8.1 自然资源的开发利用 优选提升题
2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.化学与生活密切相关,下列过程不属于化学反应的是( )
A B C D
酸性重铬酸钾用于检测酒精 铝粉与强碱溶液反应放热 植物油在空气中变质,产生“哈喇”味 海水经风吹日晒获得粗盐
A.A B.B C.C D.D
2.许多国家十分重视海水资源的综合利用,不需要化学变化就能从海水中获得的物质是( )
A.溴、碘 B.钠、镁 C.烧碱、氢气 D.食盐、淡水
3.今年我国新疆玛湖发现储量达12亿吨的大型油田。石油的分馏产物中没有的是( )
A.汽油 B.酒精 C.煤油 D.石蜡
4.金属冶炼通常有热分解法、热还原法和电解法。下列金属中,需要用电解法冶炼的是( )
A. B. C. D.
5.从海水中提取下列物质,可以不涉及到化学变化的是( )
A.Mg B.NaCl C.Br2 D.K
6.我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:
下列说法错误的是( )
A.反应①的产物中含有水
B.反应②中只有碳碳键形成
C.汽油主要是C5~C11的烃类混合物
D.图中a的名称是2-甲基丁烷
7.化学与生产生活密切相关。下列叙述错误的是( )
A.有机玻璃的主要成分是硅酸盐和二氧化硅
B.硫酸亚铁与维生素C混用有利于铁元素吸收
C.汗水浸湿的衣服晾干后的白色斑迹主要是氯化钠
D.通过石油的裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯
8.下列说法不正确的是( )
A.聚乙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程
C.淀粉和纤维素都能在人体内发生水解
D.油脂在酸性条件下水解获得高级脂肪酸和甘油
9.下列说法不正确的是( )
A.厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质能
B.煤的气化、液化、干馏都是物理变化
C.利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下可使水分解产生氢气
D.熔喷布以聚丙烯为主要原料,制造聚丙烯的原料主要来自于石油的裂解
10.下列有关金属冶炼的说法中,不正确的是( )
A.金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成单质
B.用碳粉或铝粉还原铁矿石可以获取金属Fe
C.通过电解NaCl溶液的方法可以获取金属Na
D.冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜
11.SO2是大气污染物,海水具有良好的吸收SO2 的能力。下列说法正确的是( )
A.SO2溶于海水生成 H2SO3,H2SO3最终会电离出SO ,电离过程为H2SO3= 2H+ + SO
B.在SO2溶解的过程中,SO 可以被海水中的溶解氧氧化为SO ,海水的 pH会升高
C.为调整海水的pH,可加入新鲜的海水,使其中的HCO 参与反应,其反应的离子方程式是HCO + H+ =CO2↑+ H2O
D.在海水吸收SO2的过程中,体现了SO2的氧化性
12.下列说法不正确的是( )
A.天然气是有机化合物,煤是无机化合物
B.石油的裂化是为了提高汽油等轻质油的产量和质量
C.煤的气化、液化和干馏都是化学变化
D.在催化剂作用下,用玉米、高粱为原料经水解和发酵可制得乙醇
13.通过石油的裂化、裂解可获得很多重要的化工原料,将十六烷()裂解,所得产品不可能是( )
