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1、
第4章 第1節(jié) 第2課時
一、選擇題
1.下列說法中不正確的是( )
A.海洋是一個遠未完全開發(fā)的巨大化學資源寶庫
B.海水中金的儲存量約為陸地的170倍,但它的富集程度卻很低
C.從海水中可以提取鈾和重水等核原料
D.海水中的溴、氟等元素均為微量元素,但仍有提取的價值
【答案】 D
【點撥】 海水中的溴、氟是常量元素。
2.如果實行海水淡化來供應居民飲用水,下列方法中在原理上完全不可行的是( )
A.加明礬使海水中的鹽沉淀出來而淡化
B.利用太陽能使海水升溫,通過蒸餾而使其淡化
C.將海水緩慢降溫凝固以獲取淡水
D.將海水通過離子交換樹脂以除去各種離子
2、
【答案】 A
【點撥】 海水淡化的方法:蒸餾法、電滲析法、離子交換法。選項A加明礬,明礬的主要成分是KAl(SO4)212H2O,不能使海水中的鹽沉淀出來,所以不能使海水淡化。
3.下列關于海水知識不正確的是( )
A.海水資源的利用包括海水水資源利用和化學資源利用
B.海水既苦又澀,不能直接利用
C.海水中某些金屬元素總儲量很大,但富集程度卻很低
D.海水淡化應同化工生產(chǎn)結合,同能源技術結合
【答案】 B
【點撥】 B項海水可以直接利用,例如沖廁、冷凝等。
4.下列說法中,正確的是( )
A.自然界的金屬都是以化合態(tài)的形式存在
B.在動、植物體內都不含金屬元素
3、C.海水中元素的種類很多,總儲量很大,但許多元素的富集程度卻很低
D.在冶煉鐵的反應中一氧化碳是還原劑
【解析】 A項中自然界的金屬元素Au、Pt以游離態(tài)存在;B項動、植物體內照樣含有金屬元素;C項海水中元素雖然種類多,總儲量大,但在海水中濃度小,富集程度低;D項冶煉鐵時碳生成的CO做了冶煉鐵的還原劑。
【答案】 C、D
5.海水中提取溴的反應原理是5NaBr+NaBrO3+3H2SO4===3Br2+3Na2SO4+3H2O,下列反應的原理與上述反應最相似的是( )
A.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
B.2FeCl3+H2S===2FeCl2+S+2HCl
C.
4、2H2S+SO2===3S+2H2O
D.AlCl3+3NaAlO2+6H2O===4Al(OH)3+3NaCl
【答案】 C
6.海水是鎂的主要來源之一。從海水中提取鎂可按如下步驟進行:①把貝殼制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、洗滌、過濾沉淀物;③將沉淀物與鹽酸反應,結晶、過濾、干燥產(chǎn)物;④電解得到產(chǎn)物。
(1)以上提取鎂的全過程中,沒有涉及的化學反應類型是( )
A.分解反應 B.化合反應
C.置換反應 D.復分解反應
(2)下列關于提取鎂的說法中,不正確的是( )
A.此法的優(yōu)點之一是原料取自大海
B.進行①②③步驟的目的是富集Mg
5、Cl2
C.可用電解熔融氧化鎂的方法制取鎂
D.電解法冶煉金屬要消耗大量電能
【解析】 (1)從海水提取鎂的全過程中,涉及的反應有:把貝殼制成石灰乳CaCO3CaO+CO2↑,分解反應;
CaO+H2O===Ca(OH)2,化合反應;
在引入的海水中加入石灰乳,沉降、洗滌、過濾沉淀物
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,復分解反應;
Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O,復分解反應;
電解熔融的MgCl2得到產(chǎn)物MgCl2Mg+Cl2↑,分解反應。
(2)在提取鎂的過程中,不能采用電解熔融氧化鎂的方法,因為MgO的熔點很高。
【答案】 (1)C (2)C
6、
【點撥】 由于記憶不清,忽略氧化鎂的高熔點(2800℃),誤認為可以用電解MgO的方法制Mg。而造成誤選。
7.由海水制備無水氯化鎂,主要有以下步驟:①在一定條件下脫水干燥;②加熟石灰;③加鹽酸;④過濾;⑤濃縮結晶。其先后順序正確的是( )
A.②④⑤③① B.③②④①⑤
C.③④②⑤① D.②④③⑤①
【答案】 A
【點撥】 海水提鎂,最基本的方法就是往海水里加堿,得到氫氧化鎂沉淀,過濾后在沉淀中再加入鹽酸把它變成氯化鎂,經(jīng)過干燥、電解即可得到金屬鎂。
8.向NaBr和KI混合溶液中通入足量氯氣后,將溶液蒸干并灼燒,最后得到的物質是
( )
A.N
7、aBr和KI B.NaBr和KCl
C.NaCl和KCl D.NaCl、KCl和I2
【答案】 C
【點撥】 氯氣是強氧化劑,發(fā)生反應2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2,KI+Cl2===2KCl+I2,Br2揮發(fā),I2升華,最后只剩KCl、NaCl。
