8.1自然资源的开发利用同步练习(含解析)2023——2024下学期人教版(2019)高中化学必修第二册

8.1自然资源的开发利用同步练习
姓名()班级()学号()
一、选择题
1.化学与社会、科技、生活密切相关,下列说法错误的是
A.碳化硅、氮化硅陶瓷具有耐高温、耐磨蚀等优良性能,属于新型无机非金属材料
B.“尿不湿”的主要成分是高分子树脂,其分子结构中因含有大量的羧基、羟基等亲水基团而具有强吸水性
C.以来自生物质的纤维素、淀粉等为原料的化工生产路线因其低碳排放和可再生性将逐步替代以煤、石油和天然气为原料的生产路线
D.我国研制的某种超级钢中含有其他四种元素:Mn 10%、C 0.47%、Al 2%、V 0.7%,它属于合金,该合金中有两种元素属于过渡元素
2.“挖掘文物价值,讲好河北故事”。下列文物材质主要是硅酸盐的是
A.错金铜博山炉 B.长信宫灯 C.金缕玉衣 D.元青花釉里红镂雕盖罐
A.A B.B C.C D.D
3.海藻中含有丰富的碘元素。下面是实验室从海藻里提取碘的流程的一部分,下列判断正确的是
A.步骤④的操作是过滤 B.可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全
C.步骤①③的操作分别是过滤、萃取 D.步骤③中加入的有机溶剂可以是酒精或
4.铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的7.73%),主要以铝土矿形式存在(主要成分是)。要从铝土矿中提取铝,首先要获得纯度较高的氧化铝(熔点:2054℃),主要的工艺流程如图所示:
下列说法正确的是
A.碱溶①后,溶液中主要含有的阳离子为和
B.步骤②通入足量反应的离子方程式为
C.灼烧③一般在蒸发皿中进行
D.电解④添加冰晶石 (Na3AlF6)的主要作用是降低的熔融温度
5.工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.常选用溶液
B.“煅烧”发生反应:
C.“氯化”时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D.工业上常用电解熔融制备金属镁
6.北京冬季奥运会向世界展示了中国科技的飞速发展。下列说法正确的是
A.北京冬奥会火炬“飞扬”首创以复合碳纤维为外壳材料,碳纤维是一种新型有机材料
B.速滑馆的曲面玻璃,其制备原料是纯碱、石灰石和石英砂
C.滑雪板板底的钢刃,主要成分是铝的合金
D.宴会上的白葡萄酒含多种维生素,通常添加微量,目的是防止葡萄酒变色
7.工业上用某种氧化铝矿石(含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
对上述流程中判断正确的是
A.由于为两性氧化物,因此试剂X既可以是强酸,也可以是强碱
B.可以用稀硫酸或稀盐酸代替
C.反应Ⅱ的离子方程式为
D.工业上还可采用Fe还原的方法制Al,成本更低
8.轻质氧化镁主要用作制备陶瓷、搪瓷和耐火砖的原料。一种以白云石为原料制备轻质氧化镁和碳酸钙的流程如图,“热解”时发生反应。下列说法错误的是
A.窑气和热解气的主要成分为,可循环用于“碳化'”
B.白灰的主要成分为和
C.“碳化”时需加入足量的和水,发生了还原反应
D.“轻烧”时,发生了分解反应
9.将5.1g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中,得到(标准状况)。下列说法正确的是
A.镁铝合金熔点比单质铝或单质镁都高 B.该合金中镁的质量为3.6g
C.参与反应的盐酸物质的量为 D.反应过程中转移的电子总数为
10.作为社会的一员,学好化学不仅帮助我们找到分析问题、解决问题的新途径、新视角,还可以在将来从事化学相关的职业,为满足人类日益增长的美好生活需要及社会的可持续发展作出更大的贡献。下列关于化学与职业说法不正确的是
A.科技考古研究人员利用衰变测定装置,对文物进行年代测定和研究
B.化学科研工作者通过研究物质的转化规律和控制手段,研发合成新型催化剂分子
C.测试工程师通过测定不锈钢中C、H、O、N、S等元素含量,对不锈钢进行等级判断
D.水质检验员对自来水中的、、微生物等进行检测和分析,确保自来水出厂达标
