2019届高考化学二轮复习化学工艺作业 练习

1、海水中的氯化镁是镁的重要来源之一。下列从海水中提取镁涉及的化学方程式中，不正确的是
A. 制石灰乳：CaO + H2O === Ca(OH)2
B. 制氢氧化镁：MgCl2 + Ca(OH)2 === Mg(OH)2↓+ CaCl2
C. 制氯化镁：Mg(OH)2 +2HCl === MgCl2 + 2H2O
D. 制金属镁，在氯化镁溶液中加钠：2Na + MgCl2 === 2NaCl + Mg
2、海水提镁的主要流程如下，下列说法正确的是（ ）

①试剂M是盐酸 ②流程中的反应全部都是非氧化还原反应
③操作b只是过滤 ④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2
⑤采用电解法冶炼镁是因为镁很活泼
A. ①②③④⑤ B. ②③ C. ④⑤ D. ①④⑤
3、“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下:

下列说法中，正确的是（ ）
A. 进入吹出塔前，Br -被还原成了Br2 B. 从吹出塔进入吸收塔的物质只有Br2
C. 经过吸收塔后，溴元素得到了富集 D. 蒸馏塔中只发生了物理变化
4、海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是(　　)

A．除去粗盐中的SO、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B．②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段
C．③④⑤中溴元素均被氧化
D．蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法
5、海洋是一座巨大的化学资源宝库，从中可以提取许多常见的化学物质，结合所学知识回答下列问题，
(1)“吹出法”提溴空气吹出法是工业规模提溴的常用方法，其流程如下：

其中步骤②～④的目的是________________________________________________。步骤③反应的离子方程式为_______________________________________________。除SO2外，步骤③还可以选用Na2CO3溶液吸收溴，主要反应是Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3（未配平），吸收1molBr2时，转移电子的物质的量为__________________mol。
（2）实验室模拟从海带中提取碘，可能经历如下操作(或过程），请选择必要的操作(或过程），并按实验的先后顺序排列________________________________________________(填写编号）

仪器X的名称__________________，将X中的液体分离的具体操作为：打开X上端玻璃塞，_______________________________________________________________________________。
（3）卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe2+、Fe3+和Mn2+等杂质离子。现以卤块为原料按下图流程制备轻质氧化镁，若要求产品尽量不含杂质，而且生产成本较低，请根据表1和表2提供的资料，回答下列问题：


已知：Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去。
步骤①反应的离子方程式为：___________________________________________________；
步骤②的反应方程式为：_______________________________________________________。
6、工业上常用如下的方法从海水中提碘：

完成下列填空：
(1)上述流程中有两步都涉及到氯气。写出氯元素在周期表中的位置：_________；
氯气分子中所含的化学键名称是：_________；在原子钟，其核外存在_________种运动状态不同的电子。
（2）和氯元素位于同主族的另外一个短周期元素单质的电子式是：_________，
两者气态氢化物的稳定性是：_________＞_________（填写化学式）。
（3）步骤②中体现了溴具有的性质是__________________（文字简述）。
（4）写出步骤③中反应的化学方程式（说明：此反应在水溶液中进行）：
____________________________________；在该反应中被氧化的元素是：_________。
（5）工业上利用海水还有一个重要的反应就是电解饱和食盐水，此反应中的阴极产物是：
_________和_________（写化学式）。
（6）溴蒸汽还可以用饱和碳酸钠溶液来吸收，产物为溴化钠、溴酸钠，同时放出二氧化碳，请写出该反应的化学方程式并标明电子转移方向与数目：
_______________________________________________________________________。
7、某酸性废液含有H+、Fe3+、Ni2+、、NO3-、F-和Cr2O72-等。下图是该废液的综合利用工艺流程：（假设：F-与金属离子的综合反应不影响其他反应和计算）

己知：① 金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH：

Fe3+
Ni2+
Cr3+
开始沉淀
1.5
6.7
4.0
沉淀完全
3.4
9.5
6.9
② Ni2+与足量氨水的反应为：Ni2++6NH32+
（l）滤液1 的主要成份为：_________。
（2）请写出“转化”时NaHSO3与Cr2O72-发生反应的离子方程式_________。
（3）试剂X可以是足量氨水，还可以是：_________。
A．NaOH B．Ni(OH)2 C．NiO D．Fe2O3
（4）写出Cr(OH)3在水中的电离方程式_________。
（5）已知2+为难电离的络合离子，则“沉镍”的离子方程式为：_________。
（6）请写出Cr3+与酸性高锰酸钾发生反应的离子方程式_________。
（7）经检测，最后的残液中c(Ca2+)=1.0×10-5mol/L，则残液中F-浓度为______mg/L, ______ （填“符合”或“不符合”）排放标准。
8、某化学学习小组设计了如下从海带灼烧后的海带灰中提取碘单质的流程：

