高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用课后复习题
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一、单选题
1.下列冶炼方法中,不能将化合物中的金属元素还原为金属单质的是( )
A.加热氧化铝B.加热氧化汞
C.电解熔融氯化钠D.氢气还原氧化铁
2.下列关于海水资源综合利用的说法中,正确的是( )
A.海水蒸发制海盐的过程只发生化学变化
B.海水提取溴的过程中,用氯气作还原剂
C.从海水中可以得到,可电解溶液制备
D.适量食用含碘丰富的海产品可预防甲状腺肿大
3.获取下列金属单质的原理与对应的方法,均正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
4.诗句“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是()
A.纤维素、脂肪B.蛋白质、淀粉
C.蛋白质、烃D.淀粉、油脂
5.下列关于金属冶炼的说法中正确的是( )
A.电解法获得镁时,可在CO2或N2中降温冷却
B.热还原法常用的还原剂有CO、H2、
C.Al等C.金属Na、Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得
D.人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性无关
6.下列化工生产原理错误的是( )
①可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠;
②可以将钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁;
③用电解法冶炼铝时,原料是氯化铝;
④高炉炼铁的反应是放热的,故无需加热.
A.②③B.①③C.①②③D.②③④
7.实验小组模拟海水晒盐,烧杯内的 NaCl 溶液长时间日晒,有部分晶体析出,下列说法错误的是
A.海水晒盐的本质为蒸发结晶
B.烧杯中存在:
C.往烧杯内通入 HCl 气体,沉淀会增多
D.往烧杯内加入少量水,溶液浓度会降低
8.裂解是深度裂化是将石油中大分子分解为小分子的过程,目的是得到小分子的烯烃,一定条件将分子式为C5H12的烷烃裂解,最多可能得到烯烃的种数是( )
A.3种B.4种C.5种D.6种
9.南海争端、南海仲裁案一直牵动国人的心,南海是一个巨大的资源宝库,海水开发利用的部分过程如下图所示.下列有关说法正确的是( )
A.第①步中除去粗盐中的SO42﹣、Ca2+、Mg2+等杂质,加入药品的顺序为:Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、过滤后加盐酸
B.第②步的关键要低温小火烘干
C.氯碱工业的阴极产物是Cl2
D.第③步到第⑤步的目的是为了富集溴元素
10.下列关于金属冶炼的说法正确的是( )
A.金属Mg只能用热还原法制备
B.高炉炼铁的原理是用CO还原铁矿石
C.电解AlCl3制金属Al
D.用热还原法制金属Na
11.冶炼金属一般有下列4种方法:①焦炭法;②水煤气法(或氢气、或一氧化碳)法;③活泼金属置换法;④电解法。4种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜。现代有(Ⅲ)铝热法炼铬;(Ⅳ)从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法的分析错误的是( )
A.(Ⅰ)用① B.(Ⅱ)用②
C.(Ⅲ)用③ D.(Ⅳ)用④
12.下列有关烃类物质的说法正确的是( )
A.石油通过减压分馏可以得到相对分子量较大的芳香烃
B.丙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,3-二溴丙烷
C. 中至少有16个原子共平面
D. 的一氯代物的同分异构体有12种
13.下列关于有机物的说法中正确的是( )
①棉花、蚕丝和人造丝的主要成分都是纤维素
②淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解
③易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质都是有机化合物
④除去乙酸乙酯中残留的乙酸,加过量饱和Na2CO3溶液振荡后,静置分液
⑤塑料、橡胶和纤维素都是合成高分子材料
⑥石油的分馏、裂化和煤的干馏都是化学变化.
