【创新设计】2021届高考化学(人教版)一轮总复习规范-限时训练-第四章-课时3-富集在海水中的元素

课时3富集在海水中的元素(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)1．下列有关卤素的说法错误的是 ()。A．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增加C．淀粉－碘化钾溶液在空气中变蓝，4I－＋O2＋2H2O=2I2＋4OH－D．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度解析元素的非金属性强弱与其对应的氢化物的酸性无关，可依据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行比较，A错误。答案A2．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质试验。玻璃管内分别装有滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部分颜色描述正确的是 ()。①②③④A黄绿色橙色蓝色白色B无色橙色紫色白色C黄绿色橙色蓝色无色D黄绿色无色紫色白色解析本题主要考查对卤素之间的相互置换、单质的颜色、淀粉遇I2变蓝，以及Cl2与NaOH反应等学问的把握状况，题目设计奇妙，是一道好题。由①处产生的Cl2通过②时发生反应Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，通过③时发生反应Cl2＋2KI=2KCl＋I2，通过④时发生反应Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，因Cl2为黄绿色，Br2为橙色，淀粉遇I2变蓝，Cl2遇碱产生白色NaCl、NaClO，可知应选A。答案A3．粗碘中通常含ICl和IBr，称为卤素互化物，其性质和卤素单质相像，都是较强的氧化剂，而且受热时ICl和IBr皆可像I2一样升华，在粗碘中加入以下选项中的一种物质后，再进行升华可制得精碘，应加入的物质是 ()。A．H2O B．Zn C．KI D．KCl解析利用碘升华的特性精制碘，须使ICl、IBr中的Cl、Br变犯难挥发性的物质，同时使其中＋1价的碘被还原为单质碘，且加入的物质和碘不反应，只有KI符合，化学方程式为ICl＋KI=I2＋KCl，IBr＋KI=I2＋KBr。答案C4．从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：贝壳eq\o(→,\s\up7(①))石灰乳海水eq\o(→,\s\up10(结晶，过滤),\s\do10(②))母液eq\o(→,\s\up10(),\s\do5(③))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up10(④加盐酸),\s\do10(浓缩，结晶))MgCl2·6H2Oeq\o(→,\s\up10(脱水),\s\do10(⑤))MgCl2eq\o(→,\s\up10(电解),\s\do10(⑥))Mg下列说法不正确的是 ()。A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应解析电解MgCl2时阳极产生氯气，阴极产生Mg。答案B5．碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。下列说法中不正确的是 ()。A．用淀粉－KI试纸和食醋检验加碘盐时淀粉－KI试纸会变蓝B．足量Cl2能使潮湿的、已变蓝的淀粉－KI试纸褪色的缘由可能是5Cl2＋I2＋6H2O=2HIO3＋10HClC．由图可知氧化性的强弱挨次为Cl2>I2>IO3－D．途径Ⅱ中若生成1molI2，则反应中转移的电子数为10NA解析加碘盐中含有IO3－，在酸性条件下可被I－还原生成I2，A选项正确；依据图示转化关系可知B选项正确；依据途径I可知氧化性Cl2>I2，依据途径Ⅱ可知氧化性IO3－>I2，依据途径Ⅲ可知氧化性Cl2>IO3－，C选项错误；依据关系式2IO3－～I2～10e－可知D选项正确。答案C6．向含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示。则原溶液中eq\f(c（I－）,c（Cl－）)的比值为 ()。A．(V2－V1)/V1 B．V1/V2C．V1/(V2－V1) D．V2/V1解析I－首先与Ag＋生成AgI沉淀，然后Cl－与Ag＋生成AgCl沉淀。I－与Cl－的物质的量之比等于消耗AgNO3溶液的体积比，所以c(I－)/c(Cl－)＝eq\f(V1,V2－V1)。答案C7．托盘天平两盘内分别放入一个质量相同的烧杯，烧杯里有200mL1.00mol·L－1的盐酸，天平平衡。向烧杯中分别加入下列各组中的两种金属(每个烧杯只放其中一种金属)，反应结束后，天平仍保持平衡的是 ()。A．8gMg和8gAlB．1gMg和1gAlC．0.1molMg和0.1molAlD．1.8gMg和eq\f(1,15)molAl解析两烧杯中HCl的物质的量为0.2L×1.00mol·L－1＝0.200mol，消耗Mg、Al的最大量分别为2.4g和1.8g。A中两金属均已过量，用HCl计算放出的H2，放出的H2的量相等，由于两端金属质量相等，故两端的Δm相等，天平仍保持平衡。D中两种金属均被完全消耗，Mg放出H20.15g、Al放出H2为0.2g，因投入质量相等，放出H2不等，天平不平。B、C同样可计算推断。答案A二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8．(15分)海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如图所示：(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________________________。用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其缘由是_________________________。(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出试验步骤：______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)试验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种状况下使用玻璃棒的目的。溶解时：__________________________________________________________；过滤时：__________________________________________________________；蒸发时：_________________________________________________________。解析(1)依据Cl、H、O三种元素守恒可知，在空气中加热MgCl2·6H2O，除生成Mg(OH)Cl或MgO外，还有HCl和H2O生成。(2)为防止引入新杂质，可用：MgCl2溶液或Mg(NO3)2溶液将Ca(OH)2转化为Mg(OH)2，然后过滤、洗涤Mg(OH)2。(3)溶解固体时使用玻璃棒是为了加速溶质的集中，提高溶解速度；在过滤时使用玻璃棒是为了引流液体；蒸发结晶过程中使用玻璃棒是为了防止因局部过热而使液滴或晶体飞溅。