A. B. C. D.
14.“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图:
下列说法正确的是( )
A.从吹出塔进入吸收塔的物质只有Br2
B.从吸收塔流出的溶液主要含HBr和H2SO4
C.两次通入水蒸气的作用都是参加反应
D.第一次通入Cl2的目的是氧化Br-,第二次通Cl2的目的是氧化SO2
15.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法错误的是( )
A.工业上电解熔融Al2O3制备金属铝
B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
C.金属锌与稀硫酸反应制取氢气,粗锌比纯锌反应速率快
D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁
16.下列叙述I和II均正确且有因果关系系的是( )
选项 叙述I 叙述II
A NO难溶于水、易被O2氧化 收集NO只能采用排水法
B SO2能使溴水褪色 SO2具有漂白性
C 浓硫酸具有强氧化性 不能用浓硫酸干燥SO2
D 煤中含有苯、甲苯等芳香烃 通过煤的干馏可获得苯、甲苯等芳香烃
A.A B.B C.C D.D
17.化学在人类社会的可持续发展中发挥着重要作用,下列说法错误的是
A.工业上常用加热分解的方法冶炼活泼金属
B.海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法
C.“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物
D.不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构
18.海水提溴的方法有多种,某提溴方法的部分工艺流程如下:
下列说法错误的是( )
A.步骤③反应后的溶液酸性增强
B.步骤②、③、④相当于“浓缩”环节
C.步骤②利用了溴单质易挥发的性质
D.用乙醇萃取Ⅱ溶液,可将水与Br2分离
19.金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是( )
A.金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属在地壳中的含量
B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物的方法冶炼
C.纯铁的硬度比生铁高
D.高炉炼铁的还原剂是CO
20.冶炼银的化学方程式是:2Ag2O 4Ag+O2↑,该冶炼方法属于金属冶炼的( )
A.电解法 B.热还原法 C.热分解法 D.置换法
二、综合题
21.海水是人类宝贵的自然资源,从海水中可以提取多种化工原料。如图是有关海水的部分生产工艺流程图。
(1)①从海水中获取淡水历史最久的方法是: 。
②过程a是粗盐的精制。除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO杂质时,粗盐溶解后加入沉淀剂:
a.过量的Na2CO3溶液 b.过量的BaCl2溶液 c.过量的NaOH溶液
加入沉淀剂的顺序正确的是 (填序号)。
A.abc B.bac C.cba
(2)过程b用于海水提溴。主要工业生产流程如图所示。
①吹出塔中通入热空气吹出Br2,利用了Br2的 ,吸收塔中吸收Br2,利用了Br2的 (填序号)。
a.氧化性 b.还原性 c.挥发性
②吸收塔中SO2将Br2转化为HBr的化学方程式是 。
(3)母液可用于海水提镁。
①为使母液中的MgCl2转化为Mg(OH)2,从原料来源及经济效益角度考虑,试剂①最好选用 。
a.氨水 b.氢氧化钙 c.氢氧化钠
②过程c的化学方程式为 。
22.海洋是生命的摇篮,蕴藏着丰富的资源。回答下列问题:
(1)目前海水淡化的主要方法有 (填一种)。
(2)从氯碱工业的副产品中能够得到一种含氯消毒剂,有效成分为NaClO,该消毒剂起作用的原理是利用了HClO的 (填“强氧化性”或“强还原性”)。
(3)海水提镁工艺流程如图所示:
操作a的名称为 。
(4)海水提溴工艺流程如图所示:
①海水中的被氧化的离子方程式是 。
②写出吸收塔中将转化为HBr的化学方程式: 。
23.海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)无需经过化学变化就能从海水中获得的物质是________(填序号)。
A.Cl2 B.淡水 C.烧碱 D.食盐
(2)从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气,将溴离子氧化,该反应的离子方程式是 。
(3)下图是从海水中提取镁的简单流程。
工业上常用于沉淀Mg2+的试剂A的俗名是 , 转化为MgCl2的离子方程式是 。
