1.11H、21H、31H、H+、H2是( )
A.氢的五种同位素 B.五种氢元素
C.氢的五种同素异形体 D.氢元素的五种不同微粒
解析:选D。上述五种微粒中有原子、离子、分子,根据所学的同位素、同素异形体的定义可以判断应为五种不同微粒。
2.(2014年高考海南卷改编题)下列叙述正确的是( )
A.“接触法”制H2SO4时,催化氧化阶段的反应原理为
B.海水提镁的主要步骤为
C.普通水泥的主要成分是硅酸钙
D.黏土的主要成分是三氧化二铝
解析:选A。B项CaCO3分解制取CaO,海水中加入Ca(OH)2或CaO制取Mg(OH)2固体,但电解MgCl2溶液得不到Mg;C项普通水泥的主要成分是硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙;D项黏土的主要成分是硅酸盐。
3.不属于盐田组成部分的是( )
A.贮水池 B.蒸发池
C.结晶池 D.电解池
解析:选D。盐田的主要组成部分有贮水池、蒸发池、结晶池。
4.海水制盐时除了得到盐外,还可得到淡水的方法是(双选)( )
A.电渗析法 B.蒸发法
C.冷冻法 D.以上都不行
解析:选AC。海水制盐的常用方法有电渗析法、蒸发法、冷冻法,其中电渗析法、冷冻法还可以得到淡水。
5.不属于海水提溴过程的是( )
A.氧化 B.蒸馏
C.吹出 D.吸收
解析:选B。海水提溴的过程主要包括氧化、吹出、吸收三部分。
6.重水的化学式是( )
A.H2O2 B.D2O
C.T2O D.D2O2
答案:B
7.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够从海水中获得的物质是( )
A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝
C.烧碱、氢气 D.食盐、淡水
解析:选D。食盐和淡水不需要化学变化就能够从海水中获得。其他物质要经过化学变化得到。
8.(2014年南昌高二质检)铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01 mol?L-1的食盐溶液中,可能出现的现象是( )
A.铁棒附近产生OH- B.铁棒被腐蚀
C.石墨棒上放出氯气 D.石墨棒上放出氧气
解析:选B。铁棒与石墨用导线连接浸入食盐溶液中会形成原电池,石墨为正极,发生的反应为:O2+4e-+2H2O===4OH-,铁作负极,发生反应:Fe-2e-===Fe2+。
9.D2O可做原子能反应堆的(双选)( )
A.中子减速剂 B.中子加速剂
C.传热介质 D.以上三项均是
答案:AC
10.用电解水的方法分析水的组成时,需要加入一些电解质以增强水的导电性,不宜加入的物质是( )
A.Na2SO4 B.NaNO3
C.KOH D.CuSO4
解析:选D。加入CuSO4,电解时在阴极上会产生Cu,故不能加入。其他三种加入后还是产生H2、O2。
11.从海水中提取镁,可按如下步骤进行:①把贝壳制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,结晶过滤,在HCl气体氛围中干燥产物;④将得到的产物熔融电解得到镁。下列说法不正确的是( )
A.此法的优点之一是原料来源丰富
B.①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2
C.以上提取镁的过程中涉及化合、分解和复分解反应
D.第④步电解时阴极产生氯气
解析:选D。电解MgCl2时在阳极上产生Cl2。
12.现有的NaCl晶体中混有少量Na2SO4和(NH4)2CO3,请设计实验除去杂质,并回答下列问题:
(1)除去(NH4)2CO3用加热好还是加强碱后再微热好________,理由是________________________________________________________________________。
(2)判断(NH4)2CO3已除尽的方法________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)除去SO2-4的具体方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
判断SO2-4已除尽的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)加热好 因(NH4)2CO3受热完全分解,不残留杂质,操作简单,试剂节省
(2)取少量样品溶于稀盐酸,观察是否有气泡产生,若没有,证明已除尽
(3)先加入过量BaCl2,再加入过量Na2CO3,过滤后,往滤液中加适量HCl 取少量上层清液于试管中,再滴入少许BaCl2,观察是否有沉淀生成,若没有则证明已除尽
13.海水中提取金属镁的生产步骤有:①浓缩结晶 ②加熟石灰 ③加盐酸 ④过滤 ⑤熔融电解,正确的生产步骤是________________。
解析:从海水中提取镁:
①把海滩上的贝壳煅烧成石灰,将石灰制成石灰乳。
②把海水引入水渠,加石灰乳:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。
③滤出氢氧化镁沉淀,加盐酸溶解:Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O。
④将MgCl2溶液浓缩结晶后熔融电解:MgCl2=====电解Mg+Cl2↑。
答案:②④③①⑤
14.(2014年大连高二检测)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依照图示,完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生的电极反应式为____________________________,与电源负极相连的电极附近,溶液pH值____________(选填:“不变”、“升高”或“下降”)。
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果粗盐中SO2-4含量较高,必须添加钡试剂除去SO2-4,该钡试剂可以是________。
A.Ba(OH)2 B.Ba(NO3)2 C.BaCl2
(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO2-4,加入试剂的合理顺序为________(选填A、B、C)。
A.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
B.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
