高考化总复习 第九章 第26讲化与自然资源的开发利用课时训练营

1．我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，其冶炼方法是()A．焦炭还原法 B．湿法炼铜C．铝热还原法 D．电解冶炼法答案：A2．下列叙述错误的是()A．合金材料中可能含有非金属元素B．人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物C．加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性D．在汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放解析：B选项中光导纤维的主要成分是SiO2，故B项错误。答案：B3．许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是()A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水解析：A、B、C中的金属或非金属单质需加入氧化剂或由电解法制取，均为化学变化；而D中的食盐和淡水是利用蒸发原理制取的，为物理变化。答案：D4．如果实行海水淡化来供给居民饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是()A．加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化B．利用太阳能使海水升温，通过蒸馏而使其淡化C．将海水缓慢降温凝固以获取淡水D．将海水通过离子交换树脂以除去各种离子解析：海水淡化的方法有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。选项A，加明矾，明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O，不能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化。答案：A5．NaCl溶液中含有Ca(HCO3)2、MgSO4、CaSO4等杂质，其除杂方法正确的是()A．Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→盐酸B．Ba(OH)2溶液→盐酸→Na2CO3溶液C．Na2CO3溶液→Ba(OH)2溶液→盐酸D．盐酸→Na2CO3溶液→Ba(OH)2溶液解析：NaCl溶液中含有Ca(HCO3)2、MgSO4、CaSO4等杂质，除杂不能引入新的杂质，所以，先加过量的Ba(OH)2溶液，完全除去SOeq\o\al(2－,4)和Mg2＋，再加过量的Na2CO3溶液，完全除去过量的Ba2＋和Ca2＋，最后加盐酸，除去过量的Na2CO3及HCOeq\o\al(－,3)，调节溶液的pH除去过量的盐酸。答案：A6．从海藻灰中提取碘的方法是：往海藻灰浸取液中通入Cl2后用升华的方法将置换的碘提纯。但浸取液中通入Cl2时会生成少量性质类似于Cl2的ICl和IBr，为了消除这两种杂质，使其中的碘完全游离出来，可加入适量的()A．CaO C．H2O D．酒精解析：在ICl和IBr中碘的化合价为＋1价，具有氧化性，能氧化KI中－1价的碘，转化为碘单质。答案：B7．海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是()A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能解析：海水中钾元素以离子形式存在，生成钾单质必然发生化学反应，A错；海水蒸发制海盐发生的是物理变化，B错；潮汐发电是将动能转化为电能，D错。答案：C8．溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称。海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下所示：干海带eq\o(→,\s\up7(焙烧))海带灰eq\o(→,\s\up7(水))水溶液eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\o(→,\s\up7(\x(A)))eq\o(→,\s\up7(\x(B)))→碘单质下列有关叙述正确的是()A．碘元素在海水中也有游离态存在B．在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2C．操作A是结晶或重结晶D．B是提纯操作，常用蒸馏或分馏解析：碘在海水中只以化合态(I－)存在，没有游离态，A错误。操作A是萃取，操作B是分液，然后才是蒸馏等操作来得到单质碘，A、C、D都是错误的。答案：B9．海水淡化可采用膜分离技术。如图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中其他各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化分析正确的是()A．溶质质量增加 B．溶剂质量减少C．溶液质量不变 D．溶质质量分数减少解析：右侧水减少后，溶剂质量和溶液质量减少，右侧溶液的溶质质量分数增加，溶质质量不变，因为NaCl不能通过淡化膜。答案：B10．铁是应用最广泛的金属，自远古时代人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如图：(1)写出得到单质铁的化学方程式：________________________________。(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单质铁：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)装置末端气球的作用为________________________________，实验结束时，应该先停止加热还是先停止通入CO，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：检验是否生成单质铁，在反应结束后，待玻璃管内的固体冷却，取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，若产生无色、无味气体(H2)，则生成了单质铁；反应结束后，得到的铁还是赤热的，若先停止通入CO会导致铁又被氧化，所以应该先停止加热，待玻璃管内的固体冷却后，再停止通入CO。答案：(1)Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())2Fe＋3CO2(2)取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，若产生无色、无味气体，则证明生成了单质铁(3)收集CO，防止污染空气先停止加热，防止生成的铁再次被氧化11．