第八章 化学与可持续发展 测试题(含解析)2022-2023高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

第八章《化学与可持续发展》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列物质性质与应用对应关系不正确的是( )
A.生石灰能与水反应,可用于实验室干燥氯气
B.二氧化氯具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
C.常温下,铝与浓硫酸发生钝化,可用铝槽车贮运浓硫酸
D.钠是一种具有强还原性的金属,可用于冶炼钛、锆、铌等金属
2.核聚变是人类未来获取能源的理想方式之一。人类从受控热核聚变反应中可得到无穷尽的清洁能源,相当于为自己制造了一个个小太阳。下列关于能量转换的认识中不正确的是( )
A.电解水生成氢气和氧气时,电能转化为化学能
B.绿色植物进行光合作用时,太阳能转化为化学能
C.煤燃烧时,化学能主要转化为热能
D.白炽灯工作时,电能全部转化为光能
3.“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5微米的细小颗粒物。也称为可入肺颗粒物,是近期某地多次出现雾霾天气的主要原因。下列有关说法中,错误的是
A.雾霾可能产生丁达尔现象
B.雾霾的形成与汽车的尾气排放有关
C.“PM2.5”至今仍未纳入我国空气质量评价指标
D.化石燃料不完全燃烧产生的多环芳烃是致癌物,能吸附在PM2.5表面进入人体
4.下列实验中所用的试剂、仪器或用品夹持装置、活塞、导管省去能够达到该目的的是
选项 目的 试剂 仪器或用品
A 验证牺牲阳极的阴极保护法 酸化的NaCl溶液、Zn电极、Fe电极、铁氰化钾 烧杯、电流表、导线、胶头滴管
B 铝热反应 氧化铁、铝粉 滤纸、酒精灯、木条、盛沙子的蒸发皿
C 除乙烷中混有的乙烯 酸性高锰酸钾溶液 气囊、集气瓶、水槽
D 制备乙酸乙酯 乙醇、乙酸、饱和碳酸钠溶液 大小试管、酒精灯
A.A B.B C.C D.D
5.工业生产和生活中产生的污水含有复杂成分,需要经过一系列处理才能排放,以下不属于污水处理方法的是
A.沉淀法 B.过滤法 C.蒸发法 D.中和法
6.下列说法正确的是
A.铵态氮肥可与草木灰混合使用
B.化工产品大多可用作食品添加剂
C.制造光导纤维的主要材料是单质硅
D.碘酒能使蛋白质变性
7.化学与生活、科技及环境密切相关。下列说法正确的是
A.2020年3月9日,发射了北斗系统第五十四颗导航卫星,其计算机的芯片材料是一种有机高分子材料
B.白葡萄酒含维生素C等多种维生素,通常添加微量的目的是防止营养成分被氧化
C.酒精与84消毒液混合,可增强杀灭新型冠状病毒效果
D.聚合硫酸铁,是新型絮凝剂,可用来杀灭水中病菌
8.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中,理想状态是指反应物中的原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。选用下列哪组物质与甲烷反应制取乙酸乙酯,原子利用率达到最高
A.CO B.CO2和H2O C.H2O D.CH3OH和O2
9.CO2过量排放引起温室效应,导致全球气候变暖。减少CO2排放是全球经济发展过程中的重要任务。我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年实现碳中和(CO2排放与吸收平衡),这有利于改善环境,实现绿色发展。下列措施中不利于实现碳中和目标的是
A.将煤粉碎后再燃烧,可以减少碳排放
B.开发太阳能、氢能等形式能源利用,降低石油、煤炭使用量
C.推广使用电动汽车,减少燃油汽车数量
D.进一步开发水利发电、推广光伏发电
10.下列说法不正确的是
A.植物进行光合作用时,将光能转化为化学能
B.以原油作为原料,经过裂化工艺可提高轻质油产量和质量
C.工业上,可用淀粉、纤维素为原料生产葡萄糖
D.煤的气化、液化和干馏均发生化学变化
11.“十四五”生态环保工作强调要落实“减污降碳”的总要求。下列说法正确的是
A.在一定条件下,选择合适的催化剂将CO2氧化为甲酸
B.推广使用煤液化技术,可减少二氧化碳等温室气体的排放
C.向河水中加入明矾,可除去许多杂质并杀灭有害细菌
D.人工合成淀粉技术的应用有助于实现“碳达峰”和“碳中和”
12.下列说法正确的是( )
A.pH在5.6~7.0之间的雨水通常称为酸雨
B.SO2具有漂白性,因而可以使石蕊溶液褪色
C.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的含量
D.NO2能与水反应生成硝酸,故NO2为酸性氧化物
二、非选择题(共10题)
