初中化学沪教版九年级上册第四章认识化学变化单元测试主题综合测评2

主题综合测评(二)主题2海水资源工业制碱(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)1．污水处理的主要方法有：①中和法；②化学沉淀法；③氧化还原法；④过滤法。其中属于化学方法的有()A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①②③④【答案】A2．下列关于硬水的叙述错误的是()A．硬水中的Ca2＋、Mg2＋会阻碍肥皂起泡B．用漂白粉对自来水消毒，会增加水的总硬度C．向硬水中加入明矾，可以使硬水软化D．雨水的硬度比海水的硬度小【解析】明矾净水是由于Al3＋水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，生成的Al(OH)3具有吸附作用，将水中的悬浮颗粒沉淀，不能对硬水起软化作用。【答案】C3．加热后没有沉淀生成的水肯定不是()A．纯净的水 B．蒸馏水C．具暂时硬度的水 D．具永久硬度的水【解析】具暂时硬度的水中含Ca2＋、Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)，加热后产生难溶性的CaCO3和MgCO3，MgCO3又转变为更难溶的Mg(OH)2。【答案】C4．电解饱和食盐水两电极上产生气体的体积比应是1∶1，但实际测量时却发现V(H2)>V(Cl2)(常温常压)，其原因可能是()【导学号：28920030】A．H2的摩尔质量比Cl2的小B．Cl2有刺激性气味C．H2的熔、沸点比Cl2的低D．H2的溶解度比Cl2的小【解析】由于H2难溶于水而Cl2能溶于水，故实测V(H2)>V(Cl2)。【答案】D5．下列反应原理在索尔维制碱法中没有使用的是()A．2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up8(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2OB．NH4Cleq\o(=,\s\up8(△))NH3↑＋HCl↑C．2NaHCO3eq\o(=,\s\up8(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑D．NH3＋CO2＋NaCl＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl【解析】A项在索尔维制碱法中用于回收NH3；C项用于制备纯碱；D项用于制备NaHCO3。【答案】B6．属于联合制碱法优点的是()A．氨和二氧化碳由合成氨厂提供B．母液可回收氯化铵C．氯化钠的利用率达95%以上D．以上全是【解析】联合制碱法的反应为：NaCl＋H2O＋NH3＋CO2=NaHCO3↓＋NH4Cl，合成氨厂为制备原料H2，同时得副产物CO2：CO＋H2O(g)eq\o(=,\s\up8(高温),\s\do8(催化剂))CO2＋H2，故A对；由联合制碱反应得B对，C项则考查了教材中的数据。【答案】D7．1791年，法国医生吕布兰首先获得制碱专利，以食盐、浓硫酸、石灰石、煤为原料制碱，该方法分三步：①用NaCl与H2SO4反应制Na2SO4：2NaCl＋H2SO4eq\o(=,\s\up8(△))Na2SO4＋2HCl↑②用焦炭还原Na2SO4制Na2S：Na2SO4＋2Ceq\o(=,\s\up8(煅烧))Na2S＋2CO2↑③用硫化钠与石灰石反应制Na2CO3：Na2S＋CaCO3eq\o(=,\s\up8(煅烧))Na2CO3＋CaS下列说法正确的是()A．②③两步都是氧化还原反应B．只有第②步是氧化还原反应C．该方法对生产设备基本没有腐蚀D．该方法原料利用率较高【解析】依据氧化还原反应是有化合价变化的反应可知，第②步是氧化还原反应，故A错，B对；该生产中产生HCl，对生产设备腐蚀严重；该方法原料利用不充分，故C、D错。【答案】B8．关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是()A．和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少B．相同温度下溶解度比Na2CO3要大C．加热法可除去NaHCO3中混有的Na2CO3D．NaHCO3只能和酸作用不能和碱作用【解析】A项中生成等量的CO2时，Na2CO3消耗的酸多，A正确；B项NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的，B错误；C项中2NaHCO3eq\o(=,\s\up8(△))Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑，C错误；D项NaHCO3和酸、碱都能反应，D错误。【答案】A9．反应NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl是著名的“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解。其中不正确的是()【解析】析出NaHCO3后的溶液为NaHCO3的饱和溶液。【答案】C10．某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是()A．电解过程中，铜电极上有H2产生B．电解初期，主反应方程式为：Cu＋H2SO4eq\o(=,\s\up8(电解))CuSO4＋H2↑C．电解一定时间后，石墨电极上无铜析出D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大【解析】从装置图可以看出铜接电源正极作阳极，石墨作阴极，应在阴极区产生H2，且H＋浓度应逐渐减小，故A、D错。电解初期主要是电解H2SO4，而随电解进行，溶液中CuSO4浓度逐渐增大，Cu2＋参与电极反应而在石墨电极上析出Cu，故B正确，C错误。【答案】B11．在水中加入等物质的量的Ag＋、Pb2＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)、Cl－，该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量之比为()A．∶108 B．16∶207C．8∶1 D．108∶【解析】等物质的量的离子混合后，因发生沉淀反应生成AgCl、PbSO4沉淀，故实质上是电解NaNO3溶液，此时电解反应为2H2Oeq\o(=,\s\up8(电解))2H2↑＋O2↑。