第八章《化学与可持续发展》测试题
一、单选题（共12题）
1．海带中含有碘元素，某校研究性学习小组设计了如下实验步骤来提取碘：①通足量氯气②将海带烧成灰，向灰中加水搅拌③加CCl4振荡④过滤⑤用分液漏斗分液。合理的操作顺序为
A．①→③→⑤→②→④ B．②→①→③→④→⑤
C．②→④→①→③→⑤ D．③→①→②→⑤→④
2．下列说法不正确的是（ ）
A．在船舶的外壳装上镁合金或锌块保护钢铁设备被称为牺牲阳极的阴极保护法
B．赤潮、白色污染、绿色食品中的“赤”“白”“绿”均指相关物质的颜色
C．海水淡化的方法主要有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
D．乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平
3．化学与人类健康及自然环境密切相关。下列说法正确的是
A．农作物生长中不能使用任何农药和化肥 B．生活污水排入河流不会造成污染
C．汽车尾气中含、等有毒气体 D．核电站污水排入海洋会造成水体污染
4．下列说法不正确的是
A．石墨烯晶圆和硅基晶圆均可以用于制造芯片
B．制造玻璃的主要原料是石灰石、纯碱、石英
C．氯碱工业中可以用氨气检查氯气管道是否泄漏
D．工业上电解熔融的氧化铝制单质铝时需要加入冰晶石，其目的是增加导电性
5．关于石油的说法中，不正确的是
A．石油主要含烃类物质，这些烃类物质随着烃分子含有的碳原子数的增加沸点升高
B．常压分馏得到的汽油是混合物，没有固定的沸点，但石油气为纯净的丙烷
C．石油分馏不是化学变化，但裂化是化学变化
D．裂化的目的是得到轻质油，裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料
6．已知粗盐中含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4 等杂质，先将粗盐溶于水后，再通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水：①加入稍过量的Na2CO3溶液，②加入稍过量的NaOH溶液，③加入稍过量的BaCl2 溶液，④滴入稀盐酸至溶液呈中性，⑤过滤。正确的操作顺序是
A．②①③⑤④ B．③②①⑤④ C．②③①④⑤ D．③⑤②①④
7．以铝土矿(主要成分为Al2O3，还含少量Fe2O3、SiO2等)为主要原料生产金属铝的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A．碱溶过程发生复杂的氧化还原反应
B．过滤I的滤渣中含Fe2O3
C．X主要溶质是Na2CO3
D．产生Al和O2的电解过程通常使用助熔剂Na3AlF6
8．下列过程属于物理变化的是
A．煤的气化 B．石油分馏
C．蛋白质变性 D．乙烯聚合
9．下列说法不正确的是
A．石油化工裂化产品中主要产品之一为1，3-丁二烯
B．铝与浓硫酸、NaOH溶液都能反应
C．工业制硝酸的第一步是在催化剂条件下，被氧化成NO
D．向紫色石蕊试液中通入过量，溶液变红不褪色
10．下列关于仪器使用的说法正确的是
A．加热c、e时需垫石棉网 B．a和d可用于蒸馏
C．b和e可用于灼烧海带灰 D．a和f可用于物质分离
11．中华民族有着光辉灿烂的发明史，下列说法中不涉及化学反应的是
A．西汉刘安曾记载“曾青得铁则化为铜”的炼铜法
B．曹操诗句“何以解忧唯有杜康”中的杜康，传说杜康用秫米酿制白酒
C．唐《真元妙道要略》中关于火药燃烧的记载“有以硫磺、雄黄合硝石并密烧之焰起”
D．南宋民族英雄文天祥在《扬子江》一诗中有“臣心一片磁针石，不指南方不罢休”的诗句．磁针石即指指南针，打磨磁石可制得指南针．
12．下列变化中，与其他三项有本质区别的是
A．石油的加热炼制 B．食物的腐烂 C．农家肥的腐熟 D．动植物的呼吸
二、非选择题（共10题）
13．（1）美国的研究人员合成了一种直接带隙同素异形体的新型硅材料。
①在2013年，华盛顿卡内基研究所的TimothyStrobel和他的同事发现了Na4Si24，在真空下将Na4Si24加热至400K，逐渐赶走钠原子，得到了一种正交同素异形体的新型硅Si24。该反应化学方程式为 ______。
②硅可用作______材料，在此材料上集合多种电子元器件的电路模块可用来制作手机芯片。
③下列有关硅材料说法正确的是______ (填字母)。
A．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承
C．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂组成的，其熔点很高
D．高纯度的硅可用于制造高性能通讯材料—光导纤维
（2）中国科学院昆明植物研究所孙汉董院士带领的研究团队，历经20余年的探索，首次发现五味子衍生物中具有强抗艾滋病毒的活性，有望成为一类新型的抗艾滋病药物。五味子是著名中药，其果含有五味子素及维生素C、树脂、鞣质及少量糖类。