(4)海带灰中富含以I-形式存在的碘元素。实验室提取I2的途径如下所示:
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是 。步骤②加热煮沸一会的目的是
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液,写出该反应的离子方程式 。反应结束后,再加入CCl4作萃取剂,振荡、静置,可以观察到CCl4层呈 色。从碘的提取CCl4提取碘可以用 的方法。
24.海水是一种重要的自然资源,利用海水可得到一系列产品。根据下列流程回答问题:
熔点:MgO 2800℃;MgCl2 712℃。
(1)从海水中获得淡水的主要方法有电渗析法、蒸馏法和 (填一种方法)。
(2)工业上常用的一种“提溴”技术叫做“吹出法”,其过程主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏等环节,“氧化”工序中发生的主要反应是 (用离子方程式表示)。
(3)“产品A”的主要成分是 (填化学式)。
(4)“提镁”工序获取氢氧化镁操作的名称是 ;由氢氧化镁进一步加工获得的MgCl2可用于电解法获取镁单质。冶炼镁时,电解熔融MgCl2而不电解熔融MgO的原因是 。将铝和镁作电极插入氢氧化钠溶液中,作负极的是 (填化学式);写出正极的电极反应式: 。
(5)侯德榜是我国近代化学工业的奠基人,在经过数百次的试验后,侯德榜终于确定了制备纯碱的新工艺。该新工艺制备纯碱的方法为将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中获得碳酸氢钠和氯化铵,为了提高产率,应往饱和食盐水中先通入 (填化学式,下同),后通入 ,写出该方法中获得碳酸氢钠和氯化铵的化学方程式: 。
25.一种从海水中提取金属镁和单质溴的主要步骤如下:
回答下列问题:
(1)试剂1属于氧化物,它是 ,试剂2是 (填化学式)。
(2)操作A中常用玻璃棒,其作用是 ,操作B是 (填操作名称)。
(3)溴蒸气通入二氧化硫的水溶液中,其离子方程式为 。
(4)设计简易实验证明溶液2含: 。
(5)向溶液1中通入热空气的目的是 ;向溶液2中通入氯气的反应中,氧化剂是 (填化学式)。
(6)工业上冶炼金属常用镁作还原剂。如高温下,镁置换中U(铀),写出化学方程式: 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.酸性重铬酸钾用于检测酒精,其原理是酸性重铬酸钾氧化酒精,自身被还原,是化学变化,A不符合题意;
B.铝粉与强碱反应是化学变化,B不符合题意;
C.植物油在空气中变质是植物油被空气氧化了,C不符合题意;
D.海水经风吹日晒获得粗盐是海水中的水挥发,溶质结晶,是物理变化,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】化学反应的本质是产生新物质。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.从海水中提取溴和碘,是用氯气把其中的碘离子和溴离子氧化为碘单质和溴单质,涉及化学变化,故A不符合题意;
B.海水中得到钠、镁,需要首先从海水中获得氯化钠和氯化镁,然后再去电解熔融状态的氯化钠和氯化镁获得钠、镁,涉及化学变化,故B不符合题意;
C.可从海水中获得氯化钠,然后电解饱和食盐水,即得烧碱、氢气和氯气,涉及化学变化,故C不符合题意;
D.把海水用蒸馏等方法可以得到淡水,把海水用太阳暴晒,蒸发水分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.海水中溴、碘元素以化合态存在,转化为游离态需要发生化学反应;
B.海水中钠、镁元素以化合态存在,转化为游离态需要发生化学反应;
C.海水中氢元素以化合态存在,转化为游离态需要发生化学反应;
D.将海水蒸发即可得到实验和淡水,不需要发生化学反应。
3.【答案】B
【解析】【解答】石油的分馏产物是各类烃的混合物,汽油、煤油、石蜡均由碳氢元素组成,属于烃类,而酒精含有碳、氢、氧三种元素,属于醇类,不属于石油的分馏产物,B符合题意;
故答案为:B
【分析】石油分馏产物为各类烃的混合物。
4.【答案】D
【解析】【解答】一般冶炼金属,活泼金属主要是利用电解熔融的化合物制备,不活泼金属一般采用还原性物质还原的方法制备,而银、汞主要加热分解氧化物制取,铝属于活泼金属采用电解熔融氧化铝,铁和铜采用一氧化碳或者碳还原,汞采用分解氧化物方法,
故答案为:D
【分析】一般制备金属单质的方法主要是电解法,还原法,热分解法,结合金属性强弱判断即可。
5.【答案】B
【解析】【解答】A、海水中含有镁离子,从镁离子变成镁单质,则必须是化学变化,故不符合题意;
B、海水中含有氯化钠,通过蒸发就可以得到氯化钠,不涉及化学变化,故符合题意;