11.日常使用的金属材料,大多数属于合金。下列关于合金的说法不正确的是
A.低碳钢的韧性较好,高碳钢的硬度较大
B.合金是一种混合物,必须由多种金属融合而成
C.储氢合金是一类能与氢气结合成金属氢化物的材料
D.向纯铝中加入其他金属制成的硬铝是制造飞机的理想材料
12.下列示意图与表述内容相符合的是
选项 示意图 表述内容
A NaCl溶液能够导电
B 合金内原子层之间的相对滑动变得困难
C 光照过程中氯水的氯离子浓度
D 还原剂和氧化剂的关系
A.A B.B C.C D.D
13.《天工开物》中述及铜的开采与冶炼:凡铜砂……淘洗去土,然后入炉煎炼。其熏蒸旁溢者为自然铜……色似干银泥……凡铜质有数种:有与铅同体者,其煎炼炉法,傍通高低二孔,铅质先化,从上孔流出。下列有关说法错误的是
A.“淘洗去土滓”属于原料的富集
B.炼制所得自然铜为合金
C.铜与铅混合物的分过程利用了物质的熔点不同
D.铜和铅均属于过渡金属
14.为回收利用含的废液,某化学兴趣小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是
A.步骤I中,加入足量溶液充分反应后,上下两层均为无色
B.步骤I中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A
C.试剂X可用硫酸
D.粗可用升华法进一步提纯
15.海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验,下列有关说法不正确的是
A.步骤①灼烧海带时,需用到仪器三脚架,泥三角,表面皿和酒精灯
B.步骤④反应的离子方程式是:
C.步骤⑤中,可选择用四氯化碳来代替苯
D.步骤⑥的实验操作名称是蒸馏
二、填空题
16.海水提溴过程中溴元素的变化如下图所示:
(1)过程I需要向酸化后的海水中通入___________。
A. B.HCl C. D.
(2)过程II中,用热空气将溴赶出,再用浓(aq)吸收。将该过程中反应的化学方程式补充完整,并用单线桥标出电子转移的方向和数目。
向盛有KI(aq)的试管中加入少许后滴加氯水,振荡、静置后,层变成紫色,如果继续向试管中滴加氯水,振荡,层会逐渐变浅,最后变成无色。
(3)写出层由紫色变成无色(生成)的化学方程式: 。
(4)整个过程两步反应的还原剂分别是:第一步 、第二步 。
(5)把KI换成KBr,则层变为 色,继续滴加氯水,层的颜色没有变化。向用硫酸酸化的NaI(aq)中逐滴加入(aq),当加入2.6mol 时,测得反应后溶液中溴和碘的存在形式及物质的量(n)如下表。则原溶液中NaI的物质的量是 mol。
粒子
n/mol 0.5 1.3 未知
、、氧化性由强到弱的顺序合理的是 。
A. B.
C. D.
17.物质集合中含有常见物质、、、、、、。这些物质按照以下方法进行分类后如图所示,请按照要求回答问题。
(1)B组物质中属于非电解质的为 。
(2)C组物质中能与水反应生成还原性气体的化学方程式为 。
(3)D组物质中其中一种物质可以制备出另外一种物质,请写出一种该反应在工业上的应用: 。
(4)请写出组中的酸性氧化物与酸性溶液反应的离子方程式: 。
(5)在密闭容器中,将组中的两种物质充分加热后排出气体,经测定,所得固体为纯净物,该纯净物的化学式为 。
三、解答题
18.海水是资源丰富的大宝库,开发和利用海洋资源是当前科学研究的一项重要任务。海水中提取出的碘单质在医药学上有着重要作用,比如华素片又称西地碘含片,主要用于治疗慢性咽喉炎、口腔溃疡、慢性牙龈炎和牙周炎,其主要活性成分是分子碘。三个探究学习小组为研究华素片中的活性成分,进行如下实验,回答下列问题:
(1)甲组同学取2片华素片研细,置于锥形瓶中,加入约10mL蒸馏水溶解,再加入约2mL___________(填序号),溶液变为蓝色,证明含有活性成分。
A.酒精 B.溶液 C.淀粉溶液 D.四氯化碳
(2)乙组同学取2片华素片研细,置于锥形瓶中,加入约10mL蒸馏水溶解,再加入约2mL (填序号),溶液分层,且 层为 色,证明含有活性成分。
A.酒精    B.溶液    C.淀粉溶液     D.四氯化碳
(3)丙组同学用乙组同样方法验证后,将溶液转入 (仪器名),进行 操作,将两层液体进行分离。