9.從海藻灰中提取碘的方法是:往海藻灰浸取液中通入氯氣后用升華方法將置換出來的碘提純。但向浸取液中通入氯氣時會生成少量性質類似于Cl2的ICl和IBr。為了消除這兩種雜質,使其中的碘完全游離出來,需要加入適量的( )
A.NaCl B.KI
C.NaBr D.Cl2
【答案】
8、B
【點撥】 根據(jù)題意,ICl和IBr都具有氧化性,可以利用還原劑將其中的I(+1價)還原出來,反應的化學方程式為:
ICl+KI===KCl+I2,IBr+KI===KBr+I2。
10.下表是氧化鎂和氯化鎂的熔沸點數(shù)據(jù):
物質
氧化鎂
氯化鎂
熔點/℃
2852
714
沸點/℃
3600
1412
請參考以上數(shù)據(jù)分析,從海水中提取鎂,正確的方法是( )
A.海水Mg(OH)2Mg
B.海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg
C.海水Mg(OH)2MgOMg
D.海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg
【答案】 D
【點撥】
9、 海水中Mg2+濃度比較低,首先要完成對Mg2+的富集(用石灰乳使Mg2+變?yōu)槌恋?。MgO的熔沸點遠高于MgCl2,故電解MgO要比電解MgCl2更耗能。
二、非選擇題
11.海水占地球總儲水量的97.2%,若把海水淡化和化工生產(chǎn)結合起來,既可解決淡水資源缺乏的問題,又可充分利用海洋資源。
(1)海水中存在大量的氯化鈉,氯化鈉中的金屬元素位于元素周期表第________族。
(2)目前,國際上實用的“海水淡化”主要技術之一是蒸餾法。蒸餾法是將水變成蒸氣,蒸氣經(jīng)冷卻而得高純度淡水。由此可判斷蒸餾法是________(填“物理變化”或“化學變化”)。
(3)工業(yè)上利用電解飽和食鹽水的方
10、法,可制得重要化工產(chǎn)品。反應式為食鹽+H2ONaOH+H2↑+Cl2↑(未配平),該反應中食鹽的化學式是________;利用電解所得氣體制36.5%的濃鹽酸1000 t,最少需消耗食鹽________ t。(可能用到的相對原子質量:Na:23 C:35.5 H:1 O:16)
(4)近年來,有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品及氯化鈉循環(huán)治理含二氧化硫廢氣并回收二氧化硫的方法。該方法流程如下:
請寫出②、④的化學反應方程式____________;
______________________________________________________________________
11、__。
【解析】 (1)氯化鈉中的金屬元素為鈉,它應位于元素周期表的IA族;
(2)將海水蒸餾變成水蒸氣屬于物理變化;
(3)食鹽的化學式即NaCl,要制36.5%的濃鹽酸1000 t所消耗的食鹽應為
58.5 gmol-1=585 t;
(4)由圖示給出的反應物和生成物不難寫出②的反應方程式為NaOH+SO2===NaHSO3,④的反應方程式為NaHSO3+HCl===NaCl+H2O+SO2↑。
【答案】 (1)IA (2)物理變化 (3)NaCl 585 (4)NaOH+SO2===NaHSO3
NaHSO3+HCl===NaCl+H2O+SO2↑
12.某海邊化工廠按如
12、下步驟進行生產(chǎn):①以煤為燃料煅燒石灰石;②加壓降溫使產(chǎn)生的二氧化碳氣體變成干冰;③用得到的生石灰與水反應;④把海水引入水池,加入熟石灰,使熟石灰與海水中的氯化鎂發(fā)生反應;⑤濾出氫氧化鎂固體;⑥用鹽酸溶解氫氧化鎂;⑦將所得溶液濃縮得一種晶體。
根據(jù)以上資料,試回答:
(1)以上步驟只發(fā)生物理變化的是______________(填序號)
(2)該廠生產(chǎn)過程中沒有涉及四種基本反應類型中的
______________________________。
(3)該廠排放的各種氣體中________________會污染大氣。
(4)該廠的生產(chǎn)原料除煤和石灰石外還有
___________
13、_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)該廠最終的產(chǎn)品是
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)②⑤⑦ (2)置換反應 (3)SO2、CO (4)空氣、水、鹽酸 (5)干冰、MgCl2
13.回答下面問題:
(1)分離沸點不
14、同但又互溶的液體混合物,常用什么方法?