C.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过________、冷却、________(填写操作名称)除去NaCl。
(6)用离子交换膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2与NaOH反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,产物仅是NaClO和H2,相应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)2Cl--2e-===Cl2↑ 升高
(2)Ca2++CO2-3===CaCO3↓,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
(3)AC (4)BC (5)蒸发 过滤
(6)NaCl+H2O=====电解 NaClO+H2↑(或2NaCl+2H2O=====电解 H2↑+Cl2↑+2NaOH,Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O)
15.假如你是一位企业家,在开发海水资源的众多项目中,选择了海水提镁,在前期考察过程中你将遇到许多问题,请根据背景材料的提示,按要求回答相关问题:
材料1:下图为海水中各元素含量情况(mg/L)
材料2:部分化学试剂的市场价格
试剂氢氧化钾氢氧化钠氢氧化钙氧化钙
价格(元/吨)5238.02300.001200.00700.00
请回答下列问题:
(1)在海水提镁的过程中要实现对镁离子的富集、分离,有以下三个方案:
方案一:直接往海水中加入沉淀剂;
方案二:加热蒸发海水后再加入沉淀剂;
方案三:在晒盐后的卤水中加入沉淀剂。
你认为方案________最合理。
不选方案________的理由是_________________________________________。
不选方案________的理由是__________________________________________。
(2)应该选择________试剂作为镁离子的沉淀剂。不考虑其他费用,沉淀相同量的镁离子所用氢氧化钠和氧化钙的价格比为________。
(3)为了节省成本,你可考虑以海边上的贝壳为原料,试简述其理由:________________________________________________________________________。
解析:(1)海水提镁首先要对海水进行浓缩,然后加入沉淀剂,显然方案一浪费原料,方案二浪费能量,最合理的是方案三。
(2)根据市场价格,CaO作为镁离子的沉淀剂最为经济。假设沉淀a mol镁离子,需要氢氧化钠和氧化钙的价格比为:(2a×40×2300)∶(a×56×700)=230∶49。
(3)贝壳的主要成分为碳酸钙,可以通过高温煅烧贝壳的方式生产氧化钙,作为镁离子的沉淀剂,降低成本。
答案:(1)三 一 海水中镁浓度太低,要沉淀必须加入大量的沉淀剂,浪费原料 二 要加热海水需大量的能源
(2)CaO 230∶49
(3)贝壳中含碳酸钙,加热分解生成氧化钙可做沉淀剂,节省了成本
16.工业上从海水中提取溴可采用如下方法:
(1)向海水中通入Cl2,将海水中的溴化物氧化,其离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)向上述混合液中吹入热空气,将生成的溴吹出用纯碱溶液吸收,其方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将(2)所得溶液用H2SO4酸化,使NaBr、NaBrO3中的溴转化为单质溴,再用有机溶剂提取溴后还可得到副产品Na2SO4,写出这一过程的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)这样得到的溴中还混有少量Cl2,怎样除去?
________________________________________________________________________。
答案:(1)Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(2)3Na2CO3+3Br2===5NaBr+NaBrO3+3CO2
(3)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4===3Br2+3Na2SO4+3H2O
(4)加入适量溴化钠:Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
17.2014年3月22日是第十九届“世界水日”,3月22日~28日是第二十四届“中国水周”。我国是一个淡水资源平均水平远低于世界平均水平的缺水国家,海水淡化是解决我国淡水缺乏的一种好方法,海水淡化技术成为我国“十五”期间科技攻关的一个项目,海水淡化也被誉为21世纪的朝阳产业。
(1)有一种真空蒸发式海水淡化装置,该装置利用柴油机缸套废热水加热海水,使其蒸发汽化、蒸发温度为40 ℃左右。产出的蒸汽冷凝成淡水,淡水汇入集水槽,由水泵抽出,供船上使用。该装置的原理为________________________________________________________________________,
与电渗析法原理________(填“相同”或“不相同”)。
(2)海水的沸点大约为105 ℃,为什么在此条件下蒸发温度仅为40 ℃左右?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该淡化过程中体现了哪些资源的合理利用?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)请你试着评价一下真空蒸发式海水淡化装置的优缺点:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)从装置名称可知该装置是蒸馏淡化海水的装置,因此与电渗析法淡化海水原理不相同。(2)利用物质的沸点与压强的关系,即压强越小,沸点越低。
答案:(1)使海水中的水分蒸发,然后冷凝得到淡水 不相同
(2)此条件下,压强很小,压强越小,物质的沸点越低
(3)使柴油机缸套废热得到充分合理利用,并得到淡水资源
(4)真空蒸发式海水淡化装置能充分利用废热,得到质量好的淡水,但需要柴油机工作时才能提供淡水
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