空气吹出法是海水提溴的常用方法,溴及其衍生物是制药业和制取阻燃剂、钻井液等的重要原料,海水提溴的一般流程如下:
(4)吸收塔中用的水溶液吸收,吸收率可达95%,写出有关反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目 。
(5)进行虚线框内的工艺流程的目的是 。
(6)已知海水中含量为,依据上述流程,若将海水中的溴元素转化为工业溴,至少需要标准状况下的体积为 L(忽略的溶解)。
海水提溴、海带提碘的工艺中,氯气起着重要的氧化作用,为验证与其他物质氧化性的相对强弱,小组分别进行如下实验:
一号小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验),A装置用于制备,C装置用于制备。
(7)若用100mL的浓盐酸与足量的制备,则被氧化的HCI的物质的量为0.1mol,该说法 。
A.正确     B.错误
(8)现将A中产生的气体通入B中,可以观察到溶液颜色变黄色,化学方程式为 。
(9)若将制取的通入氯化铁溶液,可以使溶液颜色变绿,写出反应的离子方程式: 。
(10)二号小组向、的混合溶液,通入一定量氯气,溶液中各种离子物质的量的变化如图所示,线段BC表示 (填离子符号)物质的量的变化,原混合溶液 。
19.铝、铁、硅的单质及化合物在工业生产中具有广泛应用,工业上常用某矿石(主要成分有、、FeO、等)来制备绿矾和,其工艺流程如图:
已知:SiO2+2NaOH=Na2SiO3(可溶于水)+H2O、Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(难溶于水)。
回答下列问题:
(1)滤渣1的成分是: (填化学式);滤渣1中加入稀硫酸发生的反应离子方程式为 。
(2)过程1涉及的分离操作为 。
(3)写出由滤液1生成滤液2的离子方程式为: 。
(4)过程3中加入的过量试剂A为氨气,反应的化学方程式为 。
(5)向溶液A中加入过量铁粉的目的是: 。
(6)由溶液B得到绿矾的实验操作是 。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.D
【详解】A.碳化硅、氮化硅陶瓷具有耐高温、耐磨蚀等优良性能,属于新型无机非金属材料,A正确;
B.尿不湿的主要成分为高分子树脂,高分子树脂分子结构中含有大量的羧基、羟基等亲水基,因此其具有强吸水性,B正确;
C.石油和天然气燃烧排出大量二氧化碳且不可再生,以来自生物质的纤维素、淀粉和油脂为原料的化工生产路线因其低碳排放和可再生性将逐步替代以煤、石油和天然气为原料的生产路线,C正确;
D.该合金中,Fe、Mn、V都是过渡元素,因此含有三种过渡元素,D错误;
故选D。
2.D
【详解】A.由“错金”可知,错金铜博山炉是金属制品,不是由硅酸盐制成,A错误;
B.长信宫灯是金属制品,不是由硅酸盐制成,B错误;
C.金缕玉衣用金丝将玉片编缀而成,金丝是金属制品,玉片主要成分是二氧化硅,不是由硅酸盐制成,C错误;
D.元青花釉里红镂雕盖罐为瓷器,其材质全部是硅酸盐,D正确;
答案选D。
3.C
【分析】海藻灰悬浊液通过过滤把不溶性物质过滤除去,滤液中含可溶性碘离子,通入氯气把碘离子氧化成单质碘,碘易溶于有机溶剂,通过萃取分液得到含碘有机溶液,再蒸馏把碘和有机溶剂分开;
【详解】A.碘易溶于有机溶剂,所以不能过滤,应该用蒸馏的方法提取碘,步骤④的操作是蒸馏,故A错误;
B.淀粉遇到I2会变蓝色,用淀粉溶液检验步骤②是否发生,但不能检验反应是否进行完全,故B错误;
C.步骤①、③的操作分别是过滤、萃取,故C正确;
D.萃取剂不能和溶质反应,且萃取剂和原溶剂不能互溶,由于酒精能与水互溶,故酒精不能做萃取剂,CCl4不溶于水能分层,碘单质在有机溶剂中溶解度大,故四氯化碳可作萃取剂,故D错误;
故选:C。
4.D
【分析】在铝土矿中加入氢氧化钠溶液,铝土矿中的氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成溶液;通入二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀;灼烧氢氧化铝生成氧化铝;电解氧化铝得到铝单质。