①维生素C又称______。维生素C易溶于水，向其水溶液中滴入紫色石蕊试液，石蕊变红色。说明维生素C溶液显性；加热该溶液至沸腾，红色消失，表明维生素C受热易被破坏。因此，烹调富含维生素C的食物时，要注意减少维生素C的损失，可采取的措施是______在碱性条件下，维生素C易被空气氧化，烧煮时最好加____ 。
②人体需要的营养素除了维生素、糖类之外，还有油脂、蛋白质、水和____ ，请写出葡萄搪在人体内发生氧化反应的化学方程式____ 。
（3）近几年来，我国许多城市多次出现雾挂天气。改善空气质量保持空气清新营造健康舒适的生存环境已成为全人类的共识。
①空气污染指数是根据空气中二氧化硫、______和可吸入颗粒(主要是PM2.5 )等污物的浓度计算出来的数值。
②下列行为能缓解城市大气中PM2.5浓度的是_____ (填字母)。
A．燃放烟花爆竹 B．为城市主干道洒水保洁 C．大面积开发土建项目
③燃煤气化有助于减少PM2.5，写出焦炭与水蒸气反应的化学方程式______ 。
14．随着科学技术的迅猛发展，人类创造了空前丰富的物质财富，同时也导致了全球性的资源短缺、环境污染和生态恶化。
(1)煤燃烧时产生的SO2等气体是形成酸雨的主要物质，酸雨的pH_______5.6(填“>”“<”或“=”)。
(2)处理污水的方法有很多种，向污水中通入臭氧可以除去其中含有的油类与氰化物，通入臭氧的方法属于_______(填字母代号)。
A．沉淀法 B．中和法 C．氧化法
(3)金属的腐蚀一般可分为化学腐蚀和_______腐蚀，钢铁在中性环境中发生电化学腐蚀时，其正极电极反应式为_______。
(4)维生素 C能防治坏血病，又称为 _______，在维生素 C 溶液中滴紫色石蕊试液，溶液颜色变红，说明维生素 C 溶液具有 _______性，在维生素 C 溶液中滴入少量酸性 KMnO4溶液，可观察到的现象是 _______，说明维生素 C 具有_______性。
15．目前，汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源，汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物。
（1）汽车燃料中一般不含氮元素，尾气中所含的NO是如何产生的？说明原因并写出有关反应的化学方程式：________________________________________。
（2）NO对大气的影响之一是导致酸雨，用化学方程式表示NO形成酸雨的原因：__________________。
（3）将CaCO3粉末喷洒到湖泊中，可消除酸雨对水质的影响，反应的离子方程式是_________________。
16．某铝土矿的主要成分为Al2O3·xH2O，还含有Fe2O3和SiO2杂质。称取17.5g铝土矿样品，加入200mL1.65mol/L稀H2SO4，恰好完全反应，过滤得到滤渣0.3g，然后在滤液中加入足量NaOH溶液，得到沉淀2.14g。（提示：SiO2杂不与稀硫酸反应）
（1）写出本题涉及到的任意两个反应的化学方程式或离子方程式___。
（2）该样品中，Fe2O3的物质的量___。
（3）铝土矿样品中Al2O3的质量___。
（4）试计算样品中Al2O3·xH2O的x值___。（要求计算过程）
17．某化学兴趣小组模拟工业上以海带为原料提取碘的流程如图所示：
（1）写出操作b的名称：___。
（2）实验室只有18mol·L-1浓硫酸，整个实验过程中需要大约100mL1.5mol·L-1的硫酸。
请回答下列问题：
①配制过程中所需仪器有烧杯、玻璃棒、___、___、___。
②溶液配制过程中，定容的具体操作为：将蒸馏水缓缓注入到容量瓶中，直到___，再将容量瓶的塞子塞紧，反复上下颠倒，摇匀。
③如果在定容的时候加蒸馏水不慎超过了刻度线，则此溶液的物质的量浓度___（填写“偏高”、“偏低”或“无影响”），如果有影响，你说该怎么办？请写出具体办法：___。
（3）操作d获得的NaCl中可能含有SO42-杂质，如何检验？请设计实验方案：___。
（4）下列说法正确的是___。
A．因海水中蕴藏着极其丰富的碘元素，所以工业上也可以直接用海水来提取碘单质
B．将I-氧化成I2，可用双氧水代替氯水，其反应为2I-+H2O2=I2+O2+2H+
C．在操作b中不可用酒精代替CCl4
D．操作a中使用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
18．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金(不含其他杂质)中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为____。
(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是____。
(3)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：
①记录C的液面位置；
