高考化学 第3章 自然界中的元素4双基限时练（含解析）

【备考新思路】高考化学第3章自然界中的元素4双基限时练（含解析）一、选择题1．(改编题)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．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质D．海水中的溴以溴单质形式存在解析用海水制海盐发生了物理变化，B项错误；由海水提取钾，钾元素由K＋→K，发生了化学变化，C项错误；海水中的溴以溴离子形式存在，D项错误。答案A2．(·哈尔滨一中模拟)由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤；①在一定条件下脱水干燥②加熟石灰③加盐酸④过滤⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是()A．②④⑤③① B．③②④①⑤C．③④②⑤① D．②④③⑤①解析用海水制无水氯化镁，要将MgCl2进行富集，其过程为：海水(MgCl2)eq\o(→,\s\up17(加熟石灰))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up17(过滤))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up17(加盐酸))氯化镁溶液eq\o(→,\s\up17(浓缩结晶))氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)eq\o(→,\s\up17(一定条件),\s\do15(脱水干燥))MgCl2，故D项正确。答案D3．(改编题)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为原料制备的产品(或物质)是()①烧碱②纯碱③金属钠④氯气⑤盐酸A．全部 B．只有①②③④C．只有①②③⑤ D．只有①②④⑤解析从海水中得到NaCl后，以NaCl为原料电解饱和食盐水可制得NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生成一系列化工产品，称为氯碱工业。有关反应方程式为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(通电))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up17(通电))2Na＋Cl2↑，NH3＋NaCl＋H2O＋CO2=NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3eq\o(=,\s\up17(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，H2＋Cl2eq\o(=,\s\up17(点燃))2HCl，故A项正确。答案A4．(·汕头模拟)由单质镁制硝酸镁的下列4个方案中，你认为可行并且符合“绿色化学”要求的方案是()A．Mgeq\o(→,\s\up17(HNO3))Mg(NO3)2B．Mgeq\o(→,\s\up17(Cl2))MgCl2eq\o(→,\s\up17(NaOH))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up17(稀HNO3))Mg(NO3)2C．Mgeq\o(→,\s\up17(O2))MgOeq\o(→,\s\up17(稀HNO3))Mg(NO3)2D．Mgeq\o(→,\s\up17(浓H2SO4))MgSO4eq\o(→,\s\up17(BaNO32溶液))Mg(NO3)2解析由Mg与HNO3的反应知，A项不但多消耗HNO3浪费药品，同时还产生氮的氧化物，污染环境；方案B步骤较多，且消耗Cl2和NaOH，成本较高，方案D中Mg与浓H2SO4反应产生SO2，污染环境，且原料不经济；只有C方案可行且符合“绿色化学”要求。答案C5．(·宜阳实验高中月考)空气吹出法是用于工业大规模海水提溴的常用方法。有一种生产工艺流程是：①浓缩②氧化，用Cl2将海水中的NaBr氧化成Br2③富集，用空气和水蒸气将Br2吹入吸收塔与吸收剂SO2水溶液反应生成HBr④提取，再用Cl2将HBr氧化成Br2得到产品。从氧化还原反应的角度看，上述生产工艺流程中溴元素经历变化的是()A．①② B．①②③C．②③④ D．①③④解析①为物理变化，而后几步为化学变化Br－→Br2→Br－→Br2。答案C6．(·合肥一中模拟)碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是：()①熔沸点较高②能溶于水③水溶液能导电④有较深的颜色⑤熔融状态不导电A．①②③ B．③④⑤C．①④⑤ D．②③解析碱金属与卤素所形成的化合物如NaCl，其熔沸点高，能溶于水，水溶液能导电，溶液为无色，熔融的NaCl能导电，故A项正确。答案A7．(·龙岩一中模拟)气体X可能含有Cl2、HBr、CO2中的一种或几种，已知X通入AgNO3溶液时产生淡黄色沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸；若将X通入澄清石灰水中，却不见沉淀产生。对于气体X的成分，下列说法正确的是()A．一定含有HBr，可能含有CO2B．一定不含CO2C．一定不含Cl2和CO2D．