（1）溶解海带灰时要加热煮沸2～3min的目的是_________，操作a的名称是 _______。
（2）向酸化的溶液I中加入H2O2的目的是__________________________________。
（3）已知I2与40%的NaOH溶液反应生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:5，则发生反应的化学方程式是________________________________。
（4）最后过滤得到的I2需要进行洗涤和干燥，下列洗涤剂中最应该选用的是______。
a.热水 b.乙醇 c.冷水 d.二硫化碳
（5）用Na2S2O3的标准溶液测定产品的纯度，发生反应：I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI。取5.0g产品，配制成100ml溶液。取10.00ml溶液，以淀粉溶液为指示剂，用浓度为0.050mol·L-1Na2S2O3的标准溶液进行滴定，相关数据记录如下表所示。
编号
1
2
3
溶液的体积/mL
10.00
10.00
10.00
消耗Na2S2O3标准溶液的体积/mL
19.95
17.10
20.05
滴定时，达到滴定终点的现象是________，碘单质在产品中的质量分数是________% 。
9、海洋是资源的宝库。占地球上储量99%的溴分步在海洋中，我国目前是从食盐化工的尾料中提取溴，反应原理是：Cl2+2Br-→2Cl-+Br2。
（1）氯原子最外层电子轨道表示式是______________，氯气属于________分子（填写“极性”或“非极性”）。
（2）已知溴水中存在如下化学平衡：Br2+H2OH++Br-+HBrO。取少量溴水于一支试管中，向试管中滴加氢氧化钠溶液，溶液颜色变浅。请用平衡移动的观点解释颜色变浅的原因_____________。
（3）氟和溴都属于卤族元素，HF和地壳内SiO2存在以下平衡：4HF(g)+ SiO2(s) SiF4(g)+2H2O(g)+148.9kJ。该反应的平衡常数表达式K=_________________。如果上述反应达到平衡后，降低温度，该反应会_____________（填写“向正反应方向移动”或“向逆反应方向移动”），在平衡移动时逆反应速率先_______后_______（填写“增大”或“减小”）。
（4）若反应的容器容积为2.0 L，反应时间8.0min，容器内气体的质量增加了0.24g，在这段时间内HF的平均反应速率为_____________________。
10、工业废料和废水的处理离不开化学。
I. 某工业废料含SiO2、FeS和CuS等物质，采用如下实验方案进行回收利用。请回答下列问题：

（1）已知步骤①中发生的化学反应为非氧化还原反应，写出产生气体的电子式_______，该气体可用足量的NaOH溶液吸收，该反应的离子方程式是_______________________________
（2）Si 原子在周期表中的位置____________，写出晶体Si的一种主要用途___________。步骤②的操作依次为____________________、过滤、洗涤、干燥。滤渣2的主要成分是SiO2和S ，写出步骤③涉及的化学方程式_________________________________。
II．用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理含镍酸性废水并获得金属镍的模拟装置如图。
镍棒与外接电源____极相连。A极区电极反应式是__________________________。 电解一段时间后，B中NaCl溶液的浓度_________填“增大”、“减少”）；若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则A极区电极产物是________。