②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；
③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；
④由A向B中滴加足量试剂；
上述操作的顺序是_____(填序号)；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应____。
(4)B中发生反应的化学反应方程式_____。
(5)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将___(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
19．碘单质对动植物的生命极其重要，还可用于医药、照相、染料和系统监测等。某学习小组在实验室中从海藻和油井盐水生产母液中提取碘单质的主要步骤如图1所示：
已知：本实验条件下，氧化性：Cl2>IO>MnO2>I2
回答下列问题：
(1)检验海藻和油井盐水生产母液中含有I-的操作和现象为____。
(2)“氧化”时，小组同学选用氯气作氧化剂，装置如图2所示：
①实验室用装置A制备Cl2时，适合选用的试剂为____。
②实验时，控制向装置B中通入Cl2的速率和用量的常用方法为____，若Cl2过量，造成的后果为____(用离子方程式表示)，向通入过量Cl2所得的溶液中加入一种试剂，可提高I2的产率，该试剂为____(填选项字母)。
a.KI b.NaOH c.硝酸
③若用MnO2代替Cl2，优点是____，(答出一点即可)；缺点是分离出的固体残渣中含有少量I2。小组同学用如图3所示装置进行固体残渣中I2的深度萃取，实验时装置D中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管上升至装置F，冷凝后滴入滤纸套筒中，与固体残渣接触进行萃取，液面达到虹吸管顶端时，经虹吸管返回烧瓶。装置F的进水口为____(填“上口”或“下口”)，与常规萃取相比，该萃取装置的优点为____。
(3)“蒸馏”时，若加热一段时间后发现忘记加沸石，合理的处理方法为____。
20．某混合物中含有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3 和 Fe2O3，在一定条件下由该混合物可实现下图所示的物质之间的转化：
请回答下列问题：
(1)试剂 a 最好选用___________(填字母)。
A．NaOH 溶液 B．稀盐酸 C．二氧化碳 D．氨水
(2)写出反应①的离子方程式：___________。
(3)写出反应②的化学方程式：___________。
(4)固体 E 可以作为复合性化学肥料，E 中所含物质的化学式为___________，从溶液中获得固体 E 的操作依次为：蒸发浓缩、冷却结晶、___________、___________、干燥。
21．有X、Y、Z和W四种元素．已知：①、Y、Z属同一短周期，其离子以、、的形式存在。②和Z组成化合物溶液遇苯酚呈紫色。请回答：
(1)Z的最高价氧化物对应水化物的名称为 ______
(2)X的单质在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 ______
(3)Y的单质可用于冶炼金属锰，写出Y与二氧化锰反应的化学方程式 ______，Y的最高价氧化物对应的水化物既可溶于强酸又可溶于强碱，请用电离平衡理论解释其原因______
(4)当有 W组成的单质，在加热条件下与足量水完全反应，则生成气体标准状况下的体积为 ______ L
(5)我国陆地上冶炼X的主要流程如图所示：
已知当有 lmolX的氧化物参加反应时，有2mol电子转移且生成三种产物，则步骤②反应的化学方程式为 ______
22．X、Y、Z、W、R为短周期的主族元素，其原子序数依次增大。Y、Z、W、R位于同一周期。X元素形成的单质是自然界中含量最多的气体，1molY的单质分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应生成的气体在标准状况下均为33.6L。W的原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：8，X的原子序数是Z的原子序数的一半。
(1)Z在元素周期表中的位置为____，W与R可形成原子个数比为1：2的化合物，其电子式为_____。
(2)经测定，在2.5×1.01×105Pa下，Y与R形成的化合物的熔点为190℃，沸点为180℃。且在熔融状态下不导电，则该化合物属于____化合物(“共价”或“离子”)；工业上为了获得Y的单质，常采用电解的方法，写出电解的化学方程式_____。
(3)X、W、R元素的简单气态氢化物的沸点由高到低的顺序是____(填化学式)。
(4)Y与W形成的化合物遇水分解，生成一种白色胶状沉淀和一种有毒气体，发生反应的化学方程式为____。
参考答案：
1．C
