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阶段性测试题2
阶段性测试题二 从海水中获得的化学物质
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分。
考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、选择题(本题包括5个小题,每题2分,共10分,每题只有一个选项符合题意。
)
1.(2010·攀枝花期末)“NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应。
下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解。
其中不正确的是( )
[答案]C
[解析]碳酸氢钠析出后的溶液为饱和碳酸氢钠溶液。
固体溶质只能从饱和溶液中析出。
2.科学家最近研究发现,采用“CCS”技术捕获的CO2与海藻发生光合作用能大大提高海藻产量,为人类提供一种新型生物能源。
下列相关说法不正确的是( )
A.1mol二氧化碳全部发生光合作用的过程中,二氧化碳中共有4mol共价键断裂
B.该过程中没有化学变化
C.海藻能提供生物质能,并能参与自然界中的CO2循环
D.如果能探明此变化过程,将有助于人类更好地利用太阳能,缓解能源危机
[答案]B
[解析]选项A,根据CO2的结构O===C===O可知,1molCO2反应共有4mol共价键断裂。
选项B,CO2、H2O在叶绿体内发生光合作用的反应是化学变化。
选项C,海藻储存有糖类等生物质能,这些生物质能在燃烧过程中释放出CO2,CO2又在海藻体内发生光合作用产生糖类等,从而参与了CO2循环。
选项D,弄清了光合作用的机理,人类就能利用太阳能、CO2来模仿光合作用合成糖类,从而缓解能源危机。
3.实验室从海带灰中提取碘的操作过程中,仪器选用不正确的是( )
A.称取3g左右的干海带——托盘天平
B.灼烧干海带至完全变成灰烬——蒸发皿
C.过滤煮沸后的海带灰水混合液——漏斗
D.用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘——分液漏斗
[答案]B
[解析]本题考查了仪器的使用,属于容易题。
灼烧海带要用坩埚。
4.(2010·海南高考改编)下列物质中既有氧化性又有还原性的是( )
A.Na B.Al2O3
C.N2O3 D.SiO2
[答案]C
[解析]Na的化合价为0,只有还原性,A错误;N2O3中N为+3价,处于中间价态(N元素的化合价还有-3、0、+1、2、+4、+5),既能失去电子化合价升高,也可得到电子化合价降低,故既有氧化性又有还原性,C正确;Al2O3中Al为+3价,SiO2中Si为+4价,均是最高价,不能再失去电子,表现还原性,只能得到电子,表现氧化性,B、D错误。
5.(2011·3济宁二模)下列有关反应现象的描述错误的是( )
A.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光
B.蘸有NaCl的铂丝在酒精灯上灼烧,火焰为黄色
C.铝箔在空气中加热失去光泽,但熔化的铝并不滴落
D.将一小块钠投入到盛有乙醇的烧杯中,钠飘浮在液面上,熔成小球,四处游动
[答案]D
[解析]A项反应为2Mg+O2
2MgO,现象叙述正确;钠元素的焰色反应为黄色,B正确;因为Al在加热时生成的Al2O3,且Al2O3的熔点比Al的熔点高,所以熔化的铝并不滴落,C正确;钠密度大于乙醇,不会浮在液面上,且钠与乙醇反应不太剧烈,不能熔成小球,D错误。
二、选择题(本题包括12个小题,每题3分,共36分,每题只有一个选项符合题意。
)
6.(2011·潍坊)常温下,往H2O溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+
下列说法不正确的是( )
A.H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+强
B.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降
C.在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D.H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
[答案]B
[解析]本题考查氧化还原反应和催化剂的概念等知识,意在考查考生分析问题解决问题的能力。
由两个反应单独分析知,H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+强,A正确;将二者联系起来看,总反应方程式为:
2H2O2===2H2O+O2↑,Fe2+作催化剂,溶液的pH不变,B错,C、D正确。