13.有四种常见药物:①阿司匹林()②青霉素③胃舒平[Al(OH)3]④麻黄碱。
请回答:
(1)某同学胃酸过多,应选用的药物是_______(填序号),抗酸药的成分Al(OH)3中和胃酸过多的离子方程式为________。
(2)由于具有兴奋作用,国际奥委会严禁运动员服用的药物是___________(填序号,下同)。
(3)从用药安全角度考虑,使用前要进行皮肤敏感性测试的药物是___________。
(4)阿司匹林药品标签上贴有OTC,它表示___________。
(5)滥用药物会导致不良后果,如过量服用___________(填序号)会出现水杨酸中毒,应立即停药,并静脉注射NaHCO3溶液,试写出该药物和NaHCO3反应的离子方程式:____________。
14.呵护生存环境,共建和谐社会。
(1)2010年10月世界气候大会在坎昆召开,各国共商大计,控制温室气体的排放,下列属于温室气体的是________(填序号)。
①SO2 ②CO2 ③N2
(2)下列措施不利于改善环境质量的是___________(填字母)。
A.在燃煤中添加石灰石粉末以减少酸雨的发生
B.为实现“低碳世博”,上海世博会很多展馆采用光电转化装置
C.对所有垃圾通过露天焚烧或深埋的方式进行处理
D.利用二氧化碳等原料合成聚碳酸酯类可降解塑料代替聚乙烯
15.海洋是生命的摇篮,浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。人们可以从海水中提取淡水和制得一些重要的化工产品。从海水提溴工艺流程如下图所示:
(1)工业上通过制备Mg,常用的冶炼方法是_______。通入热空气吹出,利用了溴的_______ (填序号)。
A.氧化性 B.还原性 C. 挥发性 D.腐蚀性
(2)写出吸收塔中反应的离子方程式_______。
(3)某同学提出,证明溴化氢溶液中含有溴离子的实验方案是:取出少量溶液,先加入过量新制氯水,再加入KI淀粉溶液,观察溶液是否变蓝色。该方案是否合理并简述理由_______。
(4)蒸馏塔在蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因_______。
(5)从海水中获得淡水的主要方法有电渗析法、离子交换法和_____ (填一种)。离子交换法净化水的过程如图所示。下列说法正确的是_______ (填序号)。
A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子总数减少
B.通过阴离子交换树脂后,水中只有被除去
C. 通过净化处理后的水,导电性增强
D.阴离子交换树脂填充段存在反应:
16.海水中溴含量约为65mg·L-1,从海水中提取溴的工艺流程如下:
(1)以上步骤I中已获得游离态的溴,步骤II又将之转变成化合态的溴,其目的是_______。
(2)步骤II通入热空气吹出Br2,利用了溴的_______。
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性
(3)步骤II中涉及的离子反应如下,请在下面横线上填入适当的化学计量数:_______。
_______Br2+_______=_______+_______Br-+_______CO2↑
(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式:_______。
(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法,下列可以用作溴的萃取剂的是_______。
A.乙醇 B.四氯化碳 C.烧碱溶液 D.苯
(6)某同学在进行蒸馏操作时,采用如图所示装置:
①写出图中两处明显的错误:_______、_______。
②实验时A中除加入混合溶液外还需加入少量_______,其作用是_______。
17.以干海带为原料提取碘单质和氯化钾的过程要分三步,完成下列填空。
(1)步骤一:灼烧干海带,使其灰化后用热水浸泡过滤,制得原料液,含有氯化钾等物质。实验室灼烧海带应放在_______(填仪器名称)中。
(2)步骤二:原料液经结晶过滤分离出氯化钾后,向滤液中通适量氯气氧化I ,制得富碘溶液。通适量氯气发生反应的离子方程式为_______。
(3)步骤三:取步骤二中富碘溶液100 mL,按如下流程分离碘单质。
酸化过程发生的反应是:5I ++6H+=3I2 +3H2O,则萃取Ⅱ发生的反应离子方程式为_______。萃取剂X应选择_______(填字母),萃取和分液操作的玻璃仪器有_______。
a.100 mL苯 b.10 mL乙醇 c.10 mL CCl4
(4)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的方法:_______。