(2)在分液漏斗中用一種有機溶劑提取水溶液里的某物質時,靜置分層后,如果不知道哪一層液體是“水層”,試設計一種簡便的判斷方法。
【答案】 (1)蒸餾方法。(2)取一支小試管,打開分液漏斗的活塞,慢慢放出少量液體,往其中加入少量水,如果加水后,試管中的液體不分層,說明分液漏斗中下層是“水層”反之,則上層是水層。
14.海水的綜合利用可以制備金屬鎂,其流程加下圖所示:
(1)若在空氣中加熱MgCl26H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,寫出相應反應的化學方程式。
______________________________________
15、__________________________________
________________________________________________________________________。
用電解法制取金屬鎂時,需要無水氯化鎂。在干燥的HCl氣流中加熱MgCl26H2O時,能得到無水MgCl2,其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________
16、________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應怎樣除去?寫出實驗步驟。
_____________________
17、___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)實驗室里將粗鹽制成精鹽的過程中,在溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作中都要用到玻璃棒,分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的。
溶解時:
________________________________________________________________________
__________________________
18、______________________________________________;
過濾時:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
蒸發(fā)時:
________________________________________________________________________
________________
19、________________________________________________________。
【解析】 (1)MgCl26H2O在加熱時可發(fā)生水解反應:
MgCl26H2OMg(OH)Cl+HCl+5H2O
加熱可促進水解,HCl的揮發(fā)使水解反應趨于完成,生成的Mg(OH)Cl受熱進一步分解得到MgO;而在干燥的HCl氣流中加熱時,即可抑制MgCl2水解,又會帶走MgCl26H2O受熱產(chǎn)生的水 蒸氣,促進失去結晶水反應的發(fā)生,得到無水MgCl2。
(2)由于Mg(OH)2難溶于水,而Ca(OH)2微溶于水,所以加入適量MgCl2溶液,過濾、洗滌、干燥可得純凈的Mg
20、(OH)2。
(3)熟悉溶解、過濾、蒸發(fā)的操作要點,即可回答玻璃棒的作用。
【答案】 (1)MgCl26H2O
Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑
MgCl26H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑
[或Mg(OH)ClMgO+HCl↑];
在干燥的HCl氣流中,抑制了MgCl2水解,且?guī)ё進gCl26H2O受熱產(chǎn)生的水汽,故能得到無水MgCl2
(2)加入MgCl2溶液,充分攪拌,過濾,沉淀用水洗滌
(3)攪拌,加速溶解;使待過濾液體沿玻璃棒流入漏斗(引流),防止外灑;攪拌,防止因局部加熱液體或晶體飛濺
【點撥】 海水中蘊藏著豐富的資源。海水淡化,從海水中提取鹽、金屬、非
21、金屬等生產(chǎn)工藝為可持續(xù)發(fā)展打下良好的物質基礎,學習中要運用化學基礎知識,探討如何開發(fā)利用海水資源。
15.在已知提取氯化鈉、溴、鎂等化學物質的富碘鹵水中,采用下圖的工藝流程生產(chǎn)單質碘:
試回答:
(1)乙、丁中溶質的分子式:乙______,丁______。
(2)第④步操作中用稀硫酸浸洗的目的是________(填字母編號)。
A.除去未反應的NO
B.除去未反應的I-
C.除去未反應的Fe
D.除去堿性物質
(3)第⑦步操作可供提純I2的兩種方法是____________和____________(不要求寫具體步驟)。
(4)實驗室檢驗I2的方法是
________
22、________________________________________________________________。
(5)甲物質見光易變黑,其原因是(用化學方程式表示)
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)FeI2;FeCl3 (2)C (3)升華;萃取 (4)將I2加在淀粉溶液中,溶液顯藍色
(5)2AgI2Ag+I2
【點撥】 分析物質的轉化圖,逐一分析討論,可得出乙物質是由鐵和碘化銀反應生成的,由于鐵在該反應中只能被氧化為+2價,故乙是
23、FeI2,而不是FeI3,而Cl2將FeI2氧化為I2和FeCl3:3Cl2+2FeI2===2I2+2FeCl3。在第④步操作中用稀硫酸浸洗銀時,是除去銀里的少量鐵。I2單質易升華,易溶于有機溶劑(如酒精、四氯化碳等),提純I2可用升華和萃取的方法。單質I2遇淀粉的水溶液顯藍色,這是檢驗單質I2的常用方法(也是檢驗淀粉的常用方法)。AgI的穩(wěn)定性較差,見光受熱易分解生成單質碘和銀。
16.碘在醫(yī)藥、照相、橡膠、染料、氣象等許多領域都具有廣泛的用途,海洋中雖然碘的濃度相當小,每升海水中平均含碘0.06 mg,但海洋里碘的總儲最仍很驚人——9.31010 t,比陸地上要多得多。由于海水中碘的濃
24、度很低,直接從海水中提取代價很高。因此,目前世界上碘產(chǎn)量的80%是從陸地上的井鹽礦和鹵水中提取的。一般生長在海底的海帶含碘0.3%~0.5%,有的可達1%,比海水中碘的濃度高出十幾萬倍!我國沿海的一些工廠,就是用海帶作原料,采用離子交換樹脂吸附法,將碘提取出來。
海帶中的碘一般以I-的狀態(tài)存在。用離子交換法提取海帶中的碘的步驟如下所示。
(1)寫出I-轉化成I的離子方程式
________________________________________________________________________。
(2)將棕褐色的溶液通過氯型陰離子交換樹脂(R—Cl)后,樹脂呈黑紅色,而流出液呈無色,該交換反應的離子方程式是
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)I-+I2I
(2)I+RCl===RI3+Cl-
【點撥】 從海帶中提取碘時,首先要把I-氧化為I2(NaClO為強氧化劑),I2易與I-結合成I,含I的溶液與離子交換樹脂相遇,I與Cl-進行了交換,I被吸附,然后解吸,可提取I2。
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