11、煤的主要组成元素是碳、氢、氧、硫、氮，还有极少量的磷、砷、锗、镓、铟等元素，燃煤产生CxHy、SO2等大气污染物，煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径之一。回答下列问题：
（1）锗是第四周期第ⅣA族元素，其原子结构示意图为_______________________。
（2）利用煤的气化获得的水煤气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下可以合成绿色燃料甲醇。
已知：H2O(l)=H2O(g) △H1=+44.0kJ/mol
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(l) △H2=-3.0 kJ/mol
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-58.7 kJ/mol
写出由CO 与 H2制备 CH3OH 气体的热化学方程式___________________________________。
（3）甲醇和CO2可直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3，简称DMC) ：
2CH3OH(g)+CO2(g) CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) ΔH4”“ (7). ＞ (8). 向左 (9). 400 (10). HCO3-+SO2=HSO3-+CO2
【解析】(1)锗是第四周期第ⅣA族元素，其原子结构示意图为，故答案为：；
(2)已知：①H2O(l)=H2O(g) △H1=+44.0kJ/mol，②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(l) △H2=-3.0 kJ/mol，③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-58.7 kJ/mol，根据盖斯定律计算③-①-②得到CO 与 H2生成 CH3OH 气体反应的热化学方程式CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-99.7 kJ？mol-1，故答案为：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-99.7 kJ？mol-1；
(3)2CH3OH(g)+CO2(g) CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) ΔH4；＞；
(4)二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离生成氢离子导致溶液中氢离子浓度增大，从而抑制水电离，即水的电离平衡向逆反应方向移动；===400；根据电离平衡常数可知，亚硫酸氢根离子的酸性小于碳酸，SO2可用足量小苏打溶液吸收，反应生成二氧化碳和亚硫酸氢根离子，反应的离子方程式为HCO3-+SO2=HSO3-+CO2，故答案为：向左；400；HCO3-+SO2=HSO3-+CO2。
12、【答案】(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两种
（2）Cl2 NaOH NaClO
(3)富集溴元素
（4）Br2+SO2+2H2O====4H+++2Br- 强酸对设备的严重腐蚀
（5）①冷凝管 ②Br2腐蚀橡胶 ③控制温度计b的温度，并收集59 ℃时的馏分 ④深红棕色 分液（或蒸馏）
【解析】（2）电解NaCl溶液的产物有H2、Cl2、NaOH，若发生反应Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O,则产物为H2和NaClO。（5）提纯溴的实验中，要注意Br2的沸点高低，溴的沸点低于100 ℃，应采用水浴加热，并通过温度计控制温度。除去Br2(液)中少量Cl2，加NaBr溶液后，Br2在水中溶解度不大，出现分层现象，可分液得到纯溴，亦可采用再次蒸馏的方法。
13、【答案】(1)③　Fe(OH)3
(2)由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应方向移动，补充HClO　①③
　(3)阳　阴
【解析】(1)混凝剂除去悬浮物的过程是一个复杂的过程，既有盐类水解的化学变化，又有胶体间吸附的物理过程。(2)由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应方向移动，补充HClO。臭氧和K2FeO4均具有强氧化性，可以作为氯气的代用品。(3)为防止生成沉淀，应该先将硬水通过阳离子交换树脂除去钙、镁离子，再通过阴离子交换树脂除去其他杂质离子。
14、【答案】（1）除去Ca2+和引入的Ba2+；电解时Br﹣被氧化；
（2）Cl2；NaClO3+H2ONaClO4+H2↑；
（3）2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣
（4）温度太高，高氯酸钠晶体失去结晶水或分解；温度太低，干燥不充分．