7.(2011·浙江温州中学月考)下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
①无色溶液中:
K+、Na+、Cr2O
、SO
②pH=11的溶液中:
CO
、Na+、NO
、AlO
③加入Al能放出H2的溶液中:
Cl-、SO
、NO
、Mg2+
④在由水电离出的c(OH-)=10-13mol·L-1的溶液中:
Na+、Ba2+、Cl-、I-
⑤在溶液中能大量共存,加入NaOH后加热既有气体放出又有沉淀生成的溶液:
Ca2+、HCO
、NH
、AlO
⑥能使无色酚酞变红色的溶液:
Na+、Cl-、S2-、SO
A.①③⑤B.②④⑤
C.②④⑥D.④⑤⑥
[答案]C
[解析]Cr2O
显橙色,在无色溶液中不能大量存在,①错;加入Al能放出H2的溶液可能为酸性溶液也可能为强碱性溶液,Mg2+在碱性溶液中不能大量存在,而含有NO
的酸性溶液中加入Al不产生氢气,③错;NH
和AlO
能发生双水解反应而不能大量共存:
NH
+AlO
+H2O===NH3↑+Al(OH)3↓,⑤错。
8.有关Na2CO3和NaHCO3的性质,下列叙述中错误的是( )
A.相同温度下,等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性比较,前者更强
B.常温时水溶性:
Na2CO3>NaHCO3
C.在酒精灯加热的条件下,前者不分解,后者分解
D.将澄清的石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液中,前者产生沉淀,后者不产生沉淀
[答案]D
[解析]将澄清石灰水分别加入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中,都会产生CaCO3沉淀。
9.(2011·3,烟台)下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2的是( )
A.3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O
B.2CH3COOH+Ca(ClO)2===2HClO+Ca(CH3COO)2
C.I2+2NaClO3===2NaIO3+Cl2
D.4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+Cl2↑+2H2O
[答案]D
[解析]A项氧化剂和还原剂均为S,物质的量之比为2∶1,B项为非氧化还原反应;C项NaClO3和I2分别为氧化剂和还原剂,物质的量之比为2∶1,D项MnO2和HCl分别为氧化剂和还原剂,4molHCl中有2mol表现出还原性,另外2mol表现出酸性,即氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。
10.(2011·1,武汉)仅通过物理方法就能从海水中获得的物质是( )
A.钠、镁B.溴、碘
C.食盐、淡水D.氯气、烧碱
[答案]C
[解析]本题考查从海水中获得物质的方法,容易题。
A项,钠和镁要通过电解法获得,错。
B项,溴和碘通过氧化还原反应制取,错。
C项,食盐可以通过结晶、淡水可通过蒸馏获得,正确。
D项,通过电解饱和食盐水可获得氯气和烧碱,错。
11.已知中学化学中常见反应形式为A+B→C+D+H2O,对于该反应的下列叙述不正确的是( )
A.该反应可能是氧化还原反应
B.该反应可能是非氧化还原反应
C.C和D有一种一定是盐
D.A和B不一定是酸或碱
[答案]C
[解析]形式为A+B→C+D+H2O的反应有很多类型,如:
C和浓硫酸的反应为:
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O,所以C选项错误。
12.(2011·3,天津)能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.向偏铝酸钠溶液中滴加过量的碳酸氢钠溶液:
AlO
+4H+===Al3++H2O
B.石灰水与足量碳酸氢钠溶液反应:
HCO
+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O
C.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性:
2H++SO
+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
D.向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液:
Fe3++3H2O===Fe(OH)3↓+3H+
[答案]C
[解析]本题考查离子方程式的正误判断,难度中等。
A项HCO
不能溶解Al(OH)3;B项:
正确的离子方程式为2HCO
+Ca2++2OH-===CaCO3↓+CO
+2H2O;D项:
正确的离子方程式为Fe3++3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3H+。
13.(2011·1,石家庄)下列A~D四组反应中,Ⅰ和Ⅱ可用同一个离子方程式表示的是( )
选项
Ⅰ
Ⅱ
A
把金属铁放入稀硫酸中
把金属铁放入稀硝酸中
B
Ca(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液
Ca(OH)2溶液中加入足量的NaHCO3溶液
C
将0.1molCl2通入含0.3molFeBr2的溶液中
将0.3molCl2通常含0.1molFeBr2的溶液中
D
将少量Na2CO3溶液滴入足量HCl溶液中
将少量HCl溶液滴入足量Na2CO3溶液中
[答案]B
[解析]A项Ⅰ、Ⅱ中的铁分别与H+、H+和NO
反应;B项中Ca2+及HCO
均按物质的量之比为1∶2恰好反应,反应式为Ca2++2HCO
+2OH-===CaCO3↓+CO
+2H2O;依得失电子守恒原理可判断出C项Ⅰ中Fe2+没有反应完,Ⅱ中Fe2+、Br-均反应完;D项前者有气体产生后者没有。
14.甲型H1N1流感可防、可控、不可怕。
人们可以经常在居住环境中喷洒84消毒液(主要成分是次氯酸钠)。
下列有关说法不正确的是( )
A.次氯酸钠水解的溶液呈碱性,说明次氯酸是弱酸
B.次氯酸钠水溶液具有强漂白性,说明其水溶液中存在次氯酸
C.84消毒液杀菌消毒的原理是使蛋白质变性
D.二氧化硫具有漂白性,若将二氧化硫通入84消毒液中,其漂白能力增强
[答案]D
[解析]次氯酸钠是弱酸强碱盐,其水溶液呈碱性,A项正确;次氯酸钠的水解方程式为NaClO+H2ONaOH+HClO,其发挥漂白作用的是次氯酸,B项正确;84消毒液具有强氧化性,能使蛋白质变性,从而失去活性,C项正确;二氧化硫具有强还原性,与次氯酸钠溶液发生氧化还原反应,降低漂白能力。
15.(2011·3沈阳)在浓盐酸中HNO2与SnCl2反应的离子方程式为:
3SnCl2+12Cl-+2HNO2+6H+===N2↑+3SnCl
+4H2O。
关于该反应的说法正确的是( )
①氧化剂是HNO2 ②还原性:
Cl->N2 ③每生成2.8gN2,还原剂失去的电子为0.6mol ④x为4,y为2
⑤SnCl
是氧化产物
A.①③⑤B.①②④⑤
C.①②③④D.只有①③
[答案]A
[解析]反应中,HNO2得到电子为氧化剂,SnCl2失去电子为还原剂,其对应产物SnCl
是氧化产物。
Cl-在反应中没有得失电子。
每生成1molN2转移6mol的电子,故生成2.8gN2(0.1mol),SnCl2失去0.6mol电子。
根据电荷守恒有:
-12+6=-3y,y=2,根据原子守恒有:
6+12=3x,x=6。
综合上述,①③⑤正确。
16.(2011·1,济南)如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图,下列说法错误的是( )
A.卤族元素①的次卤酸中氧元素的化合价为0
B.单质②没有漂白性
C.单质③保存时加少量水进行水封
D.气态氢化物的稳定性:
④>③>②>①
[答案]D
[解析]依据题意,按相对分子质量可以确定:
①为F2;②为Cl2;③为Br2;④为I2,在次氟酸(HFO)中,氢为+1价、氟为-1价、氧为0价,A项对;氯气本身没有漂白性,溶于水生成的次氯酸有漂白性,B项对;液溴易挥发,有剧毒,保存溴时加水,避免溴挥发,C项对;气态氢化物的稳定性:
①>②>③>④,D项错。
17.有一混合溶液,其中只含有Fe2+、Cl-、Br-、I-(忽略水的电离),其中Cl-、Br-、I-的个数比为2∶3∶4,向该溶液中通入氯气,使溶液中Cl-和Br-的个数比为3∶1,则通入氯气的物质的量与溶液中剩余的Fe2+的物质的量之比为(已知:
还原性I->Fe2+>Br->Cl-)( )
A.7∶1B.7∶2
C.7∶3D.7∶4
[答案]C
[解析]设原溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量分别为2mol、3mol、4mol,则结合溶液中各离子所带正、负电荷总数相等,可得出Fe2+的物质的量为4.5mol。
因为Cl2+2I-===I2+2Cl-,消耗2molCl2时生成4molCl-;为了使反应后溶液中Cl-、Br-的个数比为3∶1,则共需9molCl-,故还需反应生成3molCl-。
由2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-知此时参加反应的Fe2+的物质的量为3.0mol,Cl2的物质的量为1.5mol。
所以反应通入氯气的物质的量为2mol+1.5mol=3.5mol,剩余Fe2+的物质的量为4.5mol-3.0mol=1.5mol,两者之比为7∶3,C项为正确答案。
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、填空题(本题包括5个小题,共54分)