从海带中提取碘，首先应该将海带剪碎，用酒精湿润后灼烧成灰烬，然后加水并加热，搅拌是I-充分溶解，再过滤，向滤液中通入足量的氯气后，将I-转化为I2，再用CCl4萃取分液得到，故正确的顺序为：②→④→①→③→⑤；故答案为：C。
2．B
A、锌的金属性强于铁，在船舶的外壳装上镁合金或锌块保护钢铁设备被称为牺牲阳极的阴极保护法，A正确；
B、赤潮是一个历史沿用名，它并不一定都是红色。赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。白色污染是人们对难降解的塑料垃圾（多指塑料袋）污染环境现象的一种形象称谓，并不是指白色的物质。绿色食品是指在无污染的条件下种植、养殖、施有机肥料、不用高毒性、高残留农药、在标准环境、生产技术、卫生标准下加工生产、经权威机构认定并使用专门标志的安全、优质、营养类食品的统称，并不是指所食品是绿色的，B错误；
C、海水淡化的方法主要有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，C正确；
D、乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，D正确；
答案选B。
3．D
A．合理地使用农药和化肥可提高农作物产量，且能使农产品的品质提高，A项错误；
B．生活污水中含大量油脂、蛋白质、糖类等物质，排入河流中，在微生物的作用下会分解出有害物质，B项错误；
C．不是有毒气体，C项错误；
D．核电站污水中含核辐射性物质，排入海洋会造成水体污染，D项正确；
故选：D。
4．D
A．硅是良好的半导体材料，硅基晶圆可以用于制造芯片，石墨烯晶圆具有电阻率低、强度高、导热性好以及高导电性等性能，石墨烯晶圆用于制造的芯片比硅基晶圆制造的芯片在性能上至少提高十倍以上，石墨烯晶圆和硅基晶圆均可以用于制造芯片，A项正确；
B．制造玻璃的主要原料是石灰石、纯碱、石英，制造玻璃时发生的主要反应为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，B项正确；
C．氯碱工业指电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2的工业，若氯气的管道泄漏，泄漏的氯气与NH3发生反应生成NH4Cl，从而能观察到产生大量白烟，则可用氨气检查氯气管道是否泄漏，C项正确；
D．工业上电解熔融氧化铝制备单质铝时加入冰晶石的目的是作助熔剂，降低氧化铝的熔点，D项错误；
答案选D。
5．B
A、石油主要含烃类物质，烃类物质随着烃分子含有的碳原子数的增加沸点升高，正确；
B、石油气C4以下的烃的混合物，错误；
C、分馏是根据物质沸点的不同把物质分离，是物理变化；裂化是把相对分子质量较大的烃分解为相对分子质量较小的烃，是化学变化，正确；
D、裂化的目的是得到轻质油，裂解是深度裂化，目的是得到乙烯、丙烯等化工原料，正确;
答案选B。
6．B
粗盐中含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4 等杂质，只需满足氯化钡加在碳酸钠前面，碳酸钠不仅要除掉钙离子还要除掉多加的钡离子，而氢氧化钠再任意位置都可以加，待全部除杂沉淀完全后过滤，过滤后加盐酸除掉碳酸根和氢氧根杂质，B正确；故选B。
7．A
以铝土矿（主要成分为Al2O3，还含少量Fe2O3、SiO2等）溶于NaOH溶液，过滤I，氧化铁和氢氧化钠不反应，滤渣为氧化铁；滤液中含有AlO、SiO，加入NaHCO3溶液，生成Al(OH)3沉淀，过滤，滤渣灼烧生成Al2O3 ，电解得到铝和氧气；X主要溶质是Na2CO3。
A. 碱溶过程主要发生Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O，不涉及复杂的氧化还原反应，故A错误；
B. 过滤I的滤渣中含Fe2O3等，故B正确；
C. AlO＋HCO＋H2O=Al(OH)3＋CO，X主要溶质是Na2CO3，故C正确；
D. Al2O3熔点高，产生Al和O2的电解过程通常使用助熔剂Na3AlF6，降低熔化所需温度，故D正确；
故选A。
8．B
A．煤的气化是将煤转化为可燃性气体，主要反应是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，属于化学变化，故A项不属于物理变化；
B．石油分馏是依据石油各组分沸点不同进行分离的一种方法，属于物理变化，故B项属于物理变化；
C．蛋白质变性是蛋白质失去生理活性生成新的物质，属于化学变化，故C项不属于物理变化；
D．乙烯聚合生成聚乙烯，有新物质生成，属于化学变化，故D项不属于物理变化；
答案选B。
9．A
A．石油化工裂化产品中主要产品为乙烯、丙烯、异丁烯、甲烷、乙烷、丁烷、炔烃、硫化氢和碳的氧化物等，A错误；
B．铝与浓硫酸发生氧化还原反应，与NaOH溶液生成偏铝酸钠和氢气，B正确；
C．工业制硝酸的第一步是发生氨的催化氧化，即在催化剂条件下，NH3和氧气反应生成NO和水，C正确；
