1、单元素养评价(四) (第四章)(90分钟100分)一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)1.(2020长沙高一检测)21世纪以来,国与国之间因对海权的争夺引起的摩擦不断,在捍卫主权的同时,人们看重的是海洋这个巨大的资源宝藏。下列有关海洋资源综合利用的说法错误的是()A.从海水中提取溴单质一定伴有化学变化B.海水资源的利用,主要指海水的淡化C.海底多金属结核矿,含有铁、锰、钴等多种金属元素D.在研究和开发海水资源时,不能以牺牲环境为代价【解析】选B。A项,海水中的溴元素需要通过氧化剂把溴离子氧化为溴单质,此过程中发生化学变化,不符合题意;B项,从海水中可以提取食盐、溴、钾盐、镁及其
2、化合物、铀、重水、卤水等,不是主要指海水的淡化,符合题意;C项,海底的资源非常丰富,海底多金属结核矿,含有铁、锰、钴等多种金属元素,不符合题意;D项,开发海洋资源不能破坏环境,应符合绿色环保的思想,不符合题意。2.海水是巨大的资源宝库。如图表示以海水为基本原料的相关工业,其中不符合实际情况的是()【解析】选D。海水中Cl、Na、K、Mg、Ca、Br、B等元素的含量很高。通过富集可以制取镁、食盐、单质溴等。海水中铁的含量很低,工业不以海水为原料制备钢铁。【加固训练】现在淡水资源的污染和日益匮乏已成为世界关注的焦点,若利用海水淡化法来提供淡水,下列做法不可行的是()A.加入明矾,使海水中的盐分沉淀
3、并淡化B.将海水通过离子交换树脂,除去所含盐分C.利用太阳能,使海水蒸馏淡化D.采用膜分离技术使海水淡化【解析】选A。海水中加入明矾,只能对海水中的悬浮物起到净化作用,不能使海水淡化。3.(2020孝感高一检测)溴是海水中的重要元素,海水中溴元素的含量一般为0.067 gL-1,晒盐浓缩后的苦卤中含有浓度较高的溴离子,向苦卤中通入氯气,可以得到单质溴。下列有关说法正确的是()A.向苦卤中通入氯气发生反应的离子方程式为Br-+Cl2Cl-+Br2B.向苦卤中通入氯气时,溴元素化合价升高,被还原C.将单质溴从溴水中分离出来,可以利用裂化汽油进行萃取D.将单质溴从溴水中分离出来,可以利用苯、四氯化碳
4、等多种有机溶剂进行萃取【解析】选D。A项,离子方程式未配平,错误;B项,向苦卤中通入氯气时,溴元素化合价升高,被氧化,错误;C项,裂化汽油中含有大量不饱和烃,会与溴发生加成反应,因此不能用作溴的萃取剂,错误;D项,Br2在苯、CCl4中溶解度很大,且不与之发生反应,因此可用苯、CCl4等萃取溴水中的溴,正确。4.(2020新乡高一检测)钛是一种用途广泛的活泼金属。工业上常用二氧化钛冶炼金属钛,主要反应有:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti。下列关于这两个反应的叙述正确的是()A.均属于置换反应B.反应中碳作氧化剂C.钛元素在反应中均被还原D.反应说
5、明金属性镁大于钛【解析】选D。A项,反应中没有单质生成,不是置换反应,故错误;B项,反应中碳的化合价升高,作还原剂,故错误;C项,反应中Ti元素化合价没有发生变化,故错误;D项,TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti反应发生,说明镁的活动性强于钛,所以金属性镁大于钛,故正确。【加固训练】氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法中不正确的是()A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应C.用磁铁矿炼铁的反应中,1 mol Fe3O4被CO还原成Fe,转移9 mol电子D.铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化【解析】选
6、C。用磁铁矿炼铁的反应为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2,当有1 mol Fe3O4被CO还原成Fe时,转移8 mol电子。5.(2020郑州高一检测)汽车尾气含氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(CxHy)、碳等,直接排放容易造成“雾霾”。因此,不少汽车都安装尾气净化装置(净化处理过程如图)。下列有关叙述,错误的是()A.尾气造成“雾霾”与汽油未充分燃烧有关B.尾气处理过程,氮氧化物(NOx)被还原C.Pt-Rh催化剂可提高尾气净化反应的平衡转化率D.使用氢氧燃料电池作汽车动力能有效控制雾霾【解析】选C。汽油未充分燃烧可增加氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(CxHy)、碳等的排放,可造成“雾霾”