【详解】A.碱溶①后,氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成和水,溶液中主要含有的阳离子为,A项错误;
B.步骤②通足量的应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根,离子方程式为:,B项错误;
C.灼烧③一般在坩埚中进行,C项错误;
D.熔点较高,电解④添加冰晶石,目的是降低熔融温度,D项正确;
故选D。
5.A
【分析】海水经一系列处理得到苦卤水,苦卤水中含Mg2+,苦卤水中加物质X使Mg2+转化为Mg(OH)2,过滤除去滤液,煅烧Mg(OH) 2得MgO,MgO和C、Cl2经“氯化”得无水MgCl2。
【详解】A.物质X的作用是使Mg2+转化为Mg(OH)2,工业上常采用CaO,发生CaO+H2O=Ca(OH) 2,Ca(OH) 2+Mg2+=Mg(OH) 2+Ca2+,工业上由于成本原因不用氢氧化钠,A错误;
B.“煅烧”后得到MgO,发生反应:,B正确;
C.“氯化”时,氯气中氯元素化合价由0变为-1,为氧化剂,碳元素化合价由0变为+2,为还原剂,由电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,故C正确;
D.Mg是较活泼金属,工业上常用电解熔融氯化镁制备金属镁,D正确;
故选A。
6.B
【详解】A.碳纤维为碳的单质,属于无机物,是一种无机非金属材料,故A错误;
B.制备玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂,故B正确;
C.生铁和钢的主要成分都是铁的合金,故C错误;
D.白葡萄酒含维生素C等多种维生素,易被氧化,而通常添加微量SO2,则SO2先被氧化,以防止营养成分被氧化,故D错误;
故选B。
7.C
【分析】氧化铝与过量的NaOH溶液反应生成溶液,过滤后向溶液中通入过量CO2,生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3,Al(OH)3加热分解产生Al2O3,电解生成Al;
【详解】A.和均可以与酸反应,因此试剂X不可以是强酸,A错误;
B.过量的稀硫酸或稀盐酸会使得氢氧化铝沉淀溶解,故不能为稀硫酸或稀盐酸,B错误;
C.反应Ⅱ通入过量的CO2,生成氢氧化铝沉淀和NaHCO3,离子方程式为:,C正确;
D.Fe的金属性比Al弱,工业上不可采用Fe还原,D错误;
故选C。
8.C
【分析】该工艺流程原料为白云石,产品为轻质氧化镁和碳酸钙,白云石在煅烧过程发生分解反应生成、及,为窑气的主要成分,、为白灰的主要成分,白灰在碳化过程与、反应生成及,通过过滤分离得到,溶液热解得到及气体,热解气主要成分为,过滤后得到的经轻烧、研磨得到轻质氧化镁。
【详解】A.通过以上分析可知,窑气和热解气的主要成分为,可循环用于“碳化'”,A正确;
B.白灰的主要成分为和,B正确;
C.白灰为、,在碳化过程与、反应生成及,无元素化合价变化,不是氧化还原反应,C错误;
D.经轻烧、研磨得到轻质氧化镁,研磨是物理变化,故在轻烧过程生成了氧化镁,反应方程式为,为分解反应,D正确;
答案为C。
9.D
【分析】设镁、铝的物质的量分别为a mol和b mol,根据题意知可标准状况下的H2的物质的量为:5.6L÷22.4L/mol=0.25mol,因盐酸足量,金属完全反应,根据反应方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑可知,则有如下关系:24a+27b=5.1,a+1.5b=0.25 ,解得:a=0.1mol,b=0.1mol。
【详解】A.合金的硬度大于成分金属、熔点低于成分金属,镁铝合金熔点比单质铝或单质镁都低,A错误;
B.该合金中镁的质量为0.1mol×24g/mol=2.4g,B错误 ;
C.根据氢元素守恒可知,参与反应的盐酸物质的量为0.25mol,C错误;
D.反应中氢元素化合价由+1变为0,则反应过程中转移的电子0.25mol×2=0.5mol,电子总数为,D正确;
故选D。
10.A