A.①⑤⑥B.②④C.①②③⑤D.②④⑤
14.科学家在对原子结构进行分析研究时,用中子( )轰击金属原子 ,得到核素 和 H: 。元素Y的原子半径在短周期元素中最大。下列叙述错误的是( )
A. 的质量数为23
B.Y的常见氧化物有Y2O、Y2O2
C.X的最高价氧化物对应水化物的碱性比Y的强
D.工业上通过电解熔融X或Y的氯化物来制取单质X或Y
15.海洋资源开发前景十分广阔.海水晒盐能够得到粗盐和卤水,卤水中含有MgCl2、KCl和MgSO4等物质,图是它们的溶解度曲线.则下列说法不正确的是( )
A.t1℃时,三种物质的饱和溶液中,溶质质量分数最大的是MgCl2
B.t1℃时,分别在100g水中溶解了等质量的MgCl2、KCl,两溶液都可达到饱和
C.t2℃时,KCl和MgSO4两种物质的溶解度相同
D.将卤水加热到t2℃以上,析出的晶体主要为MgSO4
16.海水中不仅含有丰富的水资源,而且蕴藏着宝贵的化学资源。海水资源利用的部分过程如图。下列有关说法错误的是( )
A.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等
B.在制盐工业中,为除粗盐中含有的Ca2+,Mg2+、SO4-,可依次加入Na2CO3、NaOH、BaCl2
C.在制镁工业中,常用Ca(OH)2做沉淀剂
D.在制溴工业中,步骤分别为氧化、还原、氧化
二、综合题
17.
(1)海水中的钠盐、镁盐等都是重要的化工原料,从海水中提取铀、重水对一个国家来说具有战略意义。
①写出氯化镁的电子式
②重水的摩尔质量为
③写出金属镁的工业冶炼方程式
④海水淡化的常见方法有电渗析法、离子交换法、
(2)比赛中,当运动员肌肉挫伤或扭伤时,随队医生即对准受伤部位喷射氯乙烷(沸点12.27℃)进行局部冷冻麻醉应急处理。
①乙烯和氯化氢在一定条件下反应的化学方程式是
②决定氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的具体性质是 (填选项)
A.沸点低
B.沸点高
C.易挥发
D.难挥发
③甲烷与氯气光照下反应生成产物共 种
(3)“可燃冰”是天然气与水相互作用形成的晶体物质,若把“可燃冰”(用甲烷表示)燃烧在一定条件下改装成原电池,则在原电池的负极发生反应的物质是
18.海洋资源的利用具有广阔前景
(1)如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是 ,Mg(OH)2转化为MgCl2的离子方程式是 .
(2)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:
干海带 海带灰 滤液 I2
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是 .
②反应结束后,加入CCl4作萃取剂,采用萃取﹣分液的方法从碘水中提取碘,主要操作步骤如图:
甲、乙、丙3步实验操作中,不正确的是 (填“甲”、“乙”或“丙”).
19.海洋植物如海带中含有丰富的碘元素,从海带中提取碘的实验需经过如下五个主要步骤:
①将海带灰转移到小烧杯中,向其中加入10mL蒸馏水,搅拌、煮沸2﹣3min;
②取3g左右的干海带,剪碎后用酒精润湿,放入坩埚中,灼烧海带至完全变成灰烬,停止加热,冷却;
③向溶液中加入四氯化碳,振荡、静置、分液,得到含碘的有机溶液;
④向含碘离子的溶液中滴入几滴稀硫酸,再加入1mL 3%H2O2溶液;
⑤过滤,得到含碘离子的溶液;
请回答下列问题:
(1)实验步骤的合理顺序是 (填序号).
(2)步骤③中使用的主要仪器是 .
(3)步骤④中反应的离子方程式是 .
20.自然界中,金属元素大多以化合态存在,通过金属冶炼得到金属单质.工业上生产Na、Ca、Mg都用电解其熔融的氯化物,但生产钾是用金属钠和熔化的KCl在一定的条件下反应制取:KCl+Na⇌NaCl+K+Q (Q<0)
有关数据如表:
(1)请结合平衡移动理论分析,为什么能用该反应制备金属钾. .