【答案】C12．某地有甲、乙两工厂排放污水，污水中各含有下列8种离子中的四种(两厂不含相同离子)：Ag＋、Ba2＋、Fe3＋、Na＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)、OH－。两厂单独排放都会造成严重的水污染，如将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水便变成无色澄清且只含NaNO3，污染程度会大大降低。关于污染源的分析，你认为正确的是()【导学号：28920031】A．SOeq\o\al(2－,4)和NOeq\o\al(－,3)可能来自同一工厂B．Cl－和NOeq\o\al(－,3)一定在不同工厂C．Ag＋和Na＋可能在同一工厂D．Na＋和NOeq\o\al(－,3)来自同一工厂【解析】水污染是当今世界一个普遍问题，根据题意知，甲、乙厂各自的废水中必定不存在沉淀，且阴、阳离子同时存在。若Ag＋在甲厂，则Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、OH－必在乙厂；那么Ba2＋、Fe3＋也得在甲厂中，否则将生成沉淀。由于甲厂中为阳离子，所以NOeq\o\al(－,3)必在甲厂中，阳离子Na＋必在乙厂中。故Ag＋、Na＋不同厂，SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)不同厂，Na＋、NOeq\o\al(－,3)不同厂，因而B正确。【答案】B二、非选择题(包括4小题，共40分)13．(10分)水处理技术在生产、生活中应用广泛。(1)含有较多________的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________________________(写出一个即可)。(2)将RH型阳离子交换树脂和ROH型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水，应先使硬水通过________(填“RH”或“ROH”)型离子交换树脂，原因是______________________________________________________________________。(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留，从而获得纯净水的方法称为________________。电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是________________________________________。(4)检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的________。【解析】(1)通常按水中Ca2＋、Mg2＋的多少，把天然水分为硬水和软水。含有较多Ca2＋、Mg2＋的水叫做硬水；如果水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2所引起的，这种硬度叫做暂时硬度。具有暂时硬度的水可以用加热的方法进行软化，方程式为Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up8(△),\s\do8())CaCO3↓＋CO2↑＋H2O、Mg2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up8(△),\s\do8())MgCO3↓＋CO2↑＋H2O。(2)如果水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的，这种硬度叫做永久硬度。具有永久硬度的水可以采用离子交换法进行软化。离子交换剂中阳离子与水中的Ca2＋、Mg2＋发生离子交换，使水得到净化。如果硬水先通过ROH型阴离子交换树脂时可能产生Mg(OH)2等沉淀而影响交换效果，所以先通过RH型阳离子交换树脂。(3)电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法。在外加电场的作用下，水溶液中阴、阳离子会分别向两极移动，如果在中间加上一种交换膜，就可能达到分离浓缩的目的。所以电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是电势差或电场力。(4)因为水的电离程度极小，所以纯水是几乎不导电的，因此要检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的电导率或电阻率。【答案】(1)Ca2＋、Mg2＋Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up8(△),\s\do8())CaCO3↓＋CO2↑＋H2O(或Mg2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up8(△),\s\do8())MgCO3↓＋CO2↑＋H2O)(2)RH先通过阴离子交换树脂时可能产生Mg(OH)2等沉淀而影响交换效果(3)反渗透法电势差或电场力(4)电导率(或电阻率)14．(10分)工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。(1)上图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是________；NaOH溶液的出口为________(填字母)；精制饱和食盐水的进口为________(填字母)；干燥塔中应使用的液体是________。(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同)，方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为_________________________________。②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用，一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)eq\o(=,\s\up8(高温))4SiHCl3(g)达平衡后，H2和SiHCl3物质的量浓度分别为mol/L和mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为________kg。