届高三化学课时复习检测题19.docx
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届高三化学课时复习检测题19
课时作业18 开发利用金属矿物和海水资源
时间:
45分钟 分值:
100分
一、选择题(共48分,每小题4分)
1.若将海水淡化作饮用水使用,下列方法在原理上完全不可行的是( )
A.加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化
B.利用太阳能使海水蒸馏淡化
C.将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水
D.将海水通过离子交换树脂,以除去所含离子
[答案]A
[解析]海水中的盐水主要含有Na+、Cl-、SO
、Mg2+、Ca2+、K+等离子,这些离子均不会与明矾形成沉淀,故A完全不可行。
2下列金属的工业制法正确的是( )
A.制钛:
用金属钠置换出氯化钛(TiCl4)溶液中的钛
B.炼铁:
用焦炭和空气反应产生的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁
C.制钠:
用海水作原料制得精盐,再电解纯净氯化钠溶液得到金属钠
D.炼铜:
用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜
[答案]B
[解析]金属钠与TiCl4溶液中的水反应,不能置换出金属钛,A不正确;电解NaCl溶液不能得到金属钠,C不正确;黄铜矿经冶炼得到粗铜,粗铜再经电解精炼制得纯度为99.9%的铜,D不正确。
3.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
[答案]D
[解析]本题考查海水资源的综合利用,不发生化学变化的只有D项。
食盐提取利用蒸发,淡水获得利用蒸馏,两者均为物理变化。
Na、Mg、Al、Cl2、Br2、I2、烧碱、H2获取,用到置换或电解等化学方法。
4.H2作还原剂和金属作还原剂相比,制得金属的纯度说法正确的是( )
A.用H2的高 B.用金属的高
C.二者相同D.无法比较
[答案]A
[解析]氢气和金属虽然都可作还原剂制得金属,但金属作还原剂时的过量金属、氧化产物和还原产物多为固体,易使制得的金属中含有杂质,而H2的氧化产物为水,则不会引入杂质。
5.金属①铁、②镁、③锰、④钒、⑤铬,可用铝热法制备的是( )
A.①②④B.①②③⑤
C.①③④⑤D.①②③④⑤
[答案]C
[解析]铝热反应放出大量的热,可以利用此反应冶炼难熔金属。
但镁的还原性强于铝的还原性,故铝不能置换出化合物中的镁。
6.从海水中提取镁的工艺流程图可表示如下:
下列说法不正确的是( )
A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富
B.步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气
C.步骤⑤,可将晶体置于HCl气体氛围中脱水
D.上述工艺流程中涉及到化合、分解和复分解反应
[答案]B
[解析]选项A,海水中含有大量的镁元素,从海水中提取镁的优点之一是原料来源丰富。
选项B,电解熔融MgCl2时,阳极产生Cl2,阴极产生金属镁。
选项C,因MgCl2能水解:
MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,为此将MgCl2·6H2O晶体置于HCl气体氛围中加热脱水,其目的是防止MgCl2水解生成Mg(OH)2。
选项D,步骤①涉及CaCO3的分解反应得到CaO,CaO与H2O发生化合反应得到Ca(OH)2,步骤⑥是电解涉及分解反应,步骤③涉及MgCl2与Ca(OH)2发生复分解反应得到Mg(OH)2和CaCl2。
7.下列方法不能用于海水处理得到淡水的是( )
A.电渗析法 B.蒸馏法
C.升华D.离子交换法
[答案]C
[解析]升华一般用于固体物质的分离,其中某种物质易升华,变为气体逸出,使物质得到提纯分离。
8.从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,正确的生产顺序是( )
A.①②③④⑤B.⑤④③①②
C.②④③①⑤D.③④②①⑤
[答案]C
[解析]海水中含有Mg2+,加入Ca(OH)2可生成Mg(OH)2沉淀:
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,过滤可得到Mg(OH)2固体。
如何由Mg(OH)2制取金属镁?