7、,故A正确;尾气处理过程中,氮氧化物(NOx)中氮元素化合价降低,得电子,被还原,故B正确;催化剂只改变化学反应速率,不会改变平衡转化率,故C错误; 使用氢氧燃料电池作汽车动力能减少含氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(CxHy)、碳等的排放,能有效控制雾霾,故D正确。6.我国海带产量居世界第一,除供食用外,大量用于制碘。提取碘的途径如图所示:下列有关叙述正确的是()A.碘元素在海水中也有游离态存在B.在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2C.操作A是结晶或重结晶D.B是提纯操作,常用蒸馏或分馏【解析】选B。碘在海水中只以化合态(I-)存在,没有游离态。操作A是萃取,操作B是分液,然后才是蒸馏等操
8、作来得到单质碘,A、C、D项都是错误的。7.下列各种方法中,最适用于炼制相应金属的是()A.加热氧化铜制铜B.氧化铁与铝粉反应制铁C.电解熔融氯化铝制铝D.电解熔融氧化镁制镁【解析】选B。加热氧化铜无法获得Cu,氧化铜制铜需要用热还原法冶炼,故A错误;氧化铁与铝粉加热发生铝热反应,可以获得少量铁,故B正确;氯化铝为共价化合物,熔融状态下不导电,无法电解熔融氯化铝制铝,故C错误;氧化镁熔点过高,冶炼成本高,通常采用电解熔融氯化镁的方法获得Mg,故D错误。【加固训练】下列常见金属的冶炼原理不合理的是()A.还原法炼铝:3H2+Al2O32Al+3H2OB.加热法炼汞:2HgO2Hg+O2C.铝热法
9、炼铁:Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3D.火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO2【解析】选A。Al为活泼金属,通常用电解熔融的氧化铝的方法冶炼,应该是2Al2O3(熔融)4Al+3O2,故A错误;Hg为不活泼金属,可以直接用加热分解的方法得到金属,故B正确;Fe是在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属,通常用还原剂(如C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来,故C正确;铜可以用火法炼制,方程式为Cu2S+O22Cu+SO2,故D正确。8.(2020日照高一检测)下列有关化学与自然的开发利用描述中错误的是()A.冶炼金属铁通常用热还原法B.要使海水淡化通常有蒸馏法和离子交换法C
10、.用H2作为燃料的优点之一是燃烧后的产物不污染环境D.煤的干馏属于物理变化【解析】选D。高炉炼铁、铝热法炼铁均属热还原法,A项正确。海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,B项正确。H2作为燃料,燃烧产物为水不污染环境,C项正确。煤隔绝空气加强热使其分解得到煤焦油、焦炭等产物,属于化学变化,D项错误。9.“煤制油”的关键技术是煤的气化,而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),该反应是吸热反应,反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的:C+O2CO2,下面关于该过程的说法不正确的是()A.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环
11、境造成的粉尘污染B.第一个反应需要吸热,所以煤的气化从能量角度来看,得不偿失C.煤气化后作为燃料,燃烧充分,热利用率高D.上述两个反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气【解析】选B。虽然在煤的气化过程中,会有一部分煤的潜在能量受到损失,但由于加工后得到的气态燃料的热利用率高,且较清洁,故从总体来看煤气化或液化后使用是较合理的,B错误,A、C正确;因反应C+O2CO2中的氧气用空气代替,故反应后混合气体成分为N2、CO、CO2和H2等,除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2,D正确。【加固训练】有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是()A.煤和水煤气均是二次