【详解】A.科技考古研究人员在工作中可以利用衰变测定装置,对文物进行年代测定,利用的测定,对文物进行年代测定和研究,A错误;
B.化学科研工作者通过研究物质的转化规律和控制手段,可以研发合成新型催化剂分子,B正确;
C.测试工程师通过测定不锈钢中C、H、O、N、S等元素含量,判断其性能,对不锈钢进行等级判断,C正确;
D.水质检验员对自来水中的、、微生物等进行检测和分析,检验是否合格,确保自来水出厂达标,D正确;
故选A。
11.B
【详解】A.钢的含碳量越高,硬度和脆性越大,韧性越差,A正确;
B.合金是金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质,属于混合物,B错误;
C.储氢合金易与氢气结合成金属氢化物,同时又容易释放出氢气,C正确;
D.纯铝的硬度和强度较小,但是加入其他金属制成的硬铝性能优良,是制造飞机的理想材料,D正确;
故选B。
12.B
【详解】A.图示没有水分子,则为熔融氯化钠通电后氯离子向正极相连的电极移动、钠离子向负极相连的电极移动,所以图示为熔融氯化钠能导电,A错误;
B.合金中原子半径不同,使原子层之间的相对滑动变得困难,B正确;
C.次氯酸在光照条件下分解为盐酸和氧气,氯离子浓度变大,C错误;
D.氧化还原反应中,还原剂失电子、氧化剂得电子,D错误;
故选B。
13.D
【详解】A.“淘洗去土滓”,使矿石和土分离属于原料的富集,A正确;
B.纯铜为红色,“自然铜……色似干银泥”为合金,B正确;
C.铜与铅混合物的分离过程中,铅质先熔,从上孔流出,利用了物质的熔点不同,C正确;
D.铅为第ⅣA族元素,不属于过渡金属,D错误;
答案选D。
14.B
【分析】由题给流程可知,向碘的四氯化碳溶液中加入碳酸钠溶液,碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,分液得到四氯化碳和溶液A;向溶液A中加入硫酸溶液,碘化钠和碘酸钠在硫酸溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘。
【详解】A.由分析可知,步骤I中,加入足量碳酸钠溶液发生的反应为碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,则充分反应后,上下两层均为无色,上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳,故A正确;
B.四氯化碳的密度大于水,加入足量碳酸钠溶液充分反应后,上下两层均为无色,上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳,则分液时应从分液漏斗上口倒出溶液A,故B错误;
C.由分析可知,向溶液A中加入硫酸溶液的目的是使碘化钠和碘酸钠在硫酸溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘,则试剂X可用硫酸,故C正确;
D.碘受热会发生升华,所以实验制得的粗碘可用升华法进一步提纯,故D正确;
故选B。
15.A
【分析】海带在坩埚中进行灼烧后,加入少量水进行溶解、过滤,得到含有碘离子的溶液;再向溶液中加入二氧化锰和硫酸制取碘单质,再加入苯进行萃取,利用分液漏斗进行分液,再进行蒸馏操作分离碘和苯。
【详解】A.步骤①灼烧海带时,需用到仪器三脚架,泥三角,坩埚和酒精灯,A错误;
B.二氧化锰具有氧化性,能氧化碘离子为碘单质,反应为碘离子与二氧化锰、氢离子反应生成二价锰离子、碘单质和水,离子方程式为,B正确;
C.萃取时,使用的溶剂为与水互不相溶也不反应,且溶质在此溶剂的溶解度较大;故骤⑤中,可选择用四氯化碳来代替苯,C正确;
D.步骤⑥为从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,利用两物质的沸点不同进行分离,操作方法为蒸馏,D正确;
故选A。
16.(1)A
(2)
(3)
(4) KI
(5) 橙红色或红棕 3 C
【分析】由题意可知,向盛有碘化钾溶液的试管中加入少许四氯化碳后滴加氯水,四氯化碳层变成紫色,说明氯气和碘化钾溶液发生置换反应生成碘单质,继续向试管中滴加氯水,振荡,四氯化碳层会逐渐变浅,最后变成无色,说明碘和氯气发生氧化还原反应生成碘酸。