C、海水中含有溴离子,通过化学变化变成溴单质,故不符合题意;
D、海水含有钾离子,通过化学变化变成钾单质,故不符合题意。
【分析】由海水制备可知,氯化钠可以通过蒸发得到,金属单质和非金属单质需要通过化学反应制得;
6.【答案】B
【解析】【解答】A、通过图示可以得到反应①为CO2+H2→CO,根据原子守恒,得到反应①为CO2+H2→CO+H2O,A不符合题意;
B、反应②生成(CH2)n中含有碳氢键和碳碳键,B符合题意;
C、汽油主要是C5~C11的烃类混合物,C不符合题意;
D、观察可以发现图中a是(CH3)2CHCH2CH3,其系统命名是2-甲基丁烷,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.结合原子守恒分析;
B.结合产物的结构分析;
C.汽油主要是C5~C11的烃类混合物;
D.根据有机物的命名规则分析;
7.【答案】A
【解析】【解答】A.有机玻璃是高分子有机物化合物,硅酸盐和二氧化硅是无机物,有机玻璃的主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯,故A错误;
B.维生素C具有较强的还原性,能防止硫酸亚,铁被氧化,所以硫酸亚铁与维生素C混用有利于铁元素吸收,故B正确;
C.汗水中含有氯化钠,汗水浸湿的衣服晾干后的白色斑迹主要是氯化钠,故C正确;
D.石油裂化主要目的是为了得到提高汽油的质量和产量,石油的裂解主要目的是为了得到乙烯、丙烯等小分子的烃,所以通过石油的裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A.有机玻璃是高分子有机物化合物,硅酸盐和二氧化硅是无机物;
B.维生素C具有较强的还原性,能防止硫酸亚铁被氧化;
C.汗水中含有氯化钠;
D.石油裂化主要目的是为了得到提高汽油的质量和产量,石油的裂解主要目的是为了得到乙烯、丙烯等小分子的烃。
8.【答案】C
【解析】【解答】A:聚乙烯分子内不含有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A不符合题意;
B:煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,故B不符合题意;
C:人体内无水解酶水解纤维素,故在人体内不发生水解,故C符合题意;
D: 油脂在酸性条件下水解获得高级脂肪酸和甘油 ,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程。
纤维素不能被人体吸收。
脂在酸性条件下水解获得高级脂肪酸和甘油 。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.厨余垃圾中含有丰富的生物质能,选项正确,A不符合题意;
B.煤的气化过程是C和H2O(g)反应生成CO和H2,煤的干馏是将煤隔绝空气加强热,二者都有新物质生成,属于化学变化,选项错误,B符合题意;
C.利用蓝绿藻和微生物做催化剂,由阳光提供能量(太阳能),使得水分解产生氢气,选项正确,C不符合题意;
D.聚丙烯的原料为丙烯,丙烯可来自于石油的裂解,选项正确,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.厨余垃圾中含有丰富的生物质能;
B.根据气化、液化、干馏过程中发生的反应分析;
C.利用蓝绿藻和微生物做催化剂加快水的分解;
D.制造聚丙烯的原料为丙烯;
10.【答案】C
【解析】【解答】A.冶炼金属时,金属元素以化合态存在,冶炼的实质是金属阳离子得到电子变成金属原子,故A不符合题意;
B.碳粉或铝粉具有还原性,高温条件下能还原铁矿石获取金属Fe,故B不符合题意;
C.通过电解熔融NaCl的方法可以获取金属Na,故C符合题意;
D.冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜,反应中铜元素都得电子发生还原反应生成铜单质,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.金属的冶炼,就是将化合态的金属离子转变为游离态的金属单质;
B.大部分金属的冶炼,通常采用热还原法,常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气等,一些活泼的金属也可以做还原剂,置换一些相对不活泼的金属;
C.金属钠为活泼的金属,电解NaCl溶液得到的是氢氧化钠溶液、氢气和氯气;
D.火法炼铜是高温下,利用还原剂将铜置换出来,湿法炼铜利用较活泼的金属,比如铁,将硫酸铜溶液中的铜置换出来。
11.【答案】C
【解析】【解答】A.电离方程式为H2SO3 HSO +H+、HSO3- SO +H+,故A不符合题意;