根据金属的冶炼方法知应电解含Mg2+的熔融化合物。
若直接加热Mg(OH)2,则Mg(OH)2发生分解生成MgO:
Mg(OH)2
MgO+H2O,MgO熔点高,很难熔融;工业上不采用电解熔融MgO的方法,而是将Mg(OH)2转化为MgCl2,MgCl2熔点低,电解熔融MgCl2可得金属镁:
MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑。
9.海水淡化可采用膜分离技术,如下图所示。
对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能通过淡化膜,从而得到淡水,对加压后右侧海水成分的变化进行分析,正确的是( )
A.溶质质量增加B.溶液质量不变
C.溶剂质量减少D.溶质质量分数不变
[答案]C
[解析]右侧海水中水分子能通过淡化膜进入左侧淡水池,而各种离子不能通过淡化膜,故溶质质量不变,溶剂质量减少,溶质质量分数增大。
10.正在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息,以证明火星上存在或曾经存在过H2O。
以下叙述正确的是( )
A.铝热剂就是指Fe2O3粉和Al粉的混合物
B.检验红砖中的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为:
样品―→粉碎―→加水溶解―→过滤―→向滤液中滴加KSCN溶液
C.分别还原amolFe2O3所需H2、Al、CO物质的量之比为3∶2∶3
D.明矾含有结晶水,是混合物
[答案]C
11.冶炼金属一般有下列四种方法:
①焦炭法;②水煤气(或H2、CO)法;③活泼金属置换法;④电解法。
这四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,不正确的是( )
A.(Ⅰ),① B.(Ⅱ),②
C.(Ⅲ),③D.(Ⅳ),④
[答案]B
[解析]选择金属的冶炼方法与金属在自然界中存在的状态、金属活动性等有关。
对于(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)发生的反应分别是:
(Ⅰ)Cu2(OH)2CO3
2CuO+CO2↑+H2O↑,
C+2CuO
2Cu+CO2↑,属于①;
(Ⅱ)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,属于③;
(Ⅲ)2Al+Cr2O3
Al2O3+2Cr,属于③;
(Ⅳ)先从光卤石中提取MgCl2,再电解MgCl2,MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑,属于④。
综上所述,选项B不正确。
12.下列有关说法正确的是( )
A.高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁
B.铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁
C.海水提溴的过程中不发生氧化还原反应
D.利用电解的方法可以从海水中获得淡水
[答案]A
[解析]高温加热氧化镁和碳的混合物时,生成的CO2(或CO)能不断脱离反应体系,促使反应不断进行,因此碳可置换出镁;工业上冶炼铁用的还原剂是CO,有关反应不是置换反应;海水提溴是使Br-变成Br2,主要发生氧化还原反应;从海水中获取淡水可用蒸馏等方法,这是物理变化,电解是使水分解的化学变化。
二、非选择题(共52分)
13.(12分)从海水中提取溴的工业流程如下:
(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是________________________。
(2)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的________________。
A.氧化性B.还原性
C.挥发性D.腐蚀性
(3)以上流程Ⅱ中涉及的离子反应如下,请在下面方框内填入适当的化学计量数:
Br2+
CO
===
BrO
+
Br-+
CO2↑
(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。
写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式:
________________________________。
(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法,下列可以用作溴的萃取剂的是________。
A.乙醇B.四氯化碳
C.烧碱溶液D.苯
(6)氧化剂氯气来自电解饱和食盐水,电解槽使用了隔膜(或离子交换膜)来防止氯气与氢氧化钠溶液反应。
①电解时,阳极反应式为________________。
②若采用无隔膜的电解槽,将得到H2和____________。
[答案]
(1)富集(或浓缩)溴元素
(2)C
(3)3 3 1 5 3
(4)SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4
(5)BD
(6)①2Cl--2e-===Cl2↑ ②NaClO
14.(14分)把海水过滤除杂,在提取了氯化钠、溴、镁等化学物质后,剩余的富碘卤水中,采用下面的工艺流程生产单质碘:
回答下列问题:
(1)乙、丁中溶质的化学式为________、________;
(2)第④步骤操作中用稀H2SO4浸洗的目的是__________;
(3)第⑦步骤操作可提取纯I2的两种方法是__________和________(不要求写出具体步骤);
(4)检验得到I2的方法是_____________________________。
[答案]
(1)FeI2 FeCl3
(2)用稀H2SO4除去银中过量铁屑