12、能源B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物C.是将煤在空气中加强热使其分解的过程D.B为甲醇或乙酸时,原子利用率均达到100%【解析】选D。煤属于一次能源,A错误;煤的主要成分是碳,苯、甲苯、二甲苯是煤干馏得到的产物,B错误;煤的干馏指煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭、煤焦油、粗苯、焦炉气等产物的过程,C错误;水煤气的成分是H2和CO,甲醇CH4O,可以写成(H2)2CO,乙酸C2H4O2,可以写成(H2)2(CO)2,原子利用率均达到100%,D正确。10.煤是重要的能源和化工原料,直接燃烧既浪费资源又污染环境。某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”,让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总
13、含量90%),把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是()煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化该技术实现了煤的清洁利用该技术实现了煤的高效利用A.B.C.D.【解析】选C。煤粉加压气化法是让煤变成以CO和H2为主要成分的合成气,此过程涉及化学变化和物理变化,减少了污染,提高了煤的利用率。煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化,同时发生了物理变化,说法正确、说法不正确;一氧化碳燃烧生成二氧化碳,氢气燃烧生成水,该技术实现了煤的清洁利用,说法正确;该技术实现了煤的高效利用,说法正确。11.(2020辽宁实验中学高一检测)根据“绿色化学”
14、的思想,某化学家设计了下列化学反应步骤:CaBr2+H2OCaO+2HBr2HBr+HgHgBr2+H2HgBr2+CaOHgO+CaBr22HgO2Hg+O2该方案的目的是制备()A.HBrB.CaOC.H2D.Hg【解析】选C。CaBr2、Hg为催化剂,CaO、HBr、HgBr2、HgO皆为中间产物,总反应为H2O分解产生H2和O2,故选C。12.(2020安顺高一检测)工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法类别都正确的是()选项污染物处理措施方法类别A含Cr2的废水加FeSO4沉降物理法B含纯碱的废水加石灰水反应化学法C含Cu2+等重金属离子的废水加硫
15、酸盐沉降化学法D含复杂有机物的废水通过微生物代谢生物法【解析】选D。A项,FeSO4具有还原性,可与Cr2发生氧化还原反应生成Fe3+和Cr3+,故方法类别为化学法,错误;B项,纯碱与石灰水反应生成的氢氧化钠又是新的污染物,错误;C项,硫酸铜可溶于水,所以不能通过沉淀法除去,错误;D项,含复杂有机物的废水可通过微生物代谢进行处理,利用的是生物法,正确。【加固训练】绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是()A.CH2CH2+CH3COOHB.CH2CH2+Cl2+Ca(OH)2+CaCl2+H2OC.2
16、CH2CH2+O2D.+HOCH2CH2OCH2CH2OH+2H2O【解析】选C。原子利用率=100 %。A:100%42%;B:100%25%;C:100%=100%;D:100%24%。显然C反应的原子利用率最高。13.加热聚丙烯废塑料可以得到炭、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废塑料的再利用。下列叙述中不正确的是()A.聚丙烯的链节是CH2CH2CH2B.装置乙的试管中可收集到芳香烃C.装置丙中的试剂可吸收烯烃以制取卤代烃D.最后收集的气体可作燃料【解析】选A。聚丙烯的链节是CH2CH(CH3),故A错误;加热聚丙烯废塑料可以得到芳香烃苯和甲苯,苯和甲苯的沸点较高,故