(2)在常压下金属钾转为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ℃,而反应的最高温度应低于 ℃.
(3) 在制取金属钾的过程中,为了提高原料的转化率可采取的措施有 .(任写两点)
(4)相比于电解熔融氯化钾,此方法的优点有
(5)常压下,当反应温度升高到900℃时,该反应的平衡常数可表示为k=
21.已知有关物质的熔、沸点数据如表:
请参考上述数据填空和完成问题:
(1)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝.为什么不用电解MgO的方法生产镁,也不用电解AlCl3的方法生产铝? .
(2)设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型,其实验方法是 .
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A. 三氧化二铝熔点很高,受热不分解,通常用电解氧化铝法制备铝,A项符合题意;
B.加热氧化汞得到汞和氧气,B项不符合题意;
C.电解熔融氯化钠得到金属钠和氯气,C项不符合题意;
D.氢气还原氧化铁得到铁单质和水,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】常见的冶炼方法有:1.还原法:金属氧化物(与还原剂共热);2.置换法:金属盐溶液(加入活泼金属);此外还有电解法和热分解法等。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.海水蒸发使盐析出属于物理变化,故A不符合题意;
B.海水提取溴的过程中,用氯气作氧化剂,将Br-氧化成Br2,故B不符合题意;
C.电解氯化镁溶液得到氢氧化镁、氢气和氯气,不能得到金属镁,故C不符合题意;
D.适量食用含碘丰富的海产品可预防甲状腺肿大,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、蒸发为物理变化;
B、氯气将溴离子氧化为单质溴;
C、电解熔融氯化镁可以制取镁;
D、碘元素可以预防甲状腺肿大。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.Ag为不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,故A符合题意;
B.Al为活泼金属,通常用电解熔融的氧化铝的方法冶炼,氯化铝是共价化合物,液态不导电,故B不符合题意;
C.铜处于金属活动性顺序表中处于中间位置的金属,Cu2S+O2△_2Cu+SO2属于火法炼铜, 故C不符合题意;
D.高温下用CO作还原剂冶炼铁,属于热还原法,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程。金属的活动性不同,可以采用不同的冶炼方法。总的说来,金属的性质越稳定,越容易将其从化合物中还原出来。金属冶炼的方法主要有:①热分解法:对于不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来;②热还原法:在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属,通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来;③电解法:活泼金属较难用还原剂还原,通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属;对于非常不活泼,在自然界以单质形式存在的金属如金则采用物理方法——富集法。
4.【答案】C
【解析】【解答】“丝”中含有的物质是蛋白质,“泪”指的是液态石蜡,液态石蜡属于烃,
故答案为:C。
【分析】蚕丝是蛋白质,蜡属于烃,据此判断即可。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.加热时Mg能与CO2、N2反应生成MgO、Mg3N2,则电解法获得镁时,不能在CO2或N2中降温冷却,可在H2流中冷却,故A不符合题意;
B.C、H2、CO、Al是等具有还原性,能将金属从其氧化物中还原出来,是热还原法炼金中常用的还原剂,故B符合题意;
C.金属Na、Mg均能通过电解熔融氯化物的方法获得,但熔融的氯化铝不能导电,不能用于电解法制备铝,工业上常用电解熔融氧化铝法制备金属铝,故C不符合题意;
D.金属的活泼性越强,越容易发生反应生成离子,金属离子得电子能力也越弱,越活泼的金属越难冶炼,所以被发现的也越晚,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.镁能与二氧化碳反应;
C.工业上常用电解熔融氧化铝法制备金属铝;
D.活泼金属在自然界中以化合态存在,且金属离子得电子能力较弱,发现得较晚。
6.【答案】D
【解析】【解答】解:①钠是活泼金属,可以用电解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠,故①正确;
②钠是很活泼金属,将Na加入氯化镁溶液中,Na先和水反应生成NaOH,NaOH再和氯化镁发生复分解反应,所以得不到Mg单质,可以采用电解熔融氯化镁的方法冶炼Mg,故②错误;
③电解冶炼铝时,原料是氧化铝,因为氯化铝是分子晶体,熔融状态下氯化铝不导电,故③错误;
④炼铁高炉中所发生的反应有的是放热有的是吸热,有些放热反应在加热条件下发生,故④错误;
故选D.