【详解】(1)过程I需要向酸化后的海水中通入氧化剂将Br-氧化为Br2,故选A。
(2)反应中溴既是氧化剂又是还原剂,所以单线桥为;
(3)由分析可知,四氯化碳层由紫色变成无色,发生的反应为氯气与溶液中的碘反应生成碘酸和盐酸,反应的化学方程式为,故答案为:;
(4)由分析可知,四氯化碳层变成紫色,说明碘化钾是反应的还原剂,四氯化碳层会逐渐变浅,最后变成无色,说明碘是反应的还原剂,故答案为:KI、;
(5)氯气的氧化性大于溴,所以氯气能与溶液中的溴离子发生置换反应生成溴单质,反应的离子反应方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,溴的四氯化碳溶液为橙红色或红棕色。根据表中数据,NaBrO3作氧化剂,还原产物是Br2,NaI作还原剂,被氧化成NaIO3和I2,2.6molNaBrO3→1.3molBr2,2.6molNaBrO3全部参与反应,根据得失电子数目守恒有2.6mol×(5-0)=0.5mol×2×[0-(-1)]+n(NaIO3)×[5-(-1)],解得n(NaIO3)=2mol,根据碘原子守恒,NaI物质的量为(0.5mol×2+2mol)=3mol;故答案为3;继续向溴水中滴加氯水,四氯化碳层的颜色没有变化,说明氯气的氧化性小于溴酸,氯气能和碘反应生成碘酸,所以氯气的氧化性大于碘酸,则Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是HBrO3>Cl2>HIO3,故答案为:橙红或红棕;3;C。
17.(1)、
(2)
(3)常用于冶炼高熔点的金属,焊接钢等大截面钢材部件等
(4)
(5)
【分析】单质:Al、Fe、Na、F2,化合物: Na2O2、NaHCO3、SO2、NH3,A组为单质,B组为化合物,据此解题。
【详解】(1)非电解质指的是在熔融状态和水溶液中均不导电的化合物,B组属于非电解质的物质为SO2、NH3;
(2)C组为Na、F2,能和水反应生成还原性气体的化学方程式为;
(3)D组物质为Al、Fe,其中一种物质可以制备出另外一种物质是铝热反应,用途为焊接铁轨、冶炼高熔点的金属等;
(4)F组物质为SO2、NH3,其中SO2是酸性氧化物,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成硫酸锰等,反应的离子方程式为;
(5)F组物质为Na2O2、NaHCO3,NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O、CO2,H2O与Na2O2反应生成NaOH,CO2与Na2O2反应生成Na2CO3,经测定,所得固体为纯净物,则该纯净物是Na2CO3。
18.(1)C
(2) D 下 紫
(3) 分液漏斗 分液
(4)
(5)富集溴元素
(6)89.6
(7)B
(8)Cl2+2FeCl2=2FeCl3
(9)SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+
(10) Fe2+ 1:2:3
【详解】(1)碘微溶于水,溶于水得到的碘溶液能使淀粉溶液变蓝色,则甲组同学证明华素片含有活性成分碘加入的试剂为淀粉溶液,故选C;
(2)碘易溶于不溶于水的四氯化碳,则向碘水中加入四氯化碳,溶液分层,下层碘的四氯化碳溶液呈紫色证明华素片含有活性成分碘加入的试剂为淀粉溶液,故答案为:D;下;紫;
(3)将加入四氯化碳萃取得到的溶液转入分液漏斗中,进行分液操作将两层液体进行分离得到碘的四氯化碳溶液,故答案为:分液漏斗;分液;
(4)由图可知,吸收塔中发生的反应为二氧化硫水溶液与吹出的溴反应生成氢溴酸和硫酸,反应中溴元素的化合价降低被还原,溴是反应的氧化剂,硫元素的化合价升高被氧化,二氧化硫是还原剂,反应消耗1mol二氧化硫时,反应转移2mol电子,表示反应电子转移的方向和数目的单线桥为,故答案为:;
(5)由图可知,吸收塔中发生的反应为二氧化硫水溶液与吹出的溴反应生成氢溴酸和硫酸,使溶液中的溴元素含量远高于海水中溴元素的含量,所以进行虚线框内的工艺流程的目的是富集溴元素,故答案为:富集溴元素;