17、B正确;烯烃可以与溴单质发生加成反应生成卤代烃,故C正确;最后收集的气体为氢气和甲烷,可作燃料,故D正确。14.(2020昆明高一检测)工业上制取硫酸铜不是直接用浓硫酸与铜反应,而是将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入细小的空气泡,这样做的优点是()节省能源不产生污染大气的SO2提高了H2SO4的利用率提高了Cu的利用率A.B.C.D.全部【解析】选C。生成等量的硫酸铜,直接用浓硫酸与铜反应,Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O消耗的硫酸多,同时产生污染大气的SO2,铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入细小的空气泡,2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O,消耗硫
18、酸的量减少,且不产生污染性气体二氧化硫。15.诺贝尔化学奖获得者施罗克等人发现金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。工业上冶炼钼的化学反应过程:2MoS2+7O22MoO3+4SO2;MoO3+2NH3H2O(NH4)2MoO4+H2O;(NH4)2MoO4+2HClH2MoO4+2NH4Cl;H2MoO4MoO3+H2O;用还原剂将MoO3还原成金属钼。则下列说法正确的是()A.MoS2煅烧产生的尾气可直接排放B.MoO3是金属氧化物,也是碱性氧化物C.H2MoO4是一种强酸D.利用H2、CO和Al分别还原等量的MoO3,所消耗还原剂的物质的量之比为332【解析】选D。A项明
19、显错误,生成物SO2对环境污染严重;B项,根据中生成物(NH4)2MoO4可知,该化合物属于盐,对应的酸是H2MoO4,故MoO3不属于碱性氧化物,错误;C项,根据反应H2MoO4是一种不溶性酸,溶液中c(H+)不可能很大,故H2MoO4不可能是强酸,错误;D项,1 mol H2、1 mol CO和1 mol Al作还原剂时,失去的电子数分别为2 mol、2 mol和3 mol,还原等量的MoO3,故转移电子相同,此时n(H2)n(CO)n(Al)=332,正确。16.(2020宝鸡高一检测)欲测定烟雾中的SO2含量,可做下列实验:取100 L该烟雾(标准状况),通过盛放100 mL过氧化氢(
20、H2O2)水溶液的吸收瓶,使它们充分反应,生成硫酸。在吸收后的水溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,经测定其质量为11.65 g,则该烟雾中SO2的体积分数是()A.1.12 %B.2.24 %C.3.36 %D.无法计算【解析】选A。含有SO2的烟雾通过H2O2水溶液,SO2被氧化成H2SO4,再加入BaCl2溶液,生成BaSO4沉淀,根据硫元素守恒可得关系式,设烟雾中含SO2体积为xSO2H2SO4BaSO422.4 L1 mol233 gx11.65 gx=1.12 L故SO2的体积分数为100 %=1.12 %。二、非选择题(本题包括5小题,共52分)17.(8分)(2020海口高
21、一检测)(1)图瓦卢是由多个珊瑚礁形成的岛国。由于大气中CO2含量的剧增,大量珊瑚礁(主要成分是碳酸钙)被海水侵蚀,其原因是 (用化学方程式表示)。(2)温室效应导致海平面上升,引起温室效应的人为原因主要是 。(3)为了控制温室效应,各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化,可采取的措施是 。A.减压、升温B.增压、升温C.减压、降温D.增压、降温(4)科学家研究发现,用“汽水”(一种能释放CO2的弱酸性溶液)浇灌植物能促进植物的生长,原因是它能。加强呼吸作用加强光合作用改良碱性土壤,调
22、节pH加强植物的蒸腾作用A.B.C.D.(5)快速、有效地减缓大气中CO2大量增加的生态学措施是。A.使用天然气等燃料B.控制全球人口的增长C.植树造林,保护森林D.立即减少使用煤等矿物燃料【解析】(1)二氧化碳微溶于水,溶于水后会与碳酸钙反应,使碳酸钙溶解。(2) 引起温室效应的主要原因是空气中二氧化碳的浓度增大,空气中二氧化碳的浓度增大的原因主要是大量燃烧煤等矿物燃料。(3)增大压强或降低温度都会使气体液化。(4)植物的呼吸作用放出CO2,植物的蒸腾作用与外界温度及水分有关,与CO2的浓度无关;植物进行光合作用需要吸收CO2,且CO2溶于土壤与水生成碳酸电离出H+,可以改良碱性土壤,调节p