【分析】金属冶炼的方法主要有:
热分解法:对于不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来(Hg及后边金属);
热还原法:在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属,通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来(Zn~Cu);
电解法:活泼金属较难用还原剂还原,通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属(K~Al).
7.【答案】D
【解析】【解答】A.海水晒盐的过程是经长时间日晒,海水中水分蒸发,有NaCl晶体析出,本质为蒸发结晶,A项不符合题意;
B.烧杯内的 NaCl 溶液长时间日晒,有部分晶体析出,烧杯中存在NaCl的溶解平衡:NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq),B项不符合题意;
C.往烧杯中通入HCl气体,溶液中c(Cl-)增大,平衡NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)逆向移动,会析出更多的NaCl,C项不符合题意;
D.烧杯内的 NaCl 溶液长时间日晒,有部分晶体析出,往烧杯中加入少量水,有部分晶体溶解,溶液仍为饱和溶液,溶液浓度不变,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】D项中往烧杯中加入少量水,有部分晶体溶解,溶液仍为饱和溶液,溶液浓度不变。
8.【答案】C
【解析】【解答】解:C5H12 有三种裂解方式分别是:C5H12 →CH4+C4H8;C5H12 →C2H6+C3H6;C5H12 →C3H8+C2H4,
C4H8的烯烃有3种分别是:CH3CH2CH=CH2,CH3CH=CHCH3,CH3(CH3)C=CH2;
C3H6的烯烃是丙烯;
C2H4的烯烃是乙烯;
所以最多可以得到5中烯烃,
故选C.
【分析】裂解是深度裂化是将石油中大分子分解为小分子的过程,目的是得到小分子的烯烃,C5H12 有三种裂解方式分别是:C5H12 →CH4+C4H8;C5H12 →C2H6+C3H6;C5H12 →C3H8+C2H4,据此解答.
9.【答案】D
【解析】【解答】解:A、镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,离子都沉淀了,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,所以正确的顺序为NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸,故A错误;
B.氯化镁晶体失去结晶水关键是需要防止其水解,应在氯化氢气流中加热失去结晶水,故B错误;
C..氯碱工业是电解饱和食盐水,阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,阳极是氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,故C错误;
D.第③步将溴离子被氧化为溴单质,第④步中溴单质被还原为溴离子,第⑤步中溴离子被氧化为溴单质,过程的目的是浓缩富集溴元素,故D正确.
故选D.
【分析】A、除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣及泥沙,可以加过量的氯化钡除去硫酸根离子,然后用碳酸钠去除钙离子和过量的钡离子,盐酸要放在最后,来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,加氢氧化钠和氯化钡无先后顺序要求;
B.氯化镁水溶液中水解生成氢氧化镁;
C.氯碱工业是电解饱和食盐水,阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气;
D.第③步将溴离子被氧化为溴单质,第④步中溴单质被还原为溴离子,第⑤步中溴离子被氧化为溴单质是浓缩富集.