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol/L盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L(标况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：(1)①中引发铝热反应的实验操作是________，产物中的单质B是________；(2)②中所发生的各反应的化学方程式是__________________；(3)③中所发生的各反应的离子方程式是____________________；(4)若溶液D的体积仍视为0.15L，则该溶液中c(Mg2＋)为________，c(Fe2＋)为________。解析：由铝热反应在中学化学中的应用，推知①中发生的反应为2Al＋Fe2O3=Al2O3＋2Fe，可知B为铁；由③中放出1.12L(标况)气体，固体B剩余及④中加入KSCN溶液不变色，推知②中盐酸过量，②中发生的反应为MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O；Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O。溶液C中的溶质为MgCl2、FeCl3和盐酸，③中发生的反应为Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，Fe＋2FeCl3=3FeCl2，溶液D中的溶质为MgCl2、FeCl2；等物质的量混合的MgO和Fe2O3混合物20g，其中n(MgO)＝n(Fe2O3)＝0.1mol，c(Mg2＋)＝eq\f(0.1mol,0.15L)＝0.67mol/L，由于整个反应中Cl－守恒，Cl－以MgCl2和FeCl2的形式存在，做n(Fe2＋)＝eq\f(0.15L×6.0mol/L－2×0.1mol,2)＝0.35mol，所以c(Fe2＋)＝eq\f(0.35mol,0.15L)＝2.3mol/L。答案：(1)加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃Fe(2)Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O，MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O(3)Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑Fe＋2FeCl3=3FeCl2(4)0.67mol/L2.3mol/L12．钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注。常温下钛不能与非金属、强酸反应，红热时，却可与常见的非金属单质反应，钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一——称金红石(主要成分是TiO2)。目前大规模生产钛的方法是：(1)第一步：金红石、炭粉混合，在高温条件下通入氯气制得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____________。(2)第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件与TiCl4反应制得金属钛。①写出此反应的化学方程式________________________________________。②简述由上述所得产物中获得金属钛的步骤：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：第一步中：反应物为TiO2、C和Cl2，产物为TiCl4和CO(可燃性气体)，据得失电子守恒配平方程式：TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(→,\s\up7(高温),\s\do5())TiCl4＋2CO，还原剂为C。第二步中：反应物为Mg与TiCl4，产物为Ti和MgCl2，配平即得。2Mg＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(氩气),\s\do5(△))2MgCl2＋Ti。因Ti不与强酸反应，而制取Ti时Mg过量，因此可将还原后的产物溶于过量的盐酸中，过滤、洗涤，即得纯净的Ti。答案：(1)TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())TiCl4＋2COC(2)①2Mg＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(氩气),\s\do5(△))2MgCl2＋Ti②将还原后的产物溶于过量的盐酸中过滤，洗涤即得到纯净的Ti。13．自然环境提供的能够为人类利用的淡水资源并不丰富，而且淡水资源缺乏的形势日益严峻。地球上海水总量约为1.3×109亿吨，是人类最大的资源库。电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如图所示：电渗析法淡化海水原理示意图回答下列问题：(1)大海中的海水________(填“能”或“不能”)直接通入到该装置中，理由是________________________________________________________________________。(2)a是电源的________极，b是电源的________极。(3)①是________室(填“淡水”或“浓水”)，Ⅱ口排出的是________(填“淡水”或“浓水”)。(4)电渗析法的主要原理是________________________________________________________________________。(5)试举出选择性离子交换膜在其他工业中的应用________________________________________________________________________。(6)该装置产生的浓水________(填“能”或“不能”)直接排放，理由为________________________________________________________________________，请分析浓水可以用于哪些工业：________________________________________________________________________。解析：海水中有些悬浮杂质不能用离子交换法除去，必须过滤后才能淡化；从电源连接的电极名称可判断电源电极名称，阴极接电源负极，阳极接电源正极；利用电场作用，使海水中阴、阳离子分别向阳、阴极定向移动，但在阳膜和阴膜的离子选择性透过作用下，使有的间隔内离子浓度变大(如②间隔)，有的间隔内离子浓度变小(如①间隔)，这样就可以分别得到浓水和淡水；排出的浓水中含大量盐分，排入水中会改变水