18.某化学兴趣小组以海带为原料获得少量碘水,并以为萃取剂将碘从碘水中提取出来,具体过程如下:
请回答:
(1)步骤③用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。
(2)步骤④可用酸化的溶液氧化碘化钾,写出该反应的离子方程式________。
(3)步骤⑤中萃取剂也可用苯,理由是________。
19.乙烯是石油化工的重要原料,它主要通过石油产品裂解获得。
(1)石油产品裂解所得裂解气的平均组成可表示为CnHm(m>2n),经测定某裂解气中各气体的体积分数分别为:甲烷―4%、乙烯―50%、丙烯―10%、其余为丁二烯和氢气(气体体积均在同温同压下测定)。若得到50 mol乙烯,x mol丁二烯和y mol氢气。则x+y= , n / m = (请用含x的式子表示)。
(2)某化工厂每天由石油产品裂解得到乙烯56 t。再以乙烯为主要原料生产醋酸乙烯酯,醋酸乙烯酯是合成维尼纶的重要单体。生产原理如下:
反应①中乙烯的利用率为80%,反应②中乙醛的利用率为83.33%,反应③中乙酸与乙烯的利用率均为85%。则该厂每天最多可制得醋酸乙烯酯多少吨?
20.粉末状试样A是由和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另取全部溶于盐酸中,固体全部溶解,得溶液C;
③将①中得到的单质B和溶液C反应,放出(标况)气体。同时生成溶液D,还残留有固体物质B;
④用溶液检查时,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中所发生反应的化学方程式是____________、____________。
(3)③中所发生反应的离子方程式是____________、____________。
(4)若溶液D的体积仍视为,则该溶液中为____________,为____________。
21.某混合物A含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:
据此回答下列问题:
(1)I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是_____________。
(2)根据上述框图反应关系,写出下列B、D、E所含物质的化学式
固体B_____________;沉淀D_______________;溶液E_______________。
(3)写出①、④两个反应的化学方程式
①___________________________;④______________________________。
(4)写出②、③两个反应的离子方程式
②__________________________;③______________________________。
(5)设计实验检验溶液F中所含溶质:_________________________________________________。
(6)分别写出固体B和沉淀D在工业上的一种主要用途:
固体B:______________________;沉淀D:_______________________。
22.已知A是一种红棕色金属氧化物,B、D是常见的金属单质,J是一种难溶于水的白色化合物,受热后容易发生分解。
(1)写出下列物质的化学式:A:_________I:_________J:_________G:_________;
(2)按要求写出下列反应的方程式
C→I的离子方程式:_____________________________________
F→G的化学方程式:_____________________________________
(3)将一定量A和C混合物溶于100mL稀硫酸中,向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示,试回答:
①混合物中含A的质量为______________;
②所用硫酸溶液物质的量浓度为___________;
参考答案:
1.A
A.生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能够与氯气反应,不能干燥氯气,故A错误;
B.二氧化氯中氯的化合价为+4价,不稳定,易转变为 1价,从而体现较强的氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,故B正确;
C.浓硫酸具有强氧化性,可使铝钝化,所以在常温下用铝质容器贮运浓硫酸,故C正确;
D.金属钠的化学性质强于金属钛,可以将金属钛、钽、铌、锆等从其熔融态的盐中置换出来,所以可以用来冶炼金属钛、钽、铌、锆等,故D正确;
答案选A。