10.【答案】B
【解析】【解答】A.镁是活泼的金属,金属Mg用电解熔融氯化镁法制备,故A不符合题意;
B.高炉炼铁的原理是用CO还原铁矿石,故B符合题意;
C.铝是活泼的金属,应该电解熔融Al2O3制金属Al,故C不符合题意;
D.钠是活泼的金属,用电解熔融氯化钠法制金属Na,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.金属活泼性很强的金属,一般用电解法制取,比如钠、镁、铝等等
B.工业上用高温炼铁,主要利用焦炭与空气产生的一氧化碳还原铁矿石
C.氯化铝是共价化合物,不能导电,一般选择的是电解熔融的氧化铝
D.金属活泼性很强的金属,一般用电解法制取,比如钠、镁、铝等等
11.【答案】B
【解析】【解答】(1)火烧孔雀石炼铜是用树木煅烧孔雀石,孔雀石分解后产生CuO,树木变成焦炭后还原CuO得到Cu。
Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2↑,2CuO+C 2Cu+CO2↑符合①。
(2)湿法炼铜是我国西汉时期用铁从铜的化合物溶液中置换出铜。
Fe+Cu2+=Fe2++Cu 符合③
(3)铝热法炼铬:2Al+Cr2O3 2Cr+Al2O3符合③。
(4)从光卤石中炼镁是先从光卤石中得到MgCl2,再电解熔融MgCl2,得到Mg。
MgCl2 Mg+Cl2↑ 符合④
故答案为:B
【分析】根据常见金属的冶炼方法进行分析。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.石油通过减压分馏可以得到相对分子质量较大的烷烃,得不到相对分子质量较大的芳香烃,故A不符合题意;
B.丙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,生成1,2-二溴丙烷,故B不符合题意;
C. 中三个苯环连接在同一条对称轴上,其中至少有一个苯环与对称轴上的所有原子在同一平面上,则至少有16个原子共平面,故C符合题意;
D.—C4H9共有-CH2CH2CH2CH3、-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)CHCH3、-C(CH3)3四种,对应的 共有四种,结合对应的丁基,相应的等效氢依次为7、6、7、4种,则一氢代数共有7+6+7+4=24种,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】“等效氢法”是判断烃的一元取代物的同分异构体最常用的方法。①分子中同一甲基上连接的氢原子等效,②同一碳原子所连的氢原子等效,同一碳原子所连甲基上的氢原子等效,③处于镜面对称位置上的氢原子等效。
13.【答案】B
【解析】【解答】解:①棉花的主要成分都是纤维素,蚕丝的主要成分都是蛋白质,人造丝的主要成分是合成纤维,故①错误;
②淀粉在无机酸(一般为稀硫酸)催化作用下发生水解,生成葡萄糖;蛋白质水解最后得到多种氨基酸;在酸性条件下水解为甘油(丙三醇)和高级脂肪酸;在碱性条件下水解为甘油、高级脂肪酸盐,所以淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应,故②正确;
③碘单质易溶于汽油、酒精、苯,但属于无机物,故③错误;
④乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠,乙酸的酸性比碳酸强,能与碳酸钠反应生成二氧化碳而被吸收,然后分液可得到纯净的乙酸乙酯,故④正确;
⑤纤维素是天然高分子化合物,故⑤错误;
⑥干馏、裂化都是化学变化,分馏属于物理变化,故⑥错误.
故选B.
【分析】①棉花的主要成分都是纤维素,蚕丝的主要成分都是蛋白质;
②淀粉在无机酸(一般为稀硫酸)催化作用下发生水解,生成葡萄糖;蛋白质水解最后得到多种氨基酸;油脂在酸性条件下水解为甘油(丙三醇)和高级脂肪酸;在碱性条件下水解为甘油、高级脂肪酸盐;
③含有碳元素的化合物叫有机化合物,简称有机物.碳的氧化物、碳酸盐、碳酸虽含碳,但其性质与无机物类似,因此把它们看作无机物;
④根据乙酸乙酯和乙酸的性质分析;
⑤纤维素是天然高分子化合物;
⑥干馏、裂化都是化学变化.