B.SO 可以被海水中的溶解氧氧化为SO ,由亚硫酸变为硫酸,酸性增强,则海水pH降低,故B不符合题意;
C.调整海水的pH,可加入新鲜的海水,使其中的HCO 参与反应,发生氢离子与HCO 的反应,降低pH,离子反应为HCO + H+ =CO2↑+ H2O,故C符合题意;
D.根据B向分析,在海水吸收SO2的过程中,SO 可以被海水中的溶解氧氧化为SO ,体现了SO2的还原性,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.H2SO3为弱酸,分步可逆电离
B.弱酸变强酸,酸性增强
C,碳酸氢根是显碱性,故可以调节pH
D.二氧化硫被氧化
12.【答案】A
【解析】【解答】A.煤是多种有机物和无机物的混合物,不是化合物,A符合题意;
B.石油的裂化主要是为了提高汽油等轻质油的产量和质量,B不符合题意;
C.煤的干馏生成煤焦油等、气化生成CO和氢气、液化生成甲醇,均为化学变化,C不符合题意;
D.玉米、高粱的主要成分为淀粉,在催化剂的作用下,用玉米、高粱为原料经水解和发酵可制得乙醇,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.煤属于混合物,不是化合物;
B.石油的裂化是将长链的分子断成短链的分子;
C.煤的干馏、气化、液化均有新物质生成,均为化学变化;
D.玉米、高粱的主要成分为淀粉,淀粉水解和发酵可制得乙醇。
13.【答案】D
【解析】【解答】A.,A选项不符合题意;
B.,B选项不符合题意;
C.,C选项不符合题意;
D.烃的裂化产物中不会出现含氧衍生物,D选项符合题意;
故答案为:D。
【分析】烃的裂解产物也只含C、H两种元素。
14.【答案】B
【解析】【解答】A.通入过量氯气与溴离子反应生成溴单质,再鼓入空气和水蒸气使溴蒸气挥发进入吸收塔,但进入吸收塔的还有空气、水蒸气和过量的氯气,A不符合题意;
B.在吸收塔里发生反应Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,所以从吸收塔流出的溶液主要含HBr和H2SO4,B符合题意;
C.在吹出塔通入水蒸气,有助于溴挥发出去,没有参加反应;在蒸馏塔中,发生反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,水作为溶剂,使物质发生反应,同时提供能量,使溴挥发,未参与反应,C不符合题意;
D.第一次、第二次通入Cl2的目的都是氧化Br-,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由海水提溴的工艺流程可知,海水中浓缩后,溴离子与氯气发生氧化还原反应生成溴,利用空气吹出,在吸收塔中二氧化硫与溴水反应生成硫酸和HBr,在蒸馏塔中氯气与HBr反应生成溴,然后蒸馏分离出溴,以此解答该题;
A. 吹出塔进入吸收塔的物质为混合物;
B.Br2可以和SO2发生氧化还原反应;
C.吹出塔中的水蒸气是为了溴挥发出来;
D.两次通入氯气是为了让溴离子充分反应。
15.【答案】D
【解析】【解答】A.铝是活泼性较强的金属,工业上用电解熔融Al2O3制备金属铝,A不符合题意;
B.在海轮外壳上镶入锌块,形成原电池,锌作负极被腐蚀,可减缓船体的腐蚀速率,B不符合题意;
C.金属锌与稀硫酸反应制取氢气,粗锌构成了原电池,反应速率加快,C不符合题意;
D.镁是活泼性较强的金属,应该电解熔融MgCl2制取金属镁,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、Al2O3是离子化合物,可以电解制备铝单质;
B、构成Zn-Fe原电池,铁做正极,可以被保护;
C、粗锌内含有不活泼金属或C等,可以构成原电池;
D、MgCl2Mg+Cl2↑。
16.【答案】A
【解析】【解答】A.NO难溶于水,易被O2氧化为NO2,故收集NO可以采用排水法收集,故A选;
B.二氧化硫具有还原性,溴水具有氧化性,则二氧化硫使溴水褪色体现的是二氧化硫的还原性而不是漂白性,故B不选;
C.浓硫酸虽然具有氧化性,但不能氧化二氧化硫,可以用浓硫酸干燥,故C不选;
D.煤中不含有苯、甲苯等芳香烃,故通过煤的干馏可获得苯、甲苯等芳香烃,故D不选;
故答案为:A。
【分析】A.收集 NO ,应避免被氧化;
B.二氧化硫表现还原性;
C.浓硫酸与二氧化硫不反应;
D.煤不含苯,甲苯。
17.【答案】A
【解析】【解答】A.工业上常用通电分解的方法冶炼活泼金属,A符合题意;
B.海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等,B不符合题意;
C.“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,从根本上提供原料利用率,C不符合题意;