【点睛】酸性或中性气体用浓硫酸干燥,碱性或中性气体用碱石灰、氢氧化钠等干燥。
2.D
A. 电解水是通电条件下水分解生成氢气和氧气,电能转化为化学能,故A正确;
B. 绿色植物进行光合作用时,吸收二氧化碳反应生成氧气,太阳能转化为化学能,故B正确;
C. 煤燃烧过程中放出热量,化学能主要转化为热能,故C正确;
D. 白炽灯工作时通电发光放热,电能转化为光能、热能等,故D不正确;
故答案选D。
3.C
A.“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5微米的细小颗粒物,直径在1~100nm之间则能形成胶体,产生丁达尔现象,故A正确;
B.汽车尾气是形成灰霾天气的元凶,故B正确;
C.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,主要来自于化石燃料的燃烧,化石燃料燃烧产生有害气体,能影响空气质量,已纳入空气质量评价指标,故C错误;
D.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,能影响空气质量,严重危害人体健康,故D正确;
故选C。
4.A
A.酸化NaCl溶液、Zn电极、Fe电极构成的原电池中,加入铁氰化钾后,无蓝色沉淀生成,故说明铁做正极被保护,故A可以达到实验目的,故A正确;
B.铝热反应需要氯酸钾做氧化剂、镁条来引发反应,无镁条和氯酸钾反应不能发生,故B错误;
C.用酸性高锰酸钾溶液除去乙烯时,会产生二氧化碳,引入新的杂质,故不能达到实验目的,故C错误;
D.酯化反应需要用浓硫酸做催化剂和吸水剂,无浓硫酸做催化剂和吸水剂,反应不能发生,故D错误。
故选A。
【点睛】本题考查了实验操作的正误判断以及实验方案的评估,难度不大,应注意的是常见实验操作的掌握。
5.C
治理污水,一般可用混凝法、沉淀法等除去污水中的重金属离子或悬浮物,可加入熟石灰处理酸性水,可用蒸馏法制备纯净水,但不能用蒸发法进行污水处理。
故答案选C。
6.D
A. 铵态氮肥与碱性物质混合后能放出氨气,降低肥效;铵态氮肥水解显酸性,草木灰水解显碱性,碳铵与草木灰混合会发生双水解,放出氨气,降低肥效,A项错误;
B. 化工产品多数有毒,合理使用食品添加剂,对丰富食品生产和促进人体健康有好处,可以食用,但不能滥用,不是化工产品大多可用作食品添加剂,B项错误;
C. 制造光导纤维的主要材料是二氧化硅,C项错误;
D. 蛋白质遇碘酒发生变性,可用于外用消毒,D项正确;
答案选D。
【点睛】本题侧重考查物质的性质及用途,注重化学知识与生产、生活的联系,体现素质教育的价值。其中C选项硅及其化合物的用途是常考点,也是易混知识。硅单质常用于太阳能电池、半导体材料与计算机芯片等;二氧化硅是石英、水晶、玛瑙及光导纤维的成分;硅酸盐常用于玻璃、水泥和陶瓷等,学生要理清这些物质的用途,不可混为一谈。
7.B
A. 计算机的芯片材料是高纯度单质硅,是无机材料;故A错误;
B. 二氧化硫具有还原性,可防止营养成分被氧化,故B正确;
C. 84消毒液的有效成分为NaClO,有强氧化性,乙醇有还原性,二者混合发生氧化还原反应产生有毒,不仅降低消毒效果,还可能引发中毒,故C错误;
D. 聚合硫酸铁能做新型絮凝剂,是因为其能水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中悬浮的固体杂质而净水,但是不能杀灭水中病菌,故D错误;
故选B。
8.A
由 CH4→C4H8O2,H原子全部来自 CH4,生成lmol C4H8O2需2mol CH4。缺2molC原子与2molO原子,所以A项合理。原子的利用率达到l00%。其他均不可能。
故答案选A。
9.A
A.将煤粉碎后再燃烧,只能减少CO的排放,不能减少CO2的排放,不利于实现碳中和,故A选;
B.开发太阳能、氢能等形式能源利用,降低石油、煤炭使用量,可以减少CO2的排放,有利于实现碳中和,故B不选;
C.推广使用电动汽车,减少燃油汽车数量,可以减少CO2的排放,有利于实现碳中和,故C不选;
D.进一步开发水利发电、推广光伏发电,可以减少燃煤发电,减少CO2的排放,有利于实现碳中和,故D不选;
故选A。
10.B
A. 植物进行光合作用时,叶绿体会将光能转化为化学能,故A正确;
B. 催化裂化是为了提高轻质液体燃料的产量,特别是提高汽油的产量,是将重质油转变为裂化气、汽油等的过程,原料采用原油分馏重质馏分油,故B错误;
C. 淀粉和纤维素可水解为单糖葡萄糖,因此工业上可用淀粉、纤维素为原料生产葡萄糖,故C正确;
D. 煤的气化和液化是将碳转化为一氧化碳和甲醇等,属于化学变化,煤的干馏是将煤隔绝空气加强热,反应生成苯等新物质,也属于化学变化,故D正确;
答案选B。
11.D
A.在一定条件下,选择合适的催化剂将CO2→甲酸是还原过程,故A错误;