14.【答案】C
【解析】【解答】A.根据分析可知 为 Mg,质量数为23,A项不符合题意;
B.Y为金属Na,金属Na的常见氧化物有Na2O、Na2O2两种,B项不符合题意;
C.X、Y的最高价氧化物对应的水化物分别为Mg(OH)2、NaOH,金属性Na>Mg,则碱性:NaOH>Mg(OH)2,C项符合题意;
D.工业上通过电解熔融NaCl制取金属Na,电解熔融MgCl2制取金属Mg,D项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】元素Y的原子半径在短周期元素中最大,则Y为Na元素,所以a=11+1=11,则X为Mg元素,b=23+1-1=23
15.【答案】B
【解析】【解答】解:A、在t1℃时,三种物质的溶解度中MgCl2的最大,据饱和溶液中溶质的质量分数计算式可知溶解度越大溶质的质量分数越大,所以饱和溶液中,溶质质量分数最大的是MgCl2,故A正确;
B、t1℃时,分别在100g水中溶解了等质量的MgCl2、KCl,两溶液不一定达到饱和,若加入的两物质质量少,则不饱和,故B错误;
C、由图可知:t2℃时,KCl和MgSO4两种物质的溶解度相等,故C正确;
D、由图可知;三种物质t2℃时的溶解度均大于t1℃时的溶解度,高于t2℃时硫酸镁的溶解度随温度升高而减小,所以将卤水加热到t2℃以上,析出的晶体只有MgSO4,故D正确;
故选B.
【分析】由MgCl2、KCl、MgSO4的溶解度曲线图可知:各物质的溶解度随温度变化的趋势;KCl和MgSO4的溶解度相等的温度有:t1℃、t2℃;将三物质的饱和溶液的温度从t2℃降至t1℃,有晶体析出等信息,并结合饱和溶液中溶质的质量分数计算式 ×100%进行解答.
16.【答案】B
【解析】【解答】A.海水淡化常用的方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法,A不符合题意;
B.粗盐提纯过程中,应先加入BaCl2溶液除去SO42-,再加过量的Na2CO3溶液,除去Ca2+和过量的Ba2+,B符合题意;
C.制镁工业中,将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀时,常加入Ca(OH)2,C不符合题意;
D.制溴过程中,Br-转化为Br2,发生氧化反应,Br2转化为HBr,发生还原反应,HBr转化为Br2,发生氧化反应,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据海水淡化的方法分析;
B.根据粗盐提纯分析;
C.制镁工业中,常加入Ca(OH)2作为沉淀剂;
D.根据制溴工业中发生的反应分析;
17.【答案】(1);20g/ml;MgCl2(融熔) Mg+Cl2↑;蒸馏法
(2)CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl;AC;5
(3)CH4
【解析】【解答】(1)①氯化镁阴阳离子间的作用力是离子键,所以氯化镁的电子式为: ;
②重水的分子式为:D2O[其中D为核素重氢:12H,重水D2O的摩尔质量以g/ml为单位数值上等于相对分子质量=20g/ml;
③活泼金属利用电解制得,金属镁利用电解熔融氯化镁得到,反应的化学方程式为:MgCl2(融熔) Mg+Cl2↑;
④从海水中取淡水,有蒸馏法、反渗透法、离子交换法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法等;
(2)①乙烯和氯化氢在一定条件下发生加成反应生成氯乙烷,方程式为:CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl;
②氯乙烷沸点低、易挥发,使受伤部位皮肤表面温度骤然下降,能减轻伤员的痛感,故答案为:AC;
③甲烷和氯气光照发生取代反应,反应是连锁反应,生成产物为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯化氢共五种物质;
(3)甲烷燃烧可生成二氧化碳和水,被氧化,设计成原电池反应时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,则甲烷应为负极。
【分析】(1)①氯化镁是离子化合物,镁失去两个电子给氯。
②重水是H中子数为1的水,即D2O,相对分子质量为2+2+16=20.