(3)升华 萃取 (4)取少量产物加入淀粉溶液,若变蓝,说明得到了单质碘,若不变蓝,则没有得到单质碘
[解析]根据框图可知向含I-的卤水中加入AgNO3溶液,则甲为AgI,加入适量铁屑,置换出AgI中的银,则乙为FeI2,单质银中过量铁屑可用稀H2SO4除去;FeI2中通入过量Cl2得到I2和FeCl3,则丁为FeCl3;利用碘单质的特征,可以用升华或萃取的方法提取碘;一般用淀粉溶液能否变蓝检验是否得到单质碘。
15.(14分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。
进行如下实验:
①取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;
②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol·L-1盐酸中,得溶液C;
③将①中得到的单质B和溶液C反应,放出1.12L(标况)气体,同时生成溶液D,还残留有固体物质B;
④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色。
请填空:
(1)①中引发铝热反应的实验操作是___________________,
产物中的单质B是________________________________。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是____________________
_______________________________________________________
_________________。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是_______________
_______________________________________________________
_____________。
(4)若溶液D的体积仍视为0.15L,则溶液中c(Mg2+)为
________,c(Fe2+)为________。
[答案]
(1)加少量KClO3,插上Mg条并将其点燃 Fe
(2)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O MgO+2HCl===MgCl2+H2O
(3)Fe+2H+===Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+===3Fe2+
(4)0.67mol·L-1 2.3mol·L-1
[解析]由铝热反应在中学化学中的应用,推知①中发生的反应为2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe,可知B为铁;由③中放出1.12L(标况)气体,推知②中盐酸过量,②中发生的反应为:
MgO+2HCl===MgCl2+H2O;Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O。
溶液C中的溶质为MgCl2、FeCl3和HCl,③中发生的反应为Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,Fe+2FeCl3===3FeCl2,溶液D中的溶质为MgCl2、FeCl2;等物质的量混合的MgO和Fe2O3混合物20g,其中n(MgO)=n(Fe2O3)=0.1mol,c(Mg2+)=
=0.67mol·L-1,由于整个反应中Cl-守恒,Cl-以MgCl2和FeCl2的形式存在,故
n(Fe2+)=
=0.35mol,所以c(Fe2+)=
=2.3mol·L-1。
16.(12分)(2013·巢湖一中高三联考)海水是取之不尽的化工原料资源,可以从海水中提取各种化工原料。
下图是工业上对海水的几项综合利用的示意图:
海水
试回答下列问题:
(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO
等杂质,精制时所用试剂为:
A.盐酸;B.BaCl2溶液;C.NaOH溶液;D.Na2CO3溶液。
加入试剂的顺序是_________________________________。
(2)电解饱和食盐水时,与电源正极相连的电极上发生的反应为______________。
与电源负极相连的电极附近溶液pH________(填“变大”“不变”或“变小”)。
若保证电解后饱和食盐水的浓度不变,则可采取的方法是_________________________________。
(3)由MgCl2·6H2O晶体脱水制无水MgCl2时,MgCl2·6H2O晶体在________气氛中加热脱水,该气体的作用是_______________。
(4)电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列________气体中冷却。
A.H2B.N2
C.CO2D.O2
[答案]
(1)BCDA(或CBDA)
(2)2Cl--2e-===Cl2↑ 变大 向电解液中通入一定量的HCl气体 (3)HCl
抑制水解平衡MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl正向进行 (4)A
[解析]
(1)除去杂质又不带入其他杂质离子,合理的试剂顺序是BCDA或者CBDA。
(2)电解饱和食盐水时,与正极相连的阳极发生的反应是2Cl--2e-===Cl2↑,与负极相连的阴极发生的反应是:
2H++2e-===H2↑。
H+不断消耗,使得溶液中c(OH-)增大,pH变大。
电解中逸出的是Cl2、H2,所以要确保原溶液浓度不变,只能向体系中通入一定量的HCl气体以补足损失的H、Cl原子。
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- 届高三 化学 课时 复习 检测 19