B.根据原子守恒规律,推广使用煤液化技术,不能减少二氧化碳等温室气体的排放,故B错误;
C.向河水中加入明矾,明矾水解得到的氢氧化铝胶体可吸附悬浮杂质,但不能起到杀灭有害细菌的作用,故C错误;
D.人工合成淀粉技术的应用能减少二氧化碳的排放,有助于实现“碳达峰"和“碳中和”,故D正确;
故答案D。
12.C
A.酸雨是指pH<5.6的雨水,故A错误;
B.二氧化硫为酸性氧化物,能够使石蕊变红,虽然具有漂白性,但是二氧化硫不能使石蕊褪色,故B错误;
C.燃煤加入石灰石,石灰石分解生成的氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙,进一步氧化为硫酸钙,脱硫减小酸雨的形成,故C正确;
D、NO2与水反应时除了生成HNO3还有NO生成,所以NO2不是酸性氧化物,故D错误;
故选C。
13.(1) ③ Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(2)④
(3)②
(4)非处方药
(5) ① +HCO→+CO2↑+H2O
【解析】略
14. ② C
(1)二氧化硫是形成酸雨的主要原因,二氧化碳是影响大气温室效应的主要气体,氮气是空气的组成成分,故选②。
(2)在燃煤中添加石灰石粉末,可以吸收二氧化硫,以减少酸雨的发生,A正确;采用光电转化装置,可降低碳的排放,实现“低碳世博”,B正确;聚碳酸酯类高分子在一定条件下能水解,代替聚乙烯(难降解)可以起到保护环境的作用,D正确;焚烧垃圾或深埋垃圾都造成二次污染,不利于改善环境质量,故C错误。
【点睛】熟悉二氧化硫的性质,是形成酸雨的主要原因;知道酯在酸性或碱性条件下能水解,而聚碳酸酯类高分子中存在酯基结构,故其易降解。
15.(1) 电解 C
(2)
(3)不合理,方案想让氯水中的氯气氧化溴离子,溴单质再氧化碘离子,但氯水是过量的,过量的氯水也能氧化碘离子生成碘单质,,遇到淀粉也会变蓝色
(4)温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴蒸汽中水蒸气含量增加,温度过低,溴不能完全蒸出,产率较低
(5) 蒸馏法 D
【解析】(1)
工业上通过电解熔融的制备Mg,所以常用的冶炼方法是电解,溴易挥发,所以通入热空气吹出,故答案为:电解;C;
(2)
吸收塔中二氧化硫和水的混合物吸收热空气吹出的溴,反应的离子方程式为,故答案为:;
(3)
不合理,因为过量的氯水也能氧化碘离子生成碘单质,,遇到淀粉也会变蓝色,故答案为:不合理,因为过量的氯水也能氧化碘离子生成碘单质,,遇到淀粉也会变蓝色;
(4)
蒸馏塔在蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产,因为温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴蒸汽中水蒸气含量增加,温度过低,溴不能完全蒸出,产率较低,故答案为:温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴蒸汽中水蒸气含量增加,温度过低,溴不能完全蒸出,产率较低;
(5)
从海水中获得淡水的主要方法有电渗析法、离子交换法和蒸馏法;
A.离子交换时,按电荷守恒进行,经过阳离子交换树脂后,1个Mg2+被2个H+替换,所以水中阳离子总数增多,A错误;
B.通过阴离子交换树脂后,水中Cl-、都被除去,B错误;
C.通过净化处理后的水,离子浓度大大减小,导电性减弱,C错误;
D.阴离子交换树脂填充段生成OH-,与阳离子交换树脂段生成的H+结合,从而存在反应H+ + OH-= H2O,D正确;
故答案为:蒸馏法;D。
16.(1)富集溴元素
(2)C
(3)3Br2+3=+5Br-+3CO2↑
(4)Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
(5)BD
(6) 温度计水银球未位于蒸馏烧瓶支管口处 冷凝水未下进上出 碎瓷片 防止暴沸
海水通过晒盐得到氯化钠和卤水,电解饱和氯化钠溶液得到氯气,卤水加入氧化剂氯气氧化溴离子得到低浓度的单质溴溶液,通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用的是溴单质的易挥发性,用纯碱溶液吸收溴单质得到含Br-、的溶液,再利用溴酸根离子和溴离子在酸性溶液中发生氧化还原反应得到溴单质,据此分析解答。
(1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低,如果直接蒸馏,生产成本较高,不利于工业生产,步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是富集溴元素,降低成本,故答案为富集溴元素;