答案(1)MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑，MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(△))MgO＋2HCl↑＋5H2O↑或Mg(OH)Cleq\o(=,\s\up7(△))MgO＋HCl↑在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽，能得到无水MgCl2(2)加入MgCl2溶液，充分搅拌、过滤，沉淀用蒸馏水洗涤(3)搅拌，加速溶解使滤液沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅9．(14分)空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：海水eq\o(→,\s\up10(氯气氧化),\s\do10(步骤①))eq\x(溴水混合物Ⅰ)eq\o(→,\s\up10(空气吹出),\s\do10(步骤②))eq\x(含溴的空气)eq\x(液溴)eq\o(→,\s\up10(蒸馏),\s\do10(步骤⑤))eq\x(溴水混合物Ⅱ)eq\o(→,\s\up10(氯气氧化),\s\do10(步骤④))eq\x(吸取液)(1)步骤③的离子方程式：___________________________________________。(2)步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分别。分别仪器的名称是________。(3)溴水混合物Ⅱ中溶有肯定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________(填试剂名称)溶液，以除去氯气。(4)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应把握在80～90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释缘由：___________________________________________________________________________________________________________________。(5)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是___________________________________________________________________________________。(6)提取溴单质，接受蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”，请说明缘由：_______________________________________________________________________________________________________________________。解析海洋是资源的宝库，海水化工是考试的热点。占地球储量99%的溴分布在海洋中，从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。步骤①的氯气氧化发生的反应是Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，怎样才能把溴提取出来呢？依据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气(步骤②)，使它和热空气一起挥发出来，再用SO2吸取(步骤③)：Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SO42－，这样可以得到较大浓度的含Br－的溶液，进一步用氯气氧化(步骤④)，得到Br2，然后蒸馏便得到了液溴。答案(1)Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SO42－(2)分液漏斗(3)溴化铁(或其他含Br－的盐类物质)(4)温度过高，大量水蒸气被蒸出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，吸取率低(5)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应(6)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，削减能耗，降低成本10．(14分)下图是关于药物华素片(西地碘片)的使用说明书，以下为说明书的部分内容： 华素片(西地碘片)使用说明书【品名或组成】品名：西地碘片组成：华素片英文名：CydiodineTablets华素片(西地碘片)的主要活性成分是分子碘，含量1.5mg/片。将碘利用分子分散技术制成分子态西地碘，并含适量薄荷脑等【贮藏】遮光、密闭、阴凉处保存【有效期】二年(1)依据上述说明和所学学问回答：①华素片中含有的活性成分是________(写分子式)。②请推断华素片________(填“是”或“不是”)白色。(2)某同学为验证华素片中的确含有上述成分，设计试验如下。请填空：①取一粒药片放入研钵中研碎，再将药粉装入试管并加入约2mL蒸馏水；向试管中再加入约2mL________(填选项字母)，并用力振荡。A．酒精(密度比水小，与水以任意比混溶)B．四氯化碳(密度比水大，不溶于水)②描述加入该液体后可能观看到的现象_______________________________________________________________________________________________。③选用该液体的缘由是______________________________________________________________________________________________________________。(3)请再设计另一种方法，验证华素片中的成分(请叙述试验原理、操作方法和试验结论)__________________________________________________________________________________________________________________________。解析本题是以I2的基本性质为载体的试验探究题，综合考查碘单质的性质，包括颜色、碘水颜色、碘的有机溶剂颜色，以及萃取剂选择的理由，都属一些识记性学问。答案(1)①I2②不是(2)①B②液体分层，下层呈紫红色，上层几乎无色③与水不互溶不反应且分层，I2在CCl4中的溶解度比在水中的大，且不与I2反应(3)将药片研成粉末，放在干燥试管中加热，观看试管口有无紫色蒸气产生，冷却后试管口是否有紫黑色固体产生11．(15分)某校化学试验爱好小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列试验中发觉，在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。(1)提出问题：Fe3＋、Br2谁的氧化性更强？(2)提出猜想：①甲同学认为氧化性：Fe3＋>Br2，故上述试验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是由于含有________(填化学式，下同)。②乙同学认为氧化性：Br2>Fe3＋，故上述试验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是由于含有________。(3)设计试验并验证：丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行试验，并通过观看试验现象，证明白乙同学的观点是正确的。供选用的试剂：a.酚酞试液b．四氯化碳c．无水酒精d．硫氰化钾溶液请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及试验中观看到的现象(试剂填序号)。选用试剂试