23、H,促进植物对Ca2+、Mg2+的吸收,所以用“汽水”浇灌植物能促进植物的生长。(5)随着社会的进步,对能源的消耗也将进一步增多,所以不可能立即减少煤等矿物燃料的燃烧,使用天然气等燃料也会产生CO2,只有绿色植物的光合作用会吸收大量的CO2,且见效快。答案:(1)CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2(2)大量燃烧煤等矿物燃料(3)D(4)B(5)C【加固训练】冬天,我国北方大部分地区出现了严重的空气污染,其主要原因是化石燃料的大量使用。提高燃料利用率,减少化石燃料的燃烧造成的环境污染,已成为人类面临的重大挑战。(1)氢气是人类理想的能源,为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气。
24、下列可供开发且比较经济的制氢气的方法是(填序号)。电解水锌与稀硫酸反应光解海水制得氢气后还需要解决的问题是(写出其中一个)。(2)将CO2转化成有机物可有效地实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如a.6CO2+6H2O+6O2b.CO2+3H2CH3OH+H2Oc.CO2+CH4CH3COOHd.2CO2+6H2CH2CH2+4H2O以上反应中,最节能的是,原子利用率最高的是(填字母)。(3)煤液化后可得到甲醇,甲醇在一定条件下与CO、H2作用生成有机物A,A发生加聚反应可生成高分子化合物,写出A的结构简式:。【解析】(1)都不符合经济原则,既可开发又较经济。制得氢气后需要解决的问题是贮
25、存和运输。(2)节能中的“能”指人类提供的能量。利用太阳能是最节能的措施之一,而光合作用就是充分利用太阳能;原子利用率最高的化学反应是产物只有一种的化合反应、加成反应、加聚反应等。a利用太阳能,最节能;c中无副产物,原子利用率最高。(3)由高分子化合物的结构可推知A的结构简式为答案:(1)贮存(或运输)(2)ac(3)18.(13分)(2020成都高一检测)研究海水提溴工艺,甲、乙两同学分别设计了如下实验流程:甲:苦卤含溴海水含溴空气溴水混合物溴蒸气液溴乙:苦卤含溴海水溴蒸气液溴(1)甲、乙两同学在第一阶段得到的含溴海水中,氯气的利用率较高的是(填“甲”或“乙”),原因是 。(2)甲同学步骤所
26、发生反应的离子方程式为 。(3)某同学在进行蒸馏操作时,采用如图所示装置:写出图中两处明显的错误: 实验时A中除加入混合溶液外,还需加入少量 ,其作用是 。(4)对比甲、乙两流程,最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同,其中符合工业生产要求的是(填“甲”或“乙”),理由是 。【解析】(1)Cl2、Br2都能与H2O发生可逆反应,酸化可防止Cl2、Br2与H2O反应,减少Cl2的消耗,提高Cl2的利用率。(2)Br2与SO2水溶液反应生成HBr和H2SO4,HBr和H2SO4都是强酸。(3)温度计用来测量蒸气的温度,故温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处;为了提高冷凝效果,冷却水应下口进上口出。
27、为了防止暴沸,应在烧瓶中加几块碎瓷片(或沸石)。(4)含溴海水中,Br2的浓度低,直接蒸馏将消耗大量能源,达不到工业生产的基本要求。答案:(1)甲酸化可防止Cl2与H2O反应(2)SO2+Br2+2H2O4H+S+2Br-(3)温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处,冷却水应下口进上口出碎瓷片(或沸石)防止暴沸(4)甲含溴海水中溴的浓度低,直接蒸馏成本高,甲流程中步实际上是溴的富集过程,可提高溴的浓度,减少能源消耗,降低成本19.(9分)(2020北京市丰台区高一检测)如图是某企业设计的硫酸-磷肥-水泥联产、海水-淡水多用、盐-热-电联产的三大生态产业链流程图。(已知:FeS2与氧气反应生成Fe