（5）产品纯度高，精制步骤少，生产成本低．
【解析】解：（1）Na2CO3的作用是碳酸根离子与钙离子和除硫酸根离子引入的钡离子发生复分解反应，生成难溶的碳酸钙和碳酸钡，所以碳酸钠的作用为除去钙离子和钡离子，Br﹣的还原性强于氯离子，所以电解过程中溴离子优先被氧化，
故答案为：除去Ca2+和引入的Ba2+；电解时Br﹣被氧化；
（2）电解过程中阳极氯离子放电，主要生成氯酸根离子，部分产生氯气，而阴极氢离子放电，生成氢气，所以尾气有氢气和少量的氯气，电解Ⅱ氯酸根离子在阳极放电生成高氯酸根，而阴极是水电离产生的氢离子放电，生成氢气，所以电解反应方程式为：NaClO3+H2ONaClO4+H2↑，
故答案为：Cl2；NaClO3+H2ONaClO4+H2↑；
（3）由图示可知通入二氧化硫除去其中的氯酸根离子，Cl（+5→+4），S（+4→+6），根据得失电子守恒和电荷守恒，该反应的离子方程式为：2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣，
故答案为：2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣；
（4）气流温度太低不得于干燥，温度过高晶体要失水，温度太高氯酸钠可能分解，
故答案为：温度太高，高氯酸钠晶体失去结晶水或分解；温度太低，干燥不充分．
（5）传统的制备工艺需精制盐，需消耗电能，需除杂等步骤，由次氯酸电解制备高氯酸，两步完成，所以新工艺与传统工艺相比，优点是产品纯度高，精制步骤少，生产成本低，
故答案为：产品纯度高，精制步骤少，生产成本低．
15、【答案】（1）①Fe2O3 ③热能 ④SO2 ；
（2）4FeS2+11022Fe2O3+8SO2；Ca3（PO4）2+2H2SO4=Ca（H2PO4）2+2CaSO4；
（3）0.39；
（4）①沉淀Mg2+；
②在HCl气流中脱水，抑制氯化镁水解；
③A；
（5）碳酸钙．
【解析】解：（1）①中冶炼钢铁的原料是Fe2O3，②中热电厂中向外提供的能量为电能，③沸腾炉中FeS2与氧气反应放出大量的热，④制硫酸时接触室中二氧化硫被氧化，⑤硫酸工业中生成的硫酸，可用于制磷肥，
故答案为：①Fe2O3 ③热能 ④SO2 ；
（2）沸腾炉中FeS2与氧气反应生成Fe2O3和SO2，其反应方程式为：4FeS2+11022Fe2O3+8SO2；普钙是磷酸二氢钙和硫酸钙，用硫酸与磷酸钙反应生成硫酸钙和磷酸二氢钙的化学方程式为：Ca3（PO4）2+2H2SO4=Ca（H2PO4）2+2CaSO4，
故答案为：4FeS2+11022Fe2O3+8SO2；Ca3（PO4）2+2H2SO4=Ca（H2PO4）2+2CaSO4；
（3）FeS2制取硫酸过程中，设生成的98%的硫酸为x吨，利用关系法列式，硫元素守恒，
FeS2 ～2H2SO4
120 2×98
1×36%×65% 98%x
所以： =，得x=0.39，
故答案为：0.39；
（4）①石灰乳能将镁离子转化为沉淀，则在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg2+，
故答案为：沉淀Mg2+；
②镁离子水解，应抑制其水解得到无水盐，所以利用MgCl2·6H2O制得无水氯化镁，应采取的措施是在HCl气流中脱水，抑制氯化镁水解，
故答案为：在HCl气流中脱水，抑制氯化镁水解；
③用作镁蒸气的冷却剂，应不与Mg反应，只有A符合，而Mg与二氧化碳、氧气、水蒸气等均可反应，
故答案为：A；
（5）石灰石中的碳酸钙在高温条件下分解能生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙能和二氧化硅反应生成硅酸钙，从而除去铁矿石中的二氧化硅，
故答案为：碳酸钙．
16、【答案】（1）HCl 、 石灰乳
（2）
（3）Cl2 + 2OH- =Cl- + ClO- +H2O
【解析】解：（1）贝克CaCO3煅烧得到A是CaO, CaO与水发生反应产生B：Ca(OH)2，饱和NaCl溶液电解产生E是NaOH；F是H2；C是Cl2；氯气与氢气化合产生N：HCl，Cl2与NaOH溶液发生反应产生NaClO；Ca(OH)2与含有MgCl2的溶液发生复分解反应产生Mg(OH)2沉淀，把沉淀过滤出来，与HCl发生酸碱中和反应产生MgCl2;电解熔融的MgCl2产生C：Cl2和D：Mg。（1）N的化学式是HCl；B的名称是石灰乳；
（2）反应②的化学方程式及用双线桥表示电子转移情况是；
(3)反应③氯气与NaOH溶液反应的两种方程式是：Cl2 + 2OH- =Cl- + ClO- +H2O。
17、【答案】（1）；
（2）冷凝管；
（3）CaSO4；
（4）① 接触室；2SO2+O22SO3；等温过程；
② 该反应为可逆反应，二次催化使尚未反应的SO2尽量催化氧化成SO3，可以降低成本提高原料利用率和保护环境；
③ 通过吸收塔C后，混合气体中SO3含量较多，不利于SO2的催化氧化反应进行；
④ 0.066；
（5）BC．
【解析】解：本题考查制备实验方案的设计．
（1）磷酸和氨气极易反应，为防止反应过于迅速会产生倒吸的危险，要采用防倒吸装置，装置a图为，
故答案为：；
（2）能实现气、液热交换的装置是冷凝管，下口进水伤口处谁，气体和水流方向相反，故答案为：冷凝管；