③镁是电解熔融氯化镁得到的,镁在海水中是以化合态的形式存在的,且镁的化学性质较活泼,需要用电解法制备。
④海水中提取淡水要用到多种物理方法和化学方法除去杂质。
(2)①乙烯和氯化氢发生加成反应;
②液体挥发吸热可以起到镇痛的效果;
③甲烷的光照取代是有多种产物的,并且是几种反应同时发生的,不是第一步反应完了才进行第二步。
18.【答案】(1)石灰乳或氧化钙;Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
(2)坩埚;丙
【解析】【解答】解:(1)①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,反应的化学方程式为:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,所以离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,故答案为:石灰乳或氧化钙;Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;(2)①灼烧固体时所用的主要仪器名称是坩埚,故答案为:坩埚;②振荡、静置分层操持合理,而分离时先分离下层液体后倒出上层液体,则丙图不合理故答案为:丙.
【分析】(1)海水中加入试剂A为氢氧化钙,沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,过滤后在沉淀中 加入盐酸溶解得到氯化镁溶液,通过蒸发浓缩、冷却结晶过滤洗涤得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中失水得到固体氯化镁,电解熔融氯化镁得到金属镁,
工业上常用石灰乳或氧化钙和镁离子反应生成Mg(OH)2;氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水;(2)干海带在坩埚内灼烧得到海带灰,加入水溶解过滤后在滤液中加入酸化的过氧化氢得到含碘单质的溶液,加入四氯化碳萃取分液,蒸馏得到碘单质,①灼烧固体时所用的主要仪器名称是坩埚;②分离时先分离下层液体.
19.【答案】(1)②①⑤④③
(2)分液漏斗、烧杯
(3)2I﹣+H2O2+2H+=I2+2H2O
【解析】【解答】解:(1)从海带中提取碘的实验需经过如下五个主要步骤为:②取3g左右的干海带,剪碎后用酒精润湿,放入坩埚中,灼烧海带至完全变成灰烬,停止加热,冷却;①将海带灰转移到小烧杯中,向其中加入10mL蒸馏水,搅拌、煮沸2﹣3min;⑤过滤,得到含碘离子的溶液;④向含碘离子的溶液中滴入几滴稀硫酸,再加入1mL 3%H2O2溶液;③向溶液中加入四氯化碳,振荡、静置、分液,得到含碘的有机溶液,实验步骤的合理顺序是②①⑤④③,故答案为:②①⑤④③;(2)步骤③中使用的主要仪器是分液漏斗、烧杯,故答案为:分液漏斗、烧杯;(3)向含碘离子的溶液中滴入几滴稀硫酸,再加入1mL 3%H2O2溶液发生氧化还原反应,过氧化氢氧化碘离子生成碘单质,反应的离子方程式为:2I﹣+H2O2+2H+=I2+2H2O,故答案为:2I﹣+H2O2+2H+=I2+2H2O.
【分析】(1)从海带中提取碘的实验步骤是:在坩埚中将海带灼烧再溶于水,得到含碘离子的水溶液,在酸性环境下用氧化剂将碘离子氧化为碘单质,加入四氯化碳萃取剂萃取分液;(2)步骤③是萃取分液,所需仪器为分液漏斗、烧杯;(3)向含碘离子的溶液中滴入几滴稀硫酸,再加入1mL 3%H2O2溶液发生氧化还原反应,过氧化氢氧化碘离子生成碘单质.