(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气__________m3(标准状况)。【解析】(1)电解饱和食盐水的电极反应分别为：阴极：2H＋＋2e－=H2↑；阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑。所以阳极产物为氯气，H＋在阴极放电，水中的c(OH－)增大，即NaOH在阴极(a处)产生。电解饱和食盐水所用的阳离子交换膜只允许阳离子(Na＋)通过，阻止阴离子和气体通过，电解过程中，Cl－在阳极大量消耗，因此应在阳极区(d处)补充NaCl。干燥塔干燥的气体为Cl2，应用浓H2SO4。(2)①光导纤维为SiO2，产物为两种，另一种物质只能为HCl。②n(H2)＝＋eq\f,2))×20mol＝3mol，由2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up8(通电))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑2×2m(NaCl)6gm(NaCl)＝351g＝0.351kg。(3)由题意，可写出反应的化学方程式为NaCl＋3H2Oeq\o(=,\s\up8(通电))NaClO3＋3H2↑6kgm(H2)m(H2)＝12kg，n(H2)＝6000mol，V(H2)＝134.4m3【答案】(1)氯气ad浓硫酸(2)①SiCl4＋2H2＋O2eq\o(=,\s\up8(高温))SiO2＋4HCl②(3)15．(10分)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示。(1)溶液A的溶质是________。(2)电解饱和食盐水的离子方程式是________________________________。(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：__________________________________________________________________________________________________________________________。(4)电解所用的盐水需精制，去除有影响的Ca2＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)[c(SOeq\o\al(2－,4))>c(Ca2＋)]。精制流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池)：①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是________。②过程Ⅰ中将NHeq\o\al(＋,4)转化为N2的离子方程式是_________________________________________________________________________________________________________________________________。③BaSO4的溶解度比BaCO3的小。过程Ⅱ中除去的离子有________。④经过程Ⅲ处理，要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg·L－1。若盐水b中NaClO的含量是mg·L－1，则处理10m3盐水b，至多添加10%Na2SO3【解析】根据钠离子的移动方向可知左边为阳极室，右边为阴极室，阴极发生还原反应生成氢气和氢氧化钠，溶液A为氢氧化钠溶液。碱性条件下镁离子形成氢氧化镁沉淀，故盐泥a中还含有Mg(OH)2；碱性条件下，具有氧化性的氯气将铵根离子氧化成氮气，氯气转化为氯离子，离子方程式为2NHeq\o\al(＋,4)＋3Cl2＋8OH－=N2＋6Cl－＋8H2O；硫酸钡的溶度积小于碳酸钡，在盐水a中加入碳酸钡，将有硫酸钡沉淀生成，从而除去SOeq\o\al(2－,4)，同时引入了COeq\o\al(2－,3)，COeq\o\al(2－,3)与Ca2＋结合生成碳酸钙沉淀，从而除去钙离子；10m3盐水b中次氯酸钠的物质的量为eq\f(10×103××10－3,＝1(mol)，由电子守恒知，其完全反应消耗亚硫酸钠1mol，盐水c中剩余亚硫酸钠的含量小于5mg·L－1，则有：1mol×126g·mol－1＋5×10－3g·L－1×10×103L＝10%m，m＝1760g【答案】(1)NaOH(2)2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up8(通电))H2↑＋Cl2↑＋2OH－(3)Cl2与水反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动，减少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出(4)①Mg(OH)2②2NHeq\o\al(＋,4)＋3Cl2＋8OH－=N2＋6Cl－＋8H2O③SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋④16．(10分)工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题：(1)吕布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取，结晶而制得纯碱。①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________。②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为____________________________(已知产物之一为CaS)。(2)氨碱法的工艺如图所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。①图中的中间产物C是______，D是________。(写化学式)②装置乙中发生反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)联合制碱法是对氨碱法的改进，其优点是______________________________________________________________________________________________________