（3）由信息可知生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸，磷灰石的主要成分是Ca3（PO4）2，在萃取槽中与硫酸发生反应，有磷酸生成，结合流程中硫酸制备，故固体A应为CaSO4．
故答案为：CaSO4；
（4）①二氧化硫在接触室中被氧化成三氧化硫，化学方程式为2SO2+O22SO3，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，不利于提高三氧化硫的产率，因此应选择等温过程，
故答案为：接触室；2SO2+O22SO3；等温过程；
②2SO2+O22SO3为可逆反应，二次催化使尚未反应的SO2尽量催化氧化成SO3，可以降低成本提高原料利用率和保护环境，
故答案为：该反应为可逆反应，二次催化使尚未反应的SO2尽量催化氧化成SO3，可以降低成本提高原料利用率和保护环境；
③通过吸收塔C后，混合气体中SO3含量较多，由2SO2+O22SO3可知，不利于平衡正向移动，
故答案为：通过吸收塔C后，混合气体中SO3含量较多，不利于SO2的催化氧化反应进行；
④1吨20%的发烟硫酸中含SO3的质量为0.2t，硫酸为0.8t，加水后可生成H2SO40.245t，即硫酸的总质量为1.045t，换算为98%的浓硫酸质量为=1.066t，故加入的水的质量为0.066t，
故答案为：0.066；
（5）A、NaOH溶液与SO2、微量的SO3和酸雾反应，测量的SO2含量偏高，故A错误；
B、硫酸尾气中只有SO2能被酸性KMnO4溶液氧化，溶液颜色由紫红色变为无色，根据KMnO4溶液的体积结合方程式计算SO2的含量，故B正确；
C、硫酸尾气中只有SO2能被碘水氧化SO2，溶液颜色由蓝色变为无色，根据碘水溶液的体积结合方程式计算SO2的含量，故C正确；
D、氨水NaOH溶液与SO2、微量的SO3和酸雾反应，测量的SO2含量偏高，故D错误．
故答案为：BC．
18、【答案】（1）加热或充分搅拌或适当增加盐酸浓度等；不能，否则会大量生成硫酸锶的沉淀，减少产物生成；
（2）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（3）B；
（4）Fe（OH）3、BaSO4；
（5）B；
（6）B；
（7）×100%．
【解析】解：（1）增大反应速率，则增大浓度，加热，或者搅拌，增大接触面积，不能操作①中盐酸改用硫酸，否则会大量生成硫酸锶的沉淀，减少产物生成，
故答案为：加热或充分搅拌或适当增加盐酸浓度等；不能，否则会大量生成硫酸锶的沉淀，减少产物生成；
（2）酸性条件下，加入30% H2O2溶液，将Fe2+氧化成Fe3+，同时生成水，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（3）调节pH除去Fe3+等，要不能引入杂质，最好选用氢氧化锶粉末或氧化锶粉末，
故答案为：B；
（4）由于前面加入了稀硫酸故有硫酸钡生成，水解可生成氢氧化铁沉淀，所以沉淀有两种即BaSO4、Fe（OH）3，
故答案为：Fe（OH）3、BaSO4；
（5）工业上完成操作③分离溶液和滤渣，类似于过滤，所以选择B离心机，
故答案为：B；
（6）六水氯化锶晶体61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水，则用热风吹干六水氯化锶，选择的适宜温度范围是50～60℃，
故答案为：B；
（7）工业上用w kg难溶于水的碳酸锶（SrCO3）为原料（含少量钡和铁的化合物等），共制备高纯六水氯化锶晶体（a kg），工业流程中锶的利用率为90%，
则碳酸锶的纯度=×100%=×100%，
故答案为：×100%．
19、【答案】 (1). BD (2). Cl2+2Br-＝Br2+2Cl- (3). 石灰乳(浆)或Ca(OH)2 (4). Mg(OH)2＋2H+==Mg2+＋2H2O (5). MgCl2(熔融) Mg＋Cl2 (6). 坩埚 (7). 2I-＋H2O2＋2H+==I2＋2H2O (8). 紫红
【解析】
（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错误；B．把海水用蒸馏等方法可以得到淡水，属于物理变化，B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错误；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正确。答案选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）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，反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H+==Mg2+＋2H2O 。②镁是活泼的金属，熔融状态下电解氯化镁冶炼镁，电解反应方程式为MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑。（4）①灼烧固体时所用的主要仪器名称是坩埚。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。③碘的CCl4溶液呈紫红色。