D.不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构,导致土壤退化,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、工业上常用通电分解的方法冶炼活泼金属;
B、 海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法 ;
C、 原子经济性反应”就是 原子利用率100%,反应物全部转化为生成物;
D、土壤具有酸碱性,不同的化肥会影响土壤的性质。
18.【答案】D
【解析】【解答】A.Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,生成的HBr、H2SO4均为强酸,故酸性增强,A不符合题意;
B.步骤②、③、④是Br的富集,相当于“浓缩”环节,B不符合题意;
C.因为溴单质易挥发为溴蒸气,所以用热空气吹出,步骤②利用了溴易挥发的性质,C不符合题意;
D.乙醇与水互溶,不能作为萃取剂,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】海水提溴的过程中,先利用氯气和溴离子反应生成溴和氯离子,用空气吹出,用二氧化硫吸收转化为溴离子,此操作为富集,再通入氯气将溴离子转化为溴;
A、经过反应,二氧化硫和溴反应生成溴化氢和硫酸,溴化氢和硫酸都是强酸;
B、空气吹出,二氧化硫的吸收是富集浓缩的过程;
C、溴易挥发,可用空气吹出;
D、乙醇一般不作为萃取剂,因为可以和水互溶。
19.【答案】D
【解析】【解答】A.金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属活泼性,故A错误;
B.氯化铝为共价化合物,电解氯化铝得不到铝,工业上用电解氧化铝的方法制取铝,用电解熔融氯化镁的方法制取镁,故B错误;
C.生铁为铁碳合金,合金的硬度大于其组分金属,则生铁的硬度比纯铁高,故C错误;
D.铁为较活泼金属,通常用热还原法冶炼,高炉炼铁的的主要原理为,该反应中还原剂是CO,故D正确;
故选D。
【分析】A.依据金属冶炼原理分析;
B.氯化铝为共价化合物;
C.合金的硬度大于其组分金属;
D.铁为较活泼金属,通常用热还原法冶炼。
20.【答案】C
【解析】【解答】从反应方程式2Ag2O Ag+O2↑可以看出,冶炼银的方法属于热分解法,C符合题意。
故答案为:C
【分析】常见金属冶炼方法:
汞和银:热分解法:2HgO(s)2Hg(l)+O2(g); 2Ag2O 4Ag+O2↑ 。
铜:置换法:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 (湿法炼铜)。
铝:电解法:2Al2O34Al+3O2(注意不能用AlCl3,因为AlCl3不是离子化合物)。
镁:电解法:MgCl2(熔融)Mg(s)+Cl2(g)。
钠:电解法:2NaCl2Na+Cl2(g)。
钾:原理是高沸点金属制低沸点金属:Na+KClK+NaCl。
铁:热还原法:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑。
高炉炼铁:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
21.【答案】(1)蒸馏法;BC
(2)c;a;Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr
(3)b;MgCl2 (熔融) Mg+Cl2↑
【解析】【解答】本工艺流程采用从海水中通过蒸馏的方式得到淡水;粗盐精制时通过加入过量的BaCl2溶液、过量的Na2CO3溶液、过量的NaOH溶液将其中的离子转化成沉淀过滤除去,最终得到NaCl;通过向其中加入Ca(OH)2,将镁离子转化成Mg(OH)2,加入盐酸、浓缩转化成MgCl2 6H2O,最后脱水、电解得到金属镁;通过加入Cl2、酸化将Br-转化成Br2,与SO2、H2O反应生成Br-,Br-在与Cl2反应,最后冷凝精馏得到Br2,据此分析回答问题。
(1)①从海水中获取淡水历史最久的方法是蒸馏法;
②粗盐提纯除杂过程中,每次加入的试剂都是过量的,后加入的试剂要将过量的试剂转化成沉淀除去,所以首先加入过量的BaCl2溶液,将SO 转化成BaSO4沉淀,再加入过量的Na2CO3溶液,将Ca2+转化成CaCO3,同时将过量的Ba2+转化成BaCO3,过量的NaOH溶液可除去Mg2+,NaOH溶液可以在加入BaCl2之前加入,可以在加入BaCl2和Na2CO3之间加入,可以在加入Na2CO3溶液之后加入,过滤后加入适量HCl将Na2CO3和NaOH转化成NaCl;
故答案为:BC;
(2)①因为Br2具有挥发性,所以向吹出塔中通入热空气吹出Br2;吸收塔中Br2、SO2和H2O反应生成H2SO4和HBr,溴元素化合价降低、被还原,故利用了Br2的氧化性;