18.(本小题满分13分)盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液,其中除含镁盐外,还含有其他盐类(如下图甲)。
盐卤在食品、化工等方面具有广泛的用途。
请解答下列与盐卤有关的试题:
(1)根据矩形图甲,写出盐卤中含量最多的两种盐的化学式:
________、________。
(2)下图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线,已知t1℃时,MgSO4和KCl的溶解度分别为M、N,则它们溶解度大小的关系为________;将盐卤加热到t2℃以上,根据溶解度曲线,首先析出的晶体应是________。
(3)化工厂利用卤水生产金属镁的生产流程如下:
“操作①”的目的是将氢氧化镁沉淀分离出来,操作①的名称是________。
氢氧化镁与试剂B反应的化学方程式为________________。
操作②的名称是________。
(4)用电解法制备金属镁,两位同学分别设计了下面的两种方法:
甲:
电解氯化镁溶液
乙:
电解熔融的氯化镁
其中同学________(填“甲”或“乙”)能够成功地制备金属镁,其阳极反应式为__________________,不能制备金属镁的方法中的阴极反应式为:
____________。
假设生产过程中镁元素没有损失,则100g卤水可制备镁________g。
[答案]
(1)NaCl MgCl2
(2)相等 MgSO4
(3)过滤 Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O 蒸发、结晶
(4)乙 2Cl--2e-===Cl2↑ 2H++2e-===H2↑ 4.8
[解析]
(1)从矩形图中可以看出1000g盐卤中含有的NaCl、MgCl2、MgSO4、KCl分别为163.0g、142.5g、60.0g、22.0g。
由此可见,含量最多的是NaCl、MgCl2。
(2)在t1℃时,KCl和MgSO4的溶解度曲线相交;t2℃以后,MgSO4溶解度随着温度的升高而降低,故升高到一定温度时会析出。
(3)分离固体与液体混合物应用过滤方法,而使溶液中的溶质以晶体的形式析出则需要蒸发、结晶。
(4)制备金属镁应该电解熔融的MgCl2,如果电解氯化镁溶液则得到的不是镁,而是氢气;根据卤水中镁的守恒,可以得出电解所得到的镁的质量为:
100g×
×
+100g×
×
=3.6g+1.2g=4.8g。
19.(2011·3南昌二模)(本小题满分12分)海水中不仅含有丰富的非金属元素资源(如氯、溴、碘等),还含有丰富的金属元素资源(如Na、Mg、Fe、Cr等)。
(1)海水晒盐的原理是:
____________;写出氯化钠的电子式:
____________;与Na、Cl同周期,且简单离子半径最小的离子结构示意图:
____________。
(2)晒出的粗盐常混有MgSO4、CaSO4等杂质,为了得到精制盐,则提纯过程操作步骤和加入试剂的顺序是:
①溶解,②________,③加过量Na2CO3溶液,④________,⑤过滤除去杂质,⑥________,⑦蒸发结晶。
(3)晒盐得到的母液(盐卤)中含有丰富的镁元素,但其中常混有Fe2+、Cr3+等,为富集镁使其转化为MgCl2晶体,必须除去这些杂质离子。
有关资料:
M(OH)n
pH
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)2
7.6
9.6
Fe(OH)3
2.7
3.7
Mg(OH)2
9.5
11.0
Cr(OH)3
4.3
5.0
为了有效除去杂质离子,又不引入新的杂质离子,且能满足“绿色化学理念”,则最佳试剂选择和操作是:
①先加________,目的是____________;
②再加________,目的是____________;
③过滤后,为能得到纯净的MgCl2晶体,采用的操作方法是:
____________。
[答案]
(1)蒸发结晶 Na+[
C
]-
(2)加过量BaCl2溶液 加过量NaOH 加稀HCl至滤液呈酸性
(3)①H2O2 将Fe2+氧化成Fe3+ ②MgO 调节溶液pH至5.0 加盐酸,在酸性环境中蒸发结晶,防止水解 [解析] (1)海水晒盐的原理是蒸发海水,然后结晶得到氯化钠;氯化钠电子式为Na+[ ]-;与Na、Cl同周期,且简单离子半径最小的离子为Al3+,它的结构示意图为 。 (3)因为使Fe2+沉淀的pH与Mg2+有交叉,需将其转变为Fe3+,故需先加H2O2将Fe2+氧化成Fe3+;再加MgO来调节溶液pH至5.0 20.(2011·1,潍坊)(本小题满分8分)A、B、C、D均为中学常见物质,其中A为单质,B、C、D为化合物,并且存在如图转化关系: (1)B与C为氧化物,D是一种盐,俗名纯碱。 ①若A为金属单质,写出反应④的化学方程式______________; ②若A为非金属单质,则符合转化④的一个反应的离子方程式为__________________。 (2)若A为淡黄色非金属单质,B为气态氧化物,是空气的重要污染物之一,C为气态氢化物。 试写出B与C反应的化学方程式____________。 (3)若A为金属单质,常用于制作燃烧弹、信号弹,C为氧化物,且反应①③均需加入强碱溶液才能发生,则反应①的离子方程式为________________。 [答案] (1)①2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ②CO2+2OH-===CO +H2O (2)2H2S+SO2===3S+2H2O (3)2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑或2Al+2OH-+2H2O===2AlO +3H2↑ [解析] (1)D是Na2CO3。 若A是金属单质,则A是Na,C是Na2O,B是Na2O2。 若A是非金属单质,则A是碳,B是CO2,C是CO。 CO2与Na2O2或NaOH反应生成Na2CO3。 (2)淡黄色非金属单质A是硫,B是SO2,C是H2S,SO2和H2S发生归中反应生成单质硫。 (3)根据A的和能与强碱溶液反应的性质,确定金属单质A是Al,B是偏铝酸盐,C是Al2O3。 21.(2011·3,黄冈)(本小题满分9分)铬是水体的主要污染物之一,可以导致水生生物死亡。 化学实验中,若使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该有害物质。 例如处理铬的实验循环示意图如下: (1)在上图所示的编号步骤中,其中反应①所用的试剂是硫酸酸化的H2O2,请写出该反应的离子方程式________(方程式可以不配平); (2)现有含有Cr3+和Fe3+的溶液,使用NaOH溶液和盐酸溶液,可将这两种离子相互分离,根据上图信息分析,在涉及的过滤操作中,上述两种离子的存在形态分别是________、________(写化学式); (3)铬的化合价除了示意图中涉及的+3和+6价外,还有0,+2,+4和+5价等。 现有24mL浓度为0.05mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·L-1的Na2Cr2O7溶液完全反应。 已知Na2SO3被Na2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为________; [答案] (1)Cr2O +8H++3H2O2===2Cr3++3O2↑+7H2O, (2)CrO Fe(OH)3 (3)+3 [解析] (1)H2O2既具有氧化性,又具有还原性;Cr2O 具有强氧化性,能将H2O2氧化为O2,反应中+6价Cr元素被还原为+3价。 (2)从反应③可以看出,Cr(OH)3可以与NaOH溶液反应生成NaCrO2,所以除去Fe3+中的 Cr3+时,可以加入过量的NaOH溶液,使Cr3+转化为CrO ,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,在过滤得到的Fe(OH)3中加入盐酸即得到FeCl3溶液。 (3)设Cr元素在还原产物中的化合价为x,根据反应中电子得失守恒原理得: 2×0.05mol/L×24×10-3L=2×0.02mol/L×20×10-3×(6-x),解得: x=+3。 22.(2011·4,河南)(本题满分12分)水是生命之源,也是化学反应中的主角。 试回答下列问题: (1)A、B、C是中学化学常见的三种有色物质(其组成元素均属于短周期元素),摩尔质量依次增大,它们均能与水发生氧化还原反应,但水既不是氧化剂也不是还原剂,请写出A、B、C与水反应的化学方程式: A+H2O: ______________________; B+H2O: ______________________; C+H2O: ______________________。 (2)D、E、F是短周期元素组成的物质,D和水反应过程中,水是氧化剂;E和水反应过程中,水是还原剂;F和水发生复分解反应。 请写出D、E、F与水反应的化学方程式: D+H2O: ______________________; E+H2O: ______________________; F+H2O: ______________________。 [答案] (1)3NO2+H2O===2HNO3+NO Cl2+H2OHCl+HClO 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ (2)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2F2+2H2O===4HF+O2 Al2S3+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
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