(2)溴易挥发,步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,就是利用溴的挥发性,故答案为C;
(3)该反应中Br元素化合价由0价变为-1价、+5价,其最小公倍数是5,再结合原子守恒或电荷守恒得方程式为:3Br2+3=+5Br-+3CO2↑;
(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可以用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏.溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢,反应的化学方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,故答案为Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;
(5)萃取剂的选取标准:萃取剂和溶质不反应、溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度、萃取剂和原溶剂不互溶;
A.乙醇易溶于水,所以不能作萃取剂,故A错误;
B.四氯化碳符合萃取剂选取标准,所以能作萃取剂,故B正确;
C.溴单质与烧碱溶液反应,不能做萃取剂,故C错误;
D.苯符合萃取剂选取标准,所以能作萃取剂,故D正确;
故选BD;
(6)①蒸馏时温度计应该方法蒸馏烧瓶的支管口处,冷凝水应该从下端进入,这样冷凝效果好,故两处明显的错误是:温度计水银球未位于蒸馏烧瓶支管口处;冷凝水未下进上出;
②在蒸馏时,为了防止蒸馏烧瓶内液体暴沸,应该加入碎瓷片。
17.(1)坩埚
(2)2I-+Cl2=I2+2Cl-
(3) 3I2+6OH-=5I-++3H2O c 分液漏斗、烧杯
(4)取提取碘后的液体于试管中,加入几滴淀粉溶液振荡,显蓝色,则还有碘单质
干海带在坩埚中灼烧,用热水溶解,过滤,向滤液中通入氯气,把碘离子氧化为碘单质,用有机溶剂萃取碘水中的碘,分液后加入氢氧化钠反萃取,生成碘化钠、碘酸钠溶液,加入硫酸酸化生成碘单质。
(1)
灼烧干海带,使其灰化后用热水浸泡、过滤,制得原料液,含有氯化钾等物质。实验室灼烧海带应放在坩埚中加热;
(2)
原料液经结晶过滤分离出氯化钾后,向滤液中通适量氯气氧化I-,制得富碘溶液,发生反应的离子方程式是:2I-+Cl2=I2+2Cl-;
(3)
酸化过程发生的反应是:5I ++6H+=3I2 +3H2O,则萃取Ⅱ中碘和氢氧化钠反应生成碘化钠、碘酸钠,发生的反应离子方程式为:3I2+6OH-=5I-++3H2O;乙醇溶于水,不能用乙醇萃取;萃取剂用量应少于原溶液的体积;则萃取剂X应使用10 mL CCl4,故合理选项是c;萃取操作的仪器是分液漏斗、烧杯;
(4)
淀粉溶液遇碘变蓝色,可用来检验碘单质,方法是:取少量提取碘后的水溶液于试管中,滴加淀粉溶液,若溶液变蓝,则说明溶液中还有单质碘,否则没有。
18. 漏斗 苯与水不相溶,碘在苯中的溶解度更大
(1)固体灼烧需要在坩埚中进行,所以步骤③中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;(2)步骤④中用硫酸酸化的H2O2溶液,将碘化钾中的I-氧化成I2,反应的离子方程式是;(3)步骤⑤中采用的分离方法是萃取、分液,萃取适合于溶质在不同溶剂中的溶解性不同而分离的一种方法,选用的萃取剂的原则是:①和原溶液中的溶剂互不相溶,更不能发生化学反应;②溶质在该溶剂中溶解度要远大于原溶剂。
(1)由框图分析步骤③是过滤,过滤要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,故答案为:漏斗;
(2)由框图分析可知步骤④是碘化钾溶液被氧化为碘单质的过程,可用酸化的溶液氧化碘化钾,其离子反应的方程式:;答案:。
(3)由框图可知步骤⑤是萃取碘单质的反应,萃取剂可以是CCl4和苯,他们都不能溶于水,且碘单质在苯中的溶解度更大;答案:苯与水不相溶,碘在苯中的溶解度更大。
19.(1)36,(67+2X)/(174+2X) ;(2)58.5 t
试题分析:(1)体积分数等于物质的量的体积分数,得到50mol乙烯,因此裂解气的总物质的量为50/50%=100mol,丁二烯和氢气的总物质的量为100×(1-4%-50%-10%)mol=36mol,即x+y=36mol,n(CH4)=100×4%=4mol,n(C2H4)=100×50%mol=50mol,n(C3H6)=100×10%=10mol,n(C4H6)=xmol,则n(H2)=(36-x)mol,则n=(4+50×2+10×3+4x)mol,m=[4×4+50×4+10×6+6x+(36-x)×2]mol,n/m=(67+2x)/(174+2x);(2)设转化成乙酸的乙烯物质的量为xmol,则生成乙酸的量为x×80%×83.3%mol,设与乙酸反应的乙烯物质的量为ymol,根据反应③有为x×80%×83.3%×85%=y×85%,整理得,2x=3y,根据反应③有CH2=CH2~CH3COOCH=CH2