D．向紫色石蕊试液中通入过量 SO2，二氧化硫与水反应生成亚硫酸使溶液显红色，溶液变红不褪色，D正确；
故选A。
10．D
A．加热e时不需要垫石棉网，故A错误；
B．蒸馏时一般选择直形冷凝管，球形冷凝管常用作反应时的冷凝回流装置，故B错误；
C．蒸发皿常用于蒸发结晶，不能用于灼烧固体，故C错误；
D．蒸馏烧瓶可用于分离液体混合物，普通漏斗可用于过滤(分离固液混合物)，故D正确；
故答案为D。
11．D
A. “曾青得铁则化为铜”是湿法炼铜，反应为：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu，涉及到化学反应，故A错误；
B. 秫米酿制白酒涉及淀粉的水、葡萄糖的分解反应：C6H12O62C2H5OH+2CO2↑，涉及到化学反应，故B错误；
C. 黑火药是由木炭粉(C)、硫磺(S)和硝石(KNO3)按一定比例配制而成的，反应方程式为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，故涉及到化学反应，故C错误；
D. 打磨磁石无新物质生成，不涉及化学反应，故D正确；
故选D。
12．A
A．石油在加热，沸点低的物质会受热气化、经冷凝后分离出来，继续升温，沸点较高的物质继续受热气化、经冷凝后分离出来。没有新物质生产，属于物理变化；
B．食物的腐烂有新物质生产，属于化学变化；
C．农家肥的腐熟有新物质生产，属于化学变化；
D．动植物的呼吸吸收氧气产生二氧化碳，有新物质生产，属于化学变化；
综上，答案选A。
13． Na4Si244Na+Si24 半导体 B 抗坏血酸 凉拌 食醋 无机盐 C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O 氮氧化物 【答题空10】B C+H2OCO+H2
(1)①在真空下将Na4Si24加热至400K，逐渐赶走钠原子，得到了一种正交同素异形体的新型硅Si24，反应方程式为：Na4Si244Na+Si24，故答案为Na4Si244Na+Si24；
②硅可用半导体材料，在此材料上集合多种电子元器件的电路模块可用来制作手机芯片，故答案为半导体；
③A．硅与盐酸不反应，故错误；B．原子晶体熔点高硬度大，可用于制作高温陶瓷和轴承，故正确；C．玻璃属于混合物，没有固定的熔点，故错误；D．光导纤维的成份是二氧化硅，故错误；故选B；
(2)①维生素C又称抗坏血酸，烹调富含维生素C的食物时，要注意减少维生素C的损失，不要加热，可采取凉拌、生吃等措施，在碱性条件下，维生素C易被空气氧化，在酸性条件下，维生素C不易被空气氧化，因此烧煮时最好加食醋，故答案为抗坏血酸；凉拌；食醋；
②人体需要的六大营养素除了维生素、糖类之外，还有油脂、蛋白质、水和无机盐，葡萄糖发生缓慢氧化反应生成二氧化碳和水，产生能量，反应的化学方程式为：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O，故答案为无机盐；C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O
(3)①空气污染指数是根据空气中二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒(主要是PM2.5 )等污物的浓度计算出来的数值；A、燃放烟花爆竹由于火药爆炸产生大量的烟尘，故a不选；B、为城市主干道洒水保洁使空气中的粉尘吸水后变大而降到地面，故b选；C、大面积开发土建项目会引起扬尘，故c不选；故选b；故答案为氮氧化物；B；
②焦炭与水反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式：C+H2OCO+H2；故答案为C+H2OCO+H2。
14．(1)
(2)C
(3) 电化学 O2+4e-+2H2O=4OH-
(4) 抗坏血酸 酸 酸性高锰酸钾颜色褪去 还原
【解析】（1）
正常雨水由于溶解了CO2而显酸性，pH约为5.6，pH小于5.6的酸性降水称为酸雨。
（2）
臭氧具有强氧化性，通入臭氧可以氧化污水中的油类和氰化物，故选C。
（3）
金属的腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，钢铁在中性环境中发生电化学腐蚀时，其正极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。
（4）
维生素 C能防治坏血病，又称为抗坏血酸，在维生素 C 溶液中滴紫色石蕊试液，溶液颜色变红，说明维生素 C 溶液具有酸性，在维生素 C 溶液中滴入少量酸性 KMnO4溶液，可观察到的现象是高锰酸钾溶液的紫色褪去，说明维生素 C 具有还原性。
15． 在高温下或汽车火花塞放电时，空气中的N2和O2反应N2+O22NO 2NO+O2＝2NO2、3NO2+H2O＝2HNO3+NO CaCO3+2H+＝Ca2++CO2↑+H2O
（1）空气中的氮气在放电或高温下反应生成NO；