28、2O3与SO2)根据上述产业流程回答下列问题:(1)该流程、可以实现能量或物质的输送,请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式:、。(2)沸腾炉中发生反应的化学方程式为 。磷肥厂的主要产品是普钙(磷酸二氢钙和硫酸钙),写出由磷矿石和硫酸反应制普钙的化学方程式 。(3)用1 t硫铁矿(FeS2的质量分数为36%)接触法制硫酸,制硫酸的产率为65%,则最后能生产出质量分数为98%的硫酸 t。(4)热电厂的冷却水是 ,该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有 (写出一种即可)。(5)根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。 , (写出两点即可)。【解析】(1)中冶
29、炼钢铁的原料是Fe2O3,中向外提供的能量为电能,沸腾炉中FeS2与氧气反应放出大量的热,制硫酸时接触室中二氧化硫被氧化,硫酸工业中生成的硫酸,可用于制磷肥;(2)沸腾炉中FeS2与氧气反应生成Fe2O3和SO2,其反应化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;普钙是磷酸二氢钙和硫酸钙,用硫酸与磷矿石反应生成硫酸钙和磷酸二氢钙的化学方程式为2Ca5(PO4)3F+7H2SO43Ca(H2PO4)2+7CaSO4+2HF;(3)FeS2制取硫酸过程中,设生成的98%的硫酸的质量为x t,利用关系法列式,硫元素守恒,FeS22H2SO4120 298136%65% 98%x所以:=,
30、得x=0.39;(4)沿海地区有丰富的海水资源;海水中含有丰富的Mg元素、溴元素等可以制取Mg或溴;(5)根据工厂的废气、废渣的成分可知,废气(主要是高炉煤气)经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料;废渣(主要成分是硅酸钙等),可用作水泥生产原料。答案:(1)Fe2O3电能热能SO2H2SO4(2)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO22Ca5(PO4)3F+7H2SO43Ca(H2PO4)2+7CaSO4+2HF(3)0.39(4)海水镁或溴(5)废气(主要是高炉煤气)经除尘后可作为燃料废渣(主要成分是硅酸钙等)可用作水泥生产原料废渣(主要成分是硅酸钙等)可用作矿渣磷肥的生产原料,其他
31、答案合理即可20.(10分)目前世界上60%的镁是从海水中提取的。海水提镁的主要流程如下:MgCl26H2O无水MgCl2Mg请回答下列问题:(1)石灰乳是生石灰与水形成的化合物,从充分利用海洋化学资源,提高经济效益的角度考虑,生产生石灰的主要原料来源于海洋中的,其反应方程式为 。从离子反应的角度思考,往海水中加入石灰乳的作用是 。(2)操作A是,操作B是。(3)加入的足量试剂a是(填化学式)。(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为 ,从成本和废物循环利用的角度考虑,副产物氯气可以用于。【解析】(1)石灰乳是生石灰与水形成的化合物,从充分利用海洋化学资
32、源,提高经济效益的角度考虑,生产生石灰的主要原料来源于海洋中的贝壳(或牡蛎壳等),这些碳酸盐发生分解反应产生CaO和CO2,其反应方程式是CaCO3CaO +CO2。从离子反应的角度思考,往海水中加入石灰乳的作用是与海水中的Mg2+反应形成Mg(OH)2,反应的离子方程式是Mg2+2OH-Mg(OH)2。(2)操作A是从混合物中分离出难溶性的物质,操作方法是过滤;操作B是从可溶性的物质的水溶液中获得该物质晶体的方法,所以该操作方法是蒸发浓缩、冷却结晶。(3)Mg(OH)2是碱,与HCl发生反应会产生MgCl2,所以加入的足量试剂a是HCl。(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和C
33、l2,该反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2,从成本和废物循环利用的角度考虑,副产物氯气可以用于制盐酸、水的消毒、制取漂白粉等。答案:(1)贝壳(或牡蛎壳等)CaCO3CaO +CO2沉淀Mg2+ (2)过滤蒸发浓缩、冷却结晶(3)HCl(4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2制盐酸(合理即可)【加固训练】海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来,既可以解决淡水资源缺乏的问题,又可以充分利用海洋资源。(1)海水中含有大量的氯化钠。氯化钠中的金属元素位于元素周期表第族。(2)目前国际上使用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸汽,蒸汽经过冷却而得高