28 86
56×2×85%/5 m(CH3COOCH=CH2) 则m(CH3COOCH=CH2)=58.5t。
考点:考查有关化学计算等知识。
20. 加入氯酸钾插上镁条点燃镁条引起 Fe MgO+2HCl=MgCl2+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+=3Fe2+ 0.67mol/L 2.33mol/L
①铝热反应的本质是置换反应,金属性Al>Fe,所以发生Al与Fe2O3反应,置换出铁,即B为Fe;
②MgO与盐酸反应生成氯化镁与水,Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁与水,溶液C中含有MgCl2、FeCl3;
③单质B和溶液C反应,放出1.12L(标准状况)气体,该气体为氢气,说明②中盐酸过量,溶液C为MgCl2、FeCl3、HCl混合溶液,反应同时生成溶液D,还残留有固体物质B,说明Fe有剩余,结合④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色,说明D溶液不含铁离子,则D中溶质为MgCl2、FeCl2,据此分析解答。
(1)①中引发铝热反应的操作为:加少量KClO3,插上镁条并将其点燃;产物中的单质B是Fe,故答案为:加少量KClO3,插上镁条并将其点燃;Fe;
(2)氧化镁与盐酸反应生成氯化镁与水,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁与水,②中所发生反应的化学方程式为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,故答案为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(3)Fe与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,反应的离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+;
(4)令MgO和Fe2O3的物质的量分别为xmol、ymol,则40x+160y=20,溶液C为MgCl2、FeCl3、HCl混合溶液,加入铁粉后生成的氢气为=0.05mol,根据氯元素守恒,2x+3×2y+0.05×2=0.15×6,解得:x=0.1,y=0.1;n(Mg2+)=n(MgO)=0.1mol,所以c(Mg2+)==0.67mol/L;溶液D为MgCl2、FeCl2的混合溶液,根据电荷守恒溶液中2c(Mg2+)+2c(Fe2+)=c(Cl-),所以2×0.67mol/L+2c(Fe2+)=6mol/L,解得c(Fe2+)=2.33mol/L,故答案为:0.67mol/L;2.33mol/L。
21. 过滤 Al2O3 Fe2O3 K2SO4、(NH4)2SO4、NH3·H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ 取F溶液少许于两支试管中,一支中滴加KSCN溶液,若显血红色证明F溶液中含有Fe3+;在另一支试管中加入稀硝酸酸化,然后再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,证明F溶液中有Cl-。 冶炼铝 耐火材料 炼铁原料 红色油漆 涂料
由流程可知,Al2O3和Fe2O3不溶于水,则沉淀C为Al2O3和Fe2O3,氧化铁与碱不反应,则沉淀D为Fe2O3,反应②③中生成的沉淀为Al(OH)3,氢氧化铝受热分解生成氧化铝,则B为Al2O3,反应②为KAl(SO4)2、氨水的反应,则溶液E为K2SO4、(NH4)2SO4、NH3·H2O,
(1)分离不溶性固体和溶液的方法为过滤,所以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离方法为过滤,故答案为过滤;(2)B、D、E所含物质的化学式固体B:Al2O3;沉淀D:Fe2O3;溶液E:K2SO4、(NH4)2SO4、NH3·H2O;(3)①、④两个反应的化学方程式:①Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O ④2Al(OH)3=Al2O3+3H2O (4)②、③两个反应的离子方程式②2Al(OH)3=Al2O3+3H2O ③.Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+(5)F为FeCl3,检验Fe3+,可取F溶液少许于两支试管中,一支中滴加KSCN溶液,若显血红色证明F溶液中含有Fe3+,检验Cl-,可在另一支试管中加入稀硝酸酸化然后再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成证明F溶液中含有Cl-;(6)Al2O3熔点高,硬度大,可用于冶炼铝、耐火材料,Fe2O3为红色固体,可用于炼铁原料、红色油漆、涂料。