可能含有CO2和Cl2解析根据题意气体X能使AgNO3溶液产生不溶于稀HNO3的淡黄色沉淀，可判断气体中含有HBr，气体中一定不含Cl2，将X气体通入澄清石灰水，HBr先与石灰水反应，此时CO2与CaBr2溶液不反应，故气体中可能含有CO2气体，A项正确。答案A8．(·哈尔滨师大附中模拟)已知2Fe2＋＋Br2＝2Fe3＋＋2Br－，向10mL0.1mol·L－1的FeBr2溶液中通入0.001molCl2，反应后的溶液中，除含有Cl－外还一定()A．含Fe2＋，不含Fe3＋ B．含Fe3＋，不含Br－C．含Fe3＋，含Br－ D．含Fe2＋，含Fe3＋解析根据题给反应可判断还原性Fe2＋>Br－，将Cl2通入FeBr2溶液中Fe2＋先反应，n(Fe2＋)＝10×10－3L×0.1mol·L－1＝0.001mol，Fe2＋与Cl2反应后，Cl2有剩余，剩余的Cl2为eq\f(0.001,2)mol，而溶液中含有Br－为0.002mol，Cl2与Br－反应后，Br－有剩余，故C项正确。答案C9．天然海水主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、Br－、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)等离子。火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如图所示：下列说法错误的是()A．天然海水的pH≈8是由于海水中的COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)水解B．“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)等氧化生成SOeq\o\al(2－,4)C．“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧化后海水中生成的酸D．“排放”出来的海水中SOeq\o\al(2－,4)的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水的物质的量浓度相同解析由流程图可知，“氧化”是将硫元素氧化成SOeq\o\al(2－,4)，故最终“排放”出来的海水中的SOeq\o\al(2－,4)的物质的量浓度比起始进入吸收塔的物质的量浓度要高，D项错误。答案D10．(·郑州市四中模拟)某溶液中可能含有Na＋、Fe2＋、Br－、COeq\o\al(2－,3)、I－，SOeq\o\al(2－,3)六种离子中的几种。①在该溶液中滴加足量氯水后，有气泡产生、溶液呈橙黄色②向呈橙黄色的溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成③向淀粉溶液中滴加橙黄色溶液未变蓝色。根据上述实验事实推断，在该溶液中肯定存在的离子组是()A．Na＋、Br－、COeq\o\al(2－,3) B．Na＋、I－、SOeq\o\al(2－,3)C．Fe2＋、I－、SOeq\o\al(2－,3) D．Fe2＋、Br－，COeq\o\al(2－,3)解析溶液中加入足量氯水后有气泡产生可推知溶液中含有COeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,3)，不含Fe2＋，溶液呈橙黄色，则原溶液中含有Br－；根据②中加入BaCl2无沉淀生成，排除SOeq\o\al(2－,3)存在，由③现象可知溶液中不含I－，根据电荷守恒可知溶液中还含Na＋，A项正确。答案A二、非选择题11．(改编题)海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取单质碘的流程如图所示。(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①________，③________。写出实验②中有关反应的离子方程式：____________________________________________________________________________________________。(2)提取碘的过程中，可供选择的有机溶剂是______。A．甲苯，酒精 B．四氯化碳，苯C．汽油，乙酸 D．汽油，甘油(3)为了使海藻灰中碘离子转化为含碘的有机溶液，实验室准备了烧杯、玻璃棒、锥形瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，还缺少的玻璃仪器是____________。(4)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：______________________________________________。解析(1)从流程图可知操作①是过滤；③是萃取、分液；②中是Cl2将I－氧化为I2的反应。(2)根据萃取原理，提取碘所选的萃取剂应与水互不混溶，碘在萃取剂中溶解度比在水中的大，且与碘不反应，而选项中酒精、乙酸、甘油均易溶于水，只有B项符合要求。(3)从海藻灰中提取碘要经过过滤、萃取和分液，还需要的玻璃仪器为分液漏斗、普通漏斗。(4)根据碘单质遇淀粉变蓝这一现象，可用淀粉溶液来检验碘的存在。答案(1)①过滤③萃取、分液Cl2＋2I－＝I2＋2Cl－(2)B(3)分液漏斗、普通漏斗(4)取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色(若变蓝，说明还有单质碘)12．