(6)溶液中溴离子与氯气发生置换反应生成溴和氯离子,反应的方程式为Cl2+2Br—=Br2+2Cl—,由图可知,提取溴的过程中需要通入2次氯气,则将5m3海水中的溴元素转化为工业溴,至少需要标准状况下氯气的体积为×2×22.4L/mol=89.6L,故答案为:89.6;
(7)稀盐酸与二氧化锰共热不反应,浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,随着反应进行,浓盐酸变为不能与二氧化锰共热反应的稀盐酸,则被氧化的氯化氢小于2mol/L×1L×=1mol,故选B;
(8)由实验装置图可知,装置B中发生的反应为氯气与氯化亚铁溶液反应生成氯化铁,反应的化学方程式为Cl2+2FeCl2=2FeCl3,故答案为:Cl2+2FeCl2=2FeCl3;
(9)二氧化硫具有还原性,能与溶液中的铁离子反应生成硫酸根离子、亚铁离子和氢离子,反应的反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+,故答案为:SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+;
(10)碘离子、溴离子和亚铁离子的还原性强弱顺序为:I—>Fe2+>Br—,由氧化还原反应规律可知,AB段发生的反应为:Cl2+2I—=I2+2Cl—,BC段发生的反应为2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl—,DE段发生的反应为Cl2+2Br—=Br2+2Cl—,由图可知,三段反应消耗氯气的物质的量分别为1mol、2mol、3mol,则由方程式可知,溶液中碘离子、亚铁离子和溴离子的物质的量之比为1:2:3,故答案为:Fe2+;1:2:3。
19.(1) Fe2O3、FeO Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O
(2)过滤
(3)[Al(OH)4]-+4H+=Al3++4H2O
(4)
(5)将Fe3+全部还原为Fe2+
(6)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【分析】向矿石中加入NaOH溶液,Al2O3反应变为NaAlO2溶液;SiO2反应变为Na2SiO3溶液,而碱性氧化物Fe2O3、FeO不能反应,仍然以固体存在,故过滤得到的滤渣1中含有Fe2O3、FeO,向其中加入稀硫酸,反应产生溶液A中含Fe2(SO4)3、FeSO4,再向其中加入过量Fe粉,Fe2(SO4)3与Fe反应变为FeSO4,过滤除去过量铁粉,将滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾。滤液1中含Na[Al(OH)4]、Na2SiO3,向其中加入过量稀HCl,Na[Al(OH)4]反应变为NaCl、AlCl3;Na2SiO3反应变为NaCl及H2SiO3沉淀;过滤得到的滤渣2为H2SiO3;滤液2中含NaCl、AlCl3。向其中通入氨气,反应产生Al(OH)3沉淀,将其过滤、洗涤、加热,分解产生Al2O3,据此分析。
【详解】(1)由分析可知,滤渣1中含有Fe2O3、FeO,向其中加入稀硫酸,发生的离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O;
(2)过程1涉及分离操作是分离难溶性固体与可溶性液体混合物,名称为过滤;
(3)由滤液1生成滤液1是偏铝酸钠和盐酸反应生成铝离子和氯化钠,离子方程式为:[Al(OH)4]-+4H+=Al3++4H2O;
(4)由分析可知滤液2中含NaCl、AlCl3,向其中通入氨气,反应产生Al(OH)3沉淀,化学方程式为:;
(5)由分析可知,溶液A中含Fe2(SO4)3、FeSO4,再向其中加入过量Fe粉,Fe2(SO4)3与Fe反应变为FeSO4,则向溶液A中加入过量铁粉的目的是将Fe3+全部还原为Fe2+;
(6)由分析可知,将滤液B经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾。
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