22. Fe2O3 NaAlO2 Al(OH)3 Fe(OH)3 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 16g 6.5mol/L
(1)A是一种红棕色金属氧化物,所以是三氧化二铁,和金属B在高温下发生铝热反应,生成的C为铝的氧化物,既能和酸反应又能和碱反应,白色沉淀在空气中变成红褐色沉淀,一定是氢氧化亚铁和氢氧化铁之间的转换,所以G是氢氧化铁,F是氢氧化亚铁,根据物质的性质可推断得,E是氯化亚铁,D是金属铁,J是一种难溶于水的白色化合物为氢氧化铝,则金属B是铝,H是氯化铝,I是偏铝酸钠,根据铁及化合物以及铝及化合物的有关性质来回答。
(2)根据氧化铝、氢氧化铁的性质写出相应的方程式;
(3)A和C为Fe2O3 和Al2O3的混合物,溶于100mL稀硫酸中,生成铁离子和铝离子;根据图象可知,加入氢氧化钠溶液后,没有沉淀生成,说明硫酸溶解氧化铝、氧化铁后硫酸有剩余;随着碱量的增加,沉淀逐渐增多,达到最大值,碱过量,氢氧化铝溶解,氢氧化铁不溶解,先根据溶解的氢氧化铝计算出氢氧化钠的浓度,然后再根据生成沉淀量最大时,溶液中存在的2n(Na2SO4)=n(NaOH)关系,找到n(H2SO4)= n(Na2SO4)关系,从而计算出硫酸的浓度。
A是一种红棕色金属氧化物,所以是三氧化二铁,和金属B在高温下发生铝热反应,生成的C为铝的氧化物,既能和酸反应又能和碱反应,白色沉淀在空气中变成红褐色沉淀,一定是氢氧化亚铁和氢氧化铁之间的转换,所以G是氢氧化铁,F是氢氧化亚铁,根据物质的性质可推断得,E是氯化亚铁,D是金属铁,J是一种难溶于水的白色化合物为氢氧化铝,则金属B是铝,H是氯化铝,I是偏铝酸钠;
(1)根据上面的分析可以知道,则A为Fe2O3, I是NaAlO2,J是Al(OH)3,G是Fe(OH)3;
因此,本题正确答案是: Fe2O3; NaAlO2;Al(OH)3 ;Fe(OH)3。
(2) 氧化铝是两性氧化物,氧化铝在氢氧化钠溶液中反应生成偏铝酸钠和水,C→I的离子方程式:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;综上所述,本题答案是:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
氢氧化亚铁与氧气、水共同作用生成氢氧化铁,F→G的化学方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 ;综上所述,本题答案是:4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3。
(3) A和C为Fe2O3 和Al2O3的混合物,溶于100mL稀硫酸中,生成铁离子和铝离子;根据图象可知,加入氢氧化钠溶液后,没有沉淀生成,说明硫酸溶解氧化铝、氧化铁后硫酸有剩余;随着碱量的增加,沉淀逐渐增多,达到最大值,碱过量,氢氧化铝溶解,氢氧化铁不溶解,
①根据21.4g沉淀的质量是氢氧化铁的质量,氢氧化铁物质的量是21.4/107=0.2mol,根据铁元素守恒,所以氧化铁的物质的量是0.1mol, Fe2O3的质量是0.1×160=16g;
因此,本题正确答案是16。
②从260-300mL,NaOH溶解Al(OH)3,发生反应:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,氢氧化铝的质量是:37-21.4=15.6g,即0.2mol,消耗NaOH为0.2mol,所以氢氧化钠的浓度0.2/0.04=5mol/L;当V(NaOH)=260mL时,沉淀量最大,此时沉淀为Fe(OH)3和Al(OH)3,溶液中溶质为Na2SO4;根据钠元素守恒:2n(Na2SO4)=n(NaOH),n(Na2SO4)=0.5n(NaOH)=0.5×0.26×5=0.65mol;根据硫酸根离子守恒:n(H2SO4)= n(Na2SO4)=0.65mol,则c(H2SO4)=0.65/0.1=6.5mol/L;
综上所述,本题答案是:6.5mol/L。

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