34、纯度淡水,由此可判断蒸馏法是(填“物理变化”或“化学变化”)。(3)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品,反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2。利用电解所得气体制36.5%的浓盐酸1 000 t,最少需要消耗食盐t。(4)近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法,该方法的流程如下:写出、的化学反应方程式 。上述亚硫酸氢钠与甲醛经过一定反应,可以合成俗称“吊白块”的物质。因吊白块对人体有害,不能用于食品漂白。其结构简式为HOCH2SO3Na,根据其结构特点,“吊白块”能发生的反应有 。A.皂化反应B.聚合反应C.与金属钠反应
35、D.氧化反应【解析】(1)Na等碱金属元素位于元素周期表第A族。(2)蒸馏过程没有新物质生成,是物理变化。(3)电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2。计算制浓盐酸需要消耗食盐的质量宜用氯守恒法:NaClHCl,n(HCl)=10106 mol,则m(NaCl)=10106 mol58.5 gmol-1=585 t。(4)氢氧化钠溶液吸收含SO2废气可生成Na2SO3及NaHSO3,题中所给流程是生成亚硫酸氢钠,即方程式为NaOH+SO2NaHSO3。“吊白块”结构简式为HOCH2SO3Na,含有醇羟基,能与金属钠反应,能发生氧化反应。答案:(1)A(2)物理
36、变化(3)585(4)NaOH+SO2NaHSO3,NaHSO3+HClNaCl+H2O+SO2 C、D21. (12分)(2020广州高一检测)促进生态文明,保护生态环境,是实现“中国梦”的重要组成部分。(1)天然水中杂质较多,常需加入明矾、漂白粉等物质处理后才能饮用。加入明矾的作用是;漂白粉能杀菌消毒是因为漂白粉使蛋白质发生。(2)处理废水中重金属铊(Tl),需在废水中加入NaClO,作(填“氧化剂”或“还原剂”),将Tl+转变为Tl3+;再加入氨水,将Tl3+转变为难溶物Tl(OH)3,写出生成Tl(OH)3,的离子方程式:。该方法处理后的废水中因含有大量的元素(填写元素名称),直接排放
37、易导致水体富营养化。(3)聚乙烯塑料常用于食品包装,随便丢弃会造成白色污染。聚乙烯的结构简式是。(4)空气污染指数是根据空气中、二氧化氮和可吸入颗粒等污染物的浓度计算出来的数值。大气污染的危害是多方面的,如形成酸雨,酸雨是指pH小于的降水。(5)用氧缺位铁酸铜(CuFe2O4-x)作催化剂,利用太阳能热化学循环分解H2O可制H2,其物质转化如图所示。写出其中氧缺位铁酸铜(CuFe2O4-x)与水反应的化学方程式: 。【解析】(1)明矾溶于水水解产生氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,因此加入明矾的作用是混凝剂(或净水剂);漂白粉能杀菌消毒是因为漂白粉使蛋白质发生变性。(2)次氯酸钠具有强氧化性,作氧
38、化剂,将Tl+转变为Tl3+;再加入氨水,将Tl3+转变为难溶物Tl(OH)3,生成Tl(OH)3的离子方程式为Tl3+3NH3H2OTl(OH)3+3N。由于加入了氨水,因此该方法处理后的废水中含有大量的氮元素,直接排放易导致水体富营养化。(3)乙烯加聚生成聚乙烯,聚乙烯的结构简式是CH2CH2。(4)空气污染指数是根据空气中SO2、二氧化氮和可吸入颗粒等污染物的浓度计算出来的数值。大气污染的危害是多方面的,如形成酸雨,酸雨是指pH小于5.6的降水。(5)根据转化关系图可判断氧缺位铁酸铜(CuFe2O4-x)与水反应生成氢气和CuFe2O4,反应的化学方程式为CuFe2O4-x+xH2OCuFe2O4+xH2。答案:(1)混凝剂(或净水剂)变性(2)氧化剂Tl3+3NH3H2OTl(OH)3+3N氮(3)CH2CH2(4)SO25.6(5)CuFe2O4-x+xH2OCuFe2O4+xH2