（2）NO与空气的主要成分氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮；
（3）CaCO3粉末与酸反应生成钙离子、水和二氧化碳来消除酸雨对水质的影响。
（1）空气中的氮气在放电或高温下反应生成NO，该反应为N2+O22NO；
（2）NO与空气的主要成分氧气反应生成二氧化氮，反应方程式为2NO+O2＝2NO2，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应方程式为3NO2+H2O＝2HNO3+NO，所以NO对大气的影响之一是导致酸雨；
（3）CaCO3粉末与酸反应的离子方程式为CaCO3+2H+＝Ca2++CO2↑+H2O。
16． Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++4OH-=AlO2-+2H2O等 0.01mol 10.2g 3
氧化铝、氧化铁与硫酸反应，而二氧化硅不反应，故0.3g为二氧化硅的质量，滤液中加入足量的氢氧化钠，铝离子转化为偏铝酸盐，故得到沉淀2.14g为氢氧化铁的质量。
(1)涉及反应有：氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝与水，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁与水，硫酸铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁与硫酸钠．硫酸铝与足量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠、硫酸钠与水，任意两个反应离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，
答：任意两个离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，Al3++4OH-=AlO2-+2H2O 等；
(2)根据Fe元素守恒，n(Fe2O3)=n[Fe(OH)3]=×=0.01mol，
答：该样品中，Fe2O3的物质的量为0.01mol；
(3)根据硫酸根守恒：3n[Al2(SO4)3]+3n[Fe2(SO4)3]=n(H2SO4)，即3n[Al2(SO4)3]+3×0.01mol=0.2L×1.65mol/L，则n[Al2(SO4)3]=0.1mol，根据Al元素守恒，n(Al2O3)=n[Al2(SO4)3]=0.1mol，故m(Al2O3)=0.1mol×102g/mol=10.2g，
答：铝土矿样品中Al2O3的质量为10.2g；
(4)样品中水的质量为17.5g-0.3g-10.2g-0.01mol×160g/mol=5.4g，物质的量为 =0.3mol，则0.1mol：0.3mol=1：x，故x=3，
答：样品中Al2O3．xH2O的x值为3。
17． 萃取分液 量筒 100mL容量瓶 胶头滴管 液面接近刻度线1-2cm处，再用胶头滴管加水至溶液凹液面正好与瓶颈刻度线相平 偏低 重新配制 取少量氯化钠晶体于试管中，加水溶解，滴加适量盐酸酸化的氯化钡溶液，若有沉淀产生则含有SO42-，若无沉淀产生则不含SO42- CD
该流程中灼烧海带得到海带灰，加水后过滤，得到含有I-、Cl-、Na+的水溶液，向滤液中加入硫酸酸化的氯水将溶液中碘离子氧化成碘单质，之后加入四氯化碳将碘单质萃取出来，得到水溶液A和碘的四氯化碳溶液，将水溶液中的硫酸根除去，再进行蒸发结晶得到氯化钠晶体，蒸馏碘的四氯化碳溶液得到碘单质和四氯化碳液体，四氯化碳可循环使用。
(1)根据分析可知操作b为萃取分液，故答案为：萃取分液；
(2)①配制一定物质的量浓度硫酸溶液需要用到烧杯、玻璃棒、量筒、100mL容量瓶、胶头滴管，故答案为：量筒、100mL容量瓶、胶头滴管；
②定容的具体操作为：将蒸馏水缓缓注入到容量瓶中，直到液面接近刻度线1-2cm处，再用胶头滴管加水至溶液凹液面正好与瓶颈刻度线相平，故答案为：液面接近刻度线1-2cm处，再用胶头滴管加水至溶液凹液面正好与瓶颈刻度线相平；
③蒸馏水不慎超过了刻度线，会使溶液体积偏大，导致溶液的物质的量浓度偏低，则应重新配制，故答案为：偏低；重新配制；
(3)检验硫酸根可用钡离子，硫酸钡为不溶于酸的沉淀，故答案为：取少量氯化钠晶体于试管中，加水溶解，滴加适量盐酸酸化的氯化钡溶液，若有沉淀产生则含有SO42-，若无沉淀产生则不含SO42-；
(4)A．海水中碘元素的含量较低，需浓缩后提取，不能直接从海水中提取碘元素，故A错误；
B．过氧化氢可氧化碘离子，且不引入杂质，可代替氯气，方程式为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，故B错误；
C．酒精可以与水互溶，不能用作萃取剂，故C正确；
D．操作a为过滤，用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，故D正确；
故答案为：CD。