②吸收塔中Br2、SO2和H2O反应生成H2SO4和HBr,化学方程式是Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr;
(3)①贝壳主要成分是CaCO3,灼烧得到CaO,CaO与水化合成Ca(OH)2,故为使母液中的MgCl2转化为Mg(OH)2,从原料来源及经济效益角度考虑,试剂①最好选用Ca(OH)2,
故答案为:b;
②电解熔融态MgCl2得到金属镁,化学方程式为MgCl2 (熔融) Mg+Cl2 。
【分析】(1)粗盐提纯试剂添加顺序,过量的碳酸钠不仅要除去钙离子,也要除去多余的氯化钡,所以碳酸钠必须在氯化钡后面加入
(2)空气吹出法利用溴溶液挥发,然后被二氧化硫吸收,达到富集的目的
(3)石灰乳廉价,用于沉淀镁离子
22.【答案】(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法
(2)强氧化性
(3)过滤
(4);
【解析】【解答】海水浓缩之后转移到沉淀池中,加入生石灰后过滤,得到氢氧化镁;加入盐酸酸化后得到氯化镁溶液,经过一系列操作包括蒸发浓缩、冷却结晶后得到氯化镁晶体,脱水后得到氯化镁固体,电解熔融状态下的氯化镁可制得镁单质;
海水中含有溴离子,向浓缩的海水中通入氯气,溴离子被氧化为溴单质,通入空气和水蒸气,得到含有溴的空气;进入吸收塔内,二氧化硫与溴、水共同反应产生氢溴酸和硫酸,向含有浓的溴离子的溶液中再次通入氯气,得到浓的溴溶液,据此分析作答。
(1)目前海水淡化的主要方法有蒸馏法、离子交换法、电渗析法等,故答案为:蒸馏法、电渗析法、离子交换法;
(2)NaClO在空气中易转化为HClO,HClO具有强氧化性,可以起到杀菌消毒作用,故该消毒剂起作用的原理是利用了HClO的强氧化性,故答案为:强氧化性;
(3)结合以上分析可知,操作a的目的是把氢氧化镁沉淀分离出来,因此操作a的名称为过滤,故答案为:过滤;
(4)①通入氯气,溴离子被氧化为溴单质,离子方程式是,故答案为:;
②进入吸收塔内,二氧化硫与溴、水共同反应产生氢溴酸和硫酸,化学方程式为,故答案为:。
【分析】(1) 目前海水淡化的主要方法: 蒸馏法、电渗析法、离子交换法 ;
(2)次氯酸具有强氧化性,可以杀菌消毒;
(3)操作a将固体和液体分离,为过滤操作;
(4) ① 溴离子和氯气反应生成氯离子和溴;
② 二氧化硫和溴、水反应生成硫酸和溴化氢。
23.【答案】(1)B;D
(2)2Br- + Cl2 = Br2 +2 Cl-
(3)熟石灰;Mg(OH)2+2H+= Mg2++ 2 H2O
(4)坩埚;促使海带灰中含碘物质快速充分溶解;2I- + H2O2 + 2H+ = I2 + 2 H2O;紫或紫红;反萃取
【解析】【解答】(1)A.电解饱和氯化钠溶液得到烧碱、氢气、氯气,有新物质生成属于化学变化,A项不正确;
B.把海水用蒸馏等方法可以得到淡水,属于物理变化,B项正确;
C.电解饱和氯化钠溶液得到烧碱、氢气、氯气,有新物质生成属于化学变化,C项不正确;
D.把海水用太阳暴晒,蒸发水分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得,D项正确;
故答案为:BD;(2)氯气具有强氧化性,能和溴离子发生置换反应生成溴,离子方程式为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-。(3)工业上常用石灰乳或氧化钙沉淀Mg2+,CaO和H2O反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2俗名熟石灰,可作为沉淀镁离子的试剂和镁离子反应生成Mg(OH)2;氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水,反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+==Mg2++2H2O,故答案为:熟石灰;Mg(OH)2+2H+==Mg2++2H2O;(4)①灼烧固体时所用的主要仪器名称是坩埚;步骤②加热煮沸一会的目的是促使海带灰中含碘物质快速充分溶解;②加入氢离子和过氧化氢起的作用为氧化剂,将碘离子转化为单质碘,离子方程式为 2I-+H2O2+2H+==I2+2H2O;碘的CCl4溶液呈紫或紫红色;从碘的提取CCl4提取碘可以用反萃取的方法,故答案为:2I- + H2O2 + 2H+ = I2 + 2 H2O;紫或紫红;反萃取。
【分析】(1)从海水制备物质的原理可以知道,金属单质与非金属单质需要利用化学反应来制取,而食盐可利用蒸发原理,淡水利用蒸馏原理来得到;(2)海水中加入熟石灰沉淀镁离子过滤得到氢氧化镁沉淀,加入试剂B为盐酸,氢氧化镁溶解为氯化镁溶液,浓缩蒸发结晶得到氯化镁固体,电极熔融氯化镁得到金属镁和氯气,(3)工业上常用于沉淀Mg2+的试剂A是氢氧化钙,Mg(OH)2溶于盐酸生成MgCl2的溶液;(4)①依据仪器的名称作答;升高温度可加快化学反应速率;②氢离子和过氧化氢将碘离子氧化为单质碘,依据氧化还原反应规律书写;碘的CCl4溶液呈紫色,结合实验步骤作答。
