不完全相同B．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D．越活泼的金属越难冶炼【解析】合金的性质与其组成金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大，熔点更低等，A项正确；因为AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝应用电解Al2O3(熔融)的方法，B项错误；金属冶炼的本质就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，C、D项正确。【答案】B4．根据酸、碱质子理论，凡能给出质子的分子或离子都是酸，凡是能结合质子的分子或离子都是碱。按照这个理论，下列微粒属于两性物质的是()①HS－②COeq\o\al(2－,3)③H2POeq\o\al(－,4)④NH3⑤H2S⑥CH3COOH⑦OH－⑧NOeq\o\al(－,3)A．①④⑤ B．③⑥⑦C．①②③ D．①③【解析】HS－、H2POeq\o\al(－,4)既可以发生电离给出质子(H＋)，又可以接受质子，它们属于两性物质。【答案】D5．根据酸、碱质子理论，下列物质既属于酸又属于碱的是()A．硫酸氢钠 B．氨气C．乙醇 D．水【答案】D6．下列化工生产的原理错误的是()【导学号：39700065】①可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠；②可以将钠加入饱和氯化镁溶液中制取镁；③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝；④炼铁时，高炉中所发生的反应都是放热的，故无须加热。A．②③ B．①③C．①②③ D．②③④【解析】钠特别活泼，加入氯化镁溶液时，钠先与水反应生成NaOH和H2，Mg2＋与OH－反应生成Mg(OH)2沉淀，②错；电解法冶炼铝使用的是Al2O3，③错；高炉炼铁中所发生的反应是放热反应，但仍需要高温，④错。【答案】D7．NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以NaCl为原料的产品(或物质)是()①烧碱②纯碱③金属钠④氯气⑤盐酸A．①②③④⑤ B．①②③④C．①②③⑤ D．①②④⑤【解析】从海水中得到的氯化钠，可作化工原料，工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。化学方程式分别为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(通电))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up15(通电))2Na＋Cl2↑，NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NH4Cl＋NaHCO3,2NaHCO3eq\o(=,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Cl2＋H2eq\o(=,\s\up15(点燃))2HCl。【答案】A8．下列对可逆反应的认识中正确的是()A．SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr与2HBr＋H2SO4(浓)=Br2＋SO2↑＋2H2O互为可逆反应B．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应C．SO2与过量的O2发生反应2SO2＋O2eq\o(,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2SO3，经过足够长的时间后最终SO2全部转化为SO3D．SO2与氧气完全反应生成2molSO3，放出QkJ的热量，那么SO3分解生成2molSO2与1molO2应吸收QkJ的热量【解析】可逆反应发生的条件应相同，故A、B两项错误；可逆反应不能进行彻底，因此无论多长时间SO2都不能全部转化为SO3，两边的反应物与生成物的量在反应体系中均不能为0，所以C项错误；根据能量守恒定律知，D项正确。【答案】D9．(双选)中学阶段介绍的可以采用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备；二是氯碱工业；三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述，错误的是()A．电解法制铝时，一般采用熔融的氧化铝进行电解，但也可利用相应的盐，如熔融的氯化铝B．电解法生产铝时，需要对铝土矿进行提纯，在提纯过程中利用了氧化铝或氢氧化铝的两性C．在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是NaOH和H2D．氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl－失电子【解析】电解法制铝采用的是氧化铝，AlCl3为共价化合物，熔融时不电离，A错误；氯碱工业和金属钠冶炼的阴极反应式分别是2H＋＋2e－=H2↑，2Na＋＋2e－=2Na，D错误。【答案】AD10．钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应。红热时，却可与常见非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。目前大规模生产钛的方法是：第一步：金红石(主要成分为TiO2)、炭粉混合，在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为_____________，该反应的还原剂是______________。第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。写出此反应的化学方程式：_______________________；如何由上述所得产物中获取金属钛？简述步骤：____________________。【解析】由反应物金红石、炭粉及Cl2和产物之一TiCl4，可知另一产物为碳的氧化物，又知该气体可燃，故为CO。显然，Ti的化合价不变，氯元素的化合价降低，化合价升高的是碳元素，因而C是还原剂。镁与TiCl4反应的产物为Ti和MgCl2。因反应中镁是过量的，故在反应后的混合物中提取钛须除去镁粉和MgCl2，加足量的盐酸充分反应后过滤，将滤渣用蒸馏水洗涤即得钛。【答案】TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up15(高温))TiCl4＋2COCTiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up15(高温))Ti＋2MgCl2加入足量盐酸除去过量金属镁，过滤，并用蒸馏水洗净滤渣即得金属钛11．写出下列反应的化学方程式(1)NH3的催化氧化法制HNO3的有关化学方程式__________。(2)Cl2与NaOH溶液反应制漂白液___________________。(3)电解NaCl溶液制NaOH__________________________。(4)电解法冶炼铝___________________。【答案】(1)4NH3＋5O2eq\o(,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))4NO＋6H2O，2NO＋O2=2NO2,3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(2)Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O(3)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(通电))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑(4)2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up15(通电))4Al＋3O2↑[能力提升]12．(双选)如图为阳离子交换膜法(只允许阳离子通过)电解饱和食盐水原理示意图，下列说法不正确的是()A．从E口逸出的气体是Cl2B．从D口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性C．标准状况下每生成22.4LCl2，便产生2molNaOHD．粗盐水中含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)等离子，精制时先加Na2CO3溶液【解析】Na＋向阴极区迁移，H＋在阴极上发生还原反应产生H2，A项错误；在阴极电解水，水导电能力弱，加入少量氢氧化钠增强其导电性，B项正确；根据电解方程式2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(通电))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑知，n(Cl2)＝eq\fL,L·mol－1)＝1mol，生成1molCl2必生成2molNaOH，C项正确；精制食盐时，要先加入过量BaCl2溶液除去SOeq\o\al(2－,4)，过量的BaCl2用Na2CO3溶液除去，若先加Na2CO3溶液，后加入BaCl2溶液，则过量的Ba2＋不能除去，D项错误。【答案】AD13．海水占地球总储水量的%，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。(1)海水中存在大量的氯化钠，氯化钠中的金属元素位于元素周期表________族。(2)目前，国际上使用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸气，蒸气经冷却而得高纯度淡水。由此可判断蒸馏法是________(填“物理变化”或“化学变化”)。(3)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品。反应式为食盐＋H2O→NaOH＋H2↑＋Cl2(未配平)，该反应的化学方程式是___________；利用电解所得气体制%的浓盐酸1000t，最少需消耗食盐________t。【解析】蒸馏法是利用沸点的差异，进行混合物的分离，所以应为物理变化。电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(通电))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2与Cl2化合生成的HCl溶于水即得盐酸。按氯元素守恒，有以下关系式：2NaCl～Cl2～2HCl，n(HCl)＝10×106mol，则m(NaCl)＝10×106mol×g·mol－1＝585t。【答案】(1)ⅠA(2)物理变化(3)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(通电))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑58514．我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示成如图所示：(1)上述生产纯碱的方法称_____________________，副产品的一种用途为______________________。(2)写出沉淀池中发生的化学反应方程式：______________。(3)写出上述流程中X物质的化学式是________。(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________(填字母)。a．增大NHeq\o\al(＋,4)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，提高析出的NH4Cl纯度【解析】