18． NaOH溶液 除去铝镁合金表面的氧化膜 ①④③② 使D和C的液面相平 偏小
(1)Mg、Al均可以和酸反应，因此不可以用酸来实验，因为Al可以和碱反应而不和Mg反应，则可以用NaOH与Al反应制得H2，然后用排水法收集H2，以计算Al的量；
(2)因为Al表面容易生成氧化膜，因而要用酸处理；
(3)整个操作过程及原理是：检查气密性；记录起始液面；加入碱反应；不产生气体后，记录C中的液面，两者相减即为产生H2的量；最后称得的固体即为Mg的质量。在读数时要注意D、C液面相平，否则气体将受压，造成读数不准；
(4)B中发生的是Al与碱的反应；
(5)未洗涤，则造成（a-c）变小，则由(5)的结果可进行判断。
(1)根据铝镁的化学性质，铝镁都能与酸反应放出氢气，但铝还能与碱(如NaOH溶液)反应放出氢气，而镁不能，要测定铝镁合金中铝的质量分数，应选择NaOH溶液，
答案是：NaOH溶液；
(2)铝镁的表面都容易形成一层氧化膜，在实验前必须除去；
答案是：除去铝镁合金表面的氧化膜；
(3)实验时首先要检查气密性，记下量气管中C的液面位置，再加入NaOH溶液开始反应，待反应完毕并冷却至室温后，记录量气管中C的液面位置，最后将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；量气管读数时为使里面气体压强与外界大气压相等，必须使D和C两管中液面相平，
答案是：①④③②；使D和C的液面相平；
(4)B管中发生铝与NaOH溶液的反应：，
答案是：；
(5)铝的质量分数为：，实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，c值偏大，铝的质量分数偏小；
答案是：偏小。
19．(1)取少量母液于洁净试管中，加入AgNO3溶液，产生黄色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解
(2) MnO2、浓盐酸 通过控制分液漏斗活塞控制向圆底烧瓶中加入浓盐酸的量 5Cl2+I2+6H2O=12H++10C1- +2IO a 防止碘单质被氧化，提高产品产率(或无污染) 下口 所用萃取剂少，可以进行多次萃取
(3)停止加热，冷却至室温后补加沸石，继续实验
图1中海藻和油井盐水生产母液中含有I-，在酸性条件下加入氧化剂氧化为碘单质后，经过有机溶剂萃取，然后蒸馏分离得到碘单质；图2中装置A为制备氯气的装置，装置B为氯气氧化碘离子的反应，装置C为尾气处理装置；图3为蒸馏分离碘单质与四氯化碳的装置，据此分析解答。
（1）
取少量母液于洁净试管中，加入AgNO3溶液，产生黄色沉淀，再加入稀硝酸，若沉淀不溶解，则说明溶液中含有I-；
（2）
①实验室用装置A制备Cl2，采用的是固液加热装置，适合选用的试剂为二氧化锰与浓盐酸，发生反应的化学方程式为：，故答案为：MnO2、浓盐酸；
②实验时，可通过控制分液漏斗活塞控制向圆底烧瓶中加入浓盐酸的量；氯气具有氧化性，过量的氯气会进一步氧化碘单质，转化为碘酸根离子，反应的离子方程式为：5Cl2+I2+6H2O=12H++10C1- +2IO；碘酸根离子与碘离子在酸性条件下可发生归中反应，从而生成碘单质，提高碘单质的产率，则可加入KI，故答案为：通过控制分液漏斗活塞控制向圆底烧瓶中加入浓盐酸的量；5Cl2+I2+6H2O=12H++10C1- +2IO；a；
③根据题干信息可知，氧化性：MnO2>I2，所以可用MnO2代替氯气可氧化碘离子，且防止碘单质被氧化，提高产品产率(或无污染)；根据蒸馏原理可知，球形冷凝管起导气冷凝作用，进水口应在下口，与常规萃取相比，该萃取装置的优点为所用萃取剂少，可以进行多次萃取，故答案为：防止碘单质被氧化，提高产品产率(或无污染)；下口；所用萃取剂少，可以进行多次萃取；
（3）
“蒸馏”时，若加热一段时间后发现忘记加沸石，停止加热，冷却至室温后补加沸石，继续实验。
20． D AlO＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO 2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑ (NH4)2SO4、K2SO4 过滤 洗涤
由题给转化关系可知，向混合物中加入水，氧化铝和氧化铁不溶于水，明矾溶于水，过滤得到明矾溶液和含有氧化铁和氧化铝的沉淀；向沉淀中加入氢氧化钠溶液，氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，过滤得到氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液；向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳，二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液；向明矾溶液中加入氨水，明矾溶液与氨水反应生成氢氧化铝沉淀、硫酸钾和硫酸铵，过滤得到氢氧化铝沉淀和含有硫酸钾和硫酸铵的混合溶液；混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到可以作为复合性化学肥料的固体；加热得到的氢氧化铝，氢氧化铝受热分解生成氢氧化铝和水，电解熔融的氧化铝得到金属铝和氧气。