24.【答案】(1)离子交换法
(2)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
(3)CaSO4
(4)过滤;MgO的熔点比MgCl2更高,电解时需要更多的能量,因此冶炼镁时,选用电解熔融MgCl2;Al;2H2O+2e- = H2↑+ 2OH-
(5)NH3;CO2;NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
【解析】【解答】(1)从海水中获得淡水的主要方法有电渗析法、蒸馏法和离子交换法,故答案为:离子交换法;
(2) 工业上常用的一种“提溴”技术叫做“吹出法”,其过程主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏等环节,其中“氧化”工序中是用氯气将溴离子氧化为溴单质,即Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,故答案为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-;
(3)根据上述分析,产品A的主要成分为CaSO4,故答案为:CaSO4;
(4)氢氧化镁难溶于水,“提镁”工序获取氢氧化镁的操作是过滤;氧化镁熔点比氯化镁熔点高,熔融离子晶体要消耗能源,从而增加成本,为减少成本,用熔融氯化镁冶炼镁;将铝和镁作电极插入氢氧化钠溶液中,形成原电池反应,铝能够与氢氧化钠溶液反应,而镁不能,因此铝做负极,镁做正极,正极上溶液中的氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H2O+2e- = H2↑+ 2OH-,故答案为:过滤;MgO的熔点比MgCl2更高,电解时需要更多的能量,因此冶炼镁时,选用电解熔融MgCl2;Al;2H2O+2e- = H2↑+ 2OH-;
(5)“侯氏制碱法”的基本做法是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,氨气极易溶于水,应该先通氨气,后通二氧化碳,获得碳酸氢钠晶体,再将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱,它的反应原理为NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,故答案为:NH3;CO2;NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
【分析】(1)离子交换法为离子交换膜阻止某种离子通过;
(2)氧化过程就是将溴离子转化为单质;
(3)海水中含有SO42-;
(4)氢氧化镁为固体,分离用过滤;K、Ca、Na、Mg的制取都是电解其熔融氯化物;铝既可以和强酸又可以和强碱反应;
(5)二氧化碳在水中的溶解度不如氨。
25.【答案】(1)CaO;HCl
(2)搅拌,加快反应等;蒸馏
(3)
(4)取少量溶液2于试管,滴加盐酸和溶液,若产生白色沉淀,则溶液2含
(5)吹出溴蒸气等;Cl2
(6)
【解析】【解答】(1)试剂1属于氧化物,生石灰(或熟石灰)比烧碱价格低,工业上宜选择生石灰作海水中镁离子的沉淀剂;根据流程可知,氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁,所以试剂2为HCl;
(2)氢氧化镁固体溶于盐酸溶液中,常用玻璃棒搅拌,可以增大固体接触面,加快反应;溶液2中的溴离子被氯气氧化为单质溴,而溴易挥发,沸点较低,采用蒸馏将溶液中溴蒸出来;
(3)氢溴酸是强酸,向二氧化硫的水溶液中通入溴蒸气,发生化学反应为;
(4)用盐酸和氯化钡溶液检验硫酸根离子,具体操作为取少量溶液2于试管,先加过量的盐酸,没有现象,再加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明溶液中含有硫酸根离子;
(5)溴的沸点较低,用热空气将液溴吹出来,被二氧化硫的水溶液吸收,达到富集溴的目的;氯气和溴化氢反应为,氯元素的价态降低,发生还原反应,氯气是氧化剂;溴元素价态升高,发生氧化反应,溴化氢是还原剂;
(6)镁置换四氟化铀中铀,生成氟化镁,方程式为:。
【分析】(1)氧化钙可以在水中形成氢氧化钙,可以用于使镁离子形成氢氧化镁;
(2)操作A为蒸发的过程,需要用玻璃棒搅拌,防止液滴飞溅;
(3)溴和二氧化硫、水反应生成硫酸根、溴离子和氢离子;
(4)硫酸根的检验采用稀盐酸和氯化钡溶液;
(5)热空气可以将液溴吹出;氯气可以作为氧化剂,和溴离子反应生成溴;
(6)镁和四氟化铀反应生成铀和氟化镁。