20.【答案】(1)化学平衡移动原理(勒夏特列原理/钾蒸汽逸出使生成物浓度减小,平衡向正反应方向移动,可不断得到金属钾)
(2)774;882.9
(3)适当的升高温度或移去钾蒸气
(4)生产工艺无污染,操作简便
(5)
【解析】【解答】解:(1)工业上制取金属钾的化学原理是化学平衡移动原理(勒夏特列原理/钾蒸汽逸出使生成物浓度减小,平衡向正反应方向移动,可不断得到金属钾),在常压下金属钾转为气态从反应混合物中分离,
故答案为:化学平衡移动原理(勒夏特列原理/钾蒸汽逸出使生成物浓度减小,平衡向正反应方向移动,可不断得到金属钾);(2)由表格数据可知,钾的沸点为774℃,所以金属钾转为气态最低温度约为774℃,反应时保证Na不能转化为气体,所以反应的最高温度应低于882.9℃,
故答案为:774℃;882.9℃;(3)KCl+Na⇌NaCl+K+Q (Q<0),该反应正反应为吸热反应,所以在制取金属钾的过程中,为了提高原料的转化率可采取的措施是适当的升高温度或移去钾蒸气,
故答案为:适当的升高温度或移去钾蒸气;(4)电解熔融氯化钾生成钾、氯气,氯气有毒,废气会污染环境,且电解需消耗大量电能,操作不及此法,
故答案为:生产工艺无污染,操作简便;(5)当反应温度升高到900℃时,只有Na、K为气体,化学平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值,则K= ,
故答案为: .
【分析】(1)KCl+Na⇌NaCl+K+Q (Q<0)该反应是可逆反应,且使K成蒸汽从反应混合物中分离出来,减小K蒸气的浓度平衡向正反应方向移动;(2)由表格数据可知,K的沸点低,为774℃;反应时保证Na不能转化为气体;(3)为了提高原料的转化率,可使平衡正向移动,吸热反应,减少生成物的浓度可使平衡正向移动;(4)从能源、副产物对环境的影响以及操作简易性考虑解答;(5)当反应温度升高到900℃时,Na、K均为气体,结合K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比解答.
21.【答案】(1)MgO的熔点太高,电解MgO消耗能量多,经济效益低;AlCl3晶体为分子,在熔融状态不电离、不导电,不能被电解
(2)将两种晶体加热到熔化状态,MgCl2能导电而AlCl3不能导电,故证明MgCl2为离子晶体,AlCl3为分子晶体
【解析】【解答】解:(l)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,所以用熔融氯化镁冶炼镁;氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,以分子存在,所以冶炼铝用熔融氧化铝,
故答案为:MgO的熔点太高,电解MgO消耗能量多,经济效益低;AlCl3晶体为分子,在熔融状态不电离、不导电,不能被电解;(2)离子晶体是由阴阳离子通过离子键结合形成,熔融时,离子键断裂,能够电离出自由移动的离子而导电;
分子晶体是由分子通过分子间作用力结合形成,熔融时,共价键不会被破坏,不能电离出自由移动的离子,不导电,所以将MgCl2晶体、AlCl3晶体分别加热熔化并做熔融体的导电性试验.若熔融体导电,则物质的晶体为离子晶体;若熔融体不导电,则物质的晶体为分子晶体;
故答案为:将两种晶体加热到熔化状态,MgCl2能导电而AlCl3不能导电,故证明MgCl2为离子晶体,AlCl3为分子晶体.
【分析】(1)由表中数据可知AlCl3为共价化合物,MgO、Al2O3、MgCl2为离子化合物,电解时尽量选用熔点较低的离子化合物,以节省能源,据此解答;(2)离子晶体是由阴阳离子通过离子键结合形成,熔融时,离子键断裂,能够电离出自由移动的离子而导电;
分子晶体是由分子通过分子间作用力结合形成,熔融时,共价键不会被破坏,不能电离出自由移动的离子,不导电,据此解答.选项
原理
方法
A
2Ag2OΔ__4Ag+O2↑
热分解法
B
2AlCl3电解__2Al+3Cl2↑
电解法
C
Cu2S+O2Δ__2Cu+SO2
热还原法
D
Fe2O3+3COΔ__2Fe+3CO2
富集法
熔点℃
沸点℃
密度 (g/cm3)
Na
97.8
882.9
0.97
K
63.7
774
0.86
NaCl
801
1413
2.165
KCl
770
1500
1.984
物质
MgO
Al2O3
MgCl2
AlCl3
熔点/℃
2 852
2 072
714
190(2.5×105 Pa)
沸点/℃
3 600
2 980
1 412
182.7
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