(1)由固体 E可以作为复合性化学肥料可知，加入的试剂 a为氨水，明矾溶液与氨水反应生成氢氧化铝沉淀、硫酸钾和硫酸铵，硫酸钾和硫酸铵都能做化肥，故答案为：D；
(2) 由分析可知，反应①为过量的二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，反应的离子方程式为AlO＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO，故答案为：AlO＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO；
(3) 由分析可知，反应②为电解熔融的氧化铝得到金属铝和氧气，反应的化学方程式为2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑；
(4) 由分析可知，固体 E中含有可以做化肥的硫酸钾和硫酸铵；从硫酸钾和硫酸铵的混合溶液获得含有硫酸钾和硫酸铵的固体 E 的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：(NH4)2SO4、K2SO4；过滤；洗涤。
21． 高氯酸 2Mg+CO22MgO+C 3MnO2+4Al2Al2O3+3Mn 在氢氧化铝中存在电离平衡，当加入强酸时电离平衡向右移动，氢氧化铝溶解；当加入强碱时电离平衡向左移动，氢氧化铝溶解
W和Z组成化合物溶液遇苯酚呈紫色，则W为Fe、Z为Cl； 、Y、Z属同一短周期元素，其离子以、、的形式存在，则、Y分别是Mg、Al元素。
(1)Z是Cl元素，氯元素的最高化合价为价，对应的最高价氧化物的水化物为，其名称为高氯酸；
(2)X是镁元素，镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，反应方程式为2Mg+CO22MgO+C；
(3)铝与二氧化锰反应生成氧化铝和锰，其反应为3MnO2+4Al2Al2O3+3Mn，氢氧化铝存在电离平衡，当加入强酸时电离平衡向右移动，氢氧化铝溶解；当加入强碱时电离平衡向左移动，氢氧化铝溶解；
(4)的物质的量为，设生成氢气的体积为V；
V=14.9L；
(5)由流程图中的反应②可知，氧化镁与碳和氯气反应生成氯化镁和碳的氧化物，lmolMgO参加反应时，有2mol电子转移且生成三种产物，即1mol氯气作氧化剂时，碳作还原剂，且生成均为的和CO，其反应为。
22．(1) 第三周期IVA族
(2) 共价 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
(3)NH3＞H2S＞HCl
(4)Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
X、Y、Z、W、R为短周期的主族元素，其原子序数依次增大， X元素形成的单质是自然界中含量最多的气体，则X是N元素；X的原子序数是Z的原子序数的一半，则Z是Si元素； 1molY的单质分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应生成的气体在标况下均为33.6L，则Y是Al元素；Y、Z、W、R位于同一周期，W的原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：8，则W是S元素、R是Cl元素。
（1）
硅元素位于元素周期表第三周期IVA族；硫元素与氯元素可形成原子个数比为1：2的二氯化硫为共价化合物，电子式为，故答案为：第三周期IVA族；；
（2）
由在2.5×1.01×105Pa下，铝元素与氯元素形成的氯化铝的熔点为190℃，沸点为180℃，且在熔融状态下不导电可知，氯化铝为共价化合物；工业上用在冰晶石做熔剂的条件下电解熔融的氧化铝制备金属铝，电解的方程式为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑，故答案为：共价；2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑；
（3）
氨气分子能形成分子间氢键，分子间作用力最大，沸点最高，硫化氢的分子间作用力大于氯化氢，沸点高于氯化氢，则氨气、硫化氢、氯化氢的沸点依次减小，故答案为：NH3＞H2S＞HCl；
（4）
由题意可知，由铝元素和硫元素形成的硫化铝与水反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体，反应的化学方程式为Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑，故答案为：Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