金属镁广泛用于火箭、导弹、飞机制造业中，被誉为国防金属；同时，镁元素作为许多醇的活化剂，对肌肉的新陈代谢和中枢神经系统起重要作用；氧化镁是优良的耐高温材料，光合作用的重要物质叶绿素也是镁的化合物。因此镁是一种应用非常广泛的金属元素。(1)下面是工业上冶炼镁的方法之一：①MgCO3eq\o(=,\s\up17(△))MgO＋CO2↑②MgO＋C＋Cl2eq\o(=,\s\up17(△))MgCl2＋CO③MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up17(通电))Mg＋Cl2↑反应②中的还原剂是________，1molMgO参加反应，该反应共转移________mol电子。(2)已知有关物质的熔、沸点数据如下表所示：MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔点/℃28522072714190(2.5×105Pa)沸点/℃360029821412182.7请参考表中数据回答下列问题：工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，电解Al2O3和冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁？理由是____________________________________________________________________________________________。②不用电解MgCl2水溶液的方法冶炼的原因是____________________________________________________________________________________________。③为什么不用电解AlCl3的方法生产铝？理由是____________________________________________________________________________________________。(3)写出工业生产铝的化学方程式______________________________________________。解析(1)分析所给反应MgO＋，还原剂为碳，1molMgO参加反应转移2mol电子。(2)根据数据可知MgO比MgCl2熔点高，熔化时消耗能量高不经济。电解MgCl2溶液，由于H＋氧化性比Mg2＋强，H＋放电产生H2，得不到Mg。AlCl3为共价化合物，熔融状态下不能电离出阴阳离子，不能制得Al。答案(1)碳2(2)①MgO的熔点太高，熔化MgO耗能太大②得电子能力Mg2＋<H＋，电解MgCl2水溶液时，是溶液中H＋得电子，Mg2＋不能得电子生成单质镁③AlCl3是共价化合物，在熔融状态下不能电离出自由移动的阴、阳离子(3)2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up17(通电))4Al＋3O2↑13．(·江苏如皋中学质量调研)有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。通常C为气体单质，G为紫黑色固体单质。实验室中，常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。请回答下列问题：(1)F的电子式为______________________________________________。(2)反应①的化学方程式为______________________________________________。(3)反应②的离子方程式为______________________________________________。(4)写出另外一种实验室制取H的化学方程式______________________________________________。(5)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀，此溶液的Ksp＝7.0×10－9。将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合，若D的物质的量浓度为1.0×10－2mol/L，则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为______。解析根据题给信息G为紫黑色固体单质，可推出G为I2，根据图中转化关系及反应条件推出A溶液为盐酸，B为MnO2，E为KClO3，F为KCl，H为O2，C为Cl2，D为KI。(5)KI溶液与Pb(NO3)2反应方程式为2KI＋Pb(NO3)2＝PbI2↓＋2KNO3，设所需Pb(NO3)2的最小浓度为x。Ksp＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝eq\f(x,2)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1.0×10－2,2)))＝7.0×10－9，解得x＝5.6×10－4mol/L。答案(1)K＋[∶eq\o(Cl,\s\up17(··),\s\do4(··))∶]－(2)MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(3)6I－＋ClOeq\o\al(－,3)＋6H＋=3I2＋Cl－＋3H2O(4)2H2O2eq\o(=,\s\up17(催化剂))2H2O＋O2↑或2KMnO4eq