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【期末复习】2013-2014学年高中化学(人教版,必修2)第四章+化学与可持续发展+易错题训练

上传时间: 2014-08-24

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第四章 化学与可持续发展
 
一.选择题(共10小题)
1.(2014?莆田模拟)下表中的污染与其来源不对应的是(  )
 
A
B
C
D

污染
白色污染
PM
氮氧化物
水体富营养化

来源
废弃塑料
化石燃料燃烧
汽车尾气
石油化工废弃物


 
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D

 
2.(2014?黄浦区一模)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:

对上述流程中的判断正确的是(  )
 
A.
试剂X为稀硫酸

 
B.
反应II中生成Al(OH)3的反应为:CO2+AlO2﹣+2H2O→Al(OH)3↓+HCO3﹣

 
C.
结合质子(H+)的能力由强到弱的顺序是:OH﹣>AlO2﹣>CO32﹣

 
D.
Al2O3熔点很高,工业上还可采用电解熔融AlCl3冶炼Al

 
3.(2013?上海二模)环境问题与我们的生活息息相关,也是目前召开的两会热点之一,家用合成洗衣粉的主要成份是对十二烷基苯磺酸钠,为提高洗衣粉的洗涤效果,往往加入一定量的下列助洗剂,其中对环境有较严重影响的是(  )
 
A.
磷酸钠(Na3PO4)
B.
硫酸钠(Na2SO4)
C.
硅酸钠(Na2SiO3)
D.
碳酸钠(Na2CO3)

 
4.(2013?黄冈模拟)下列说法中正确的是(  )
 
A.
生活中常使用的食盐、料酒、食醋均可作为食物的调味剂

 
B.
沼气和液化石油气都是可再生能源

 
C.
在涂料中用液态有机物代替水做溶剂以减少环境污染

 
D.
PM 2.5中含有的铅、铬、砷等对人体有害的元素均是重金属元素

 
5.(2012?株洲一模)化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列做法中不正确的是(  )
 
A.
泄露在美国墨西哥湾海洋中的大量原油能被海洋生物迅速分解,故不会导致生态灾难

 
B.
减少燃煤的使用,改用风能、太阳能等能源,符合“低碳生活”理念

 
C.
在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,可防止食物受潮、氧化变质

 
D.
使用纤维素和淀粉为原料制成的微生物降解塑料,可治理“白色污染”

 
6.(2012?南充模拟)化学与生产、生活、社会密切相关,下列有关说法不正确的是(  )
 
A.
多用电子邮件、MSN、QQ等即时通讯工具,少用传真打印机属于“低碳生活”方式

 
B.
我国神七宇航员所穿航天服主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的,它是一种新型无机非金属材料

 
C.
食品保鲜膜、一次性食品袋的主要成分是聚氯乙烯

 
D.
日本福岛核电站爆炸时释放的2种放射性同位素131I与137Cs的中子数不等

 
7.(2012?丰台区一模)化学与环境保护密切相关,下列叙述正确的是(  )
 
A.
绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

 
B.
处理废水时加入明矾作为消毒剂可以除去水中的杂质

 
C.
PM2.5(2.5微米以下的细颗粒物)主要来自化石燃料 的燃烧

 
D.
某雨水样品采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28,是因为水中溶解了较多的CO2

 
8.(2011?烟台模拟)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.
食盐、淡水
D.
烧碱、氢气

 
9.(2011?翠屏区模拟)2011年元月,我国南方大部地区出现人冬以来最强降雪,降雪和道路结冰使当地交通受到严重影响.许多受灾地区被迫使用氯化钠、氯化镁等融雪盐除雪.下列有关分析正确的是(  )
 
A.
融雪盐能与冰发生化学反应生成水

 
B.
融雪盐除雪对周围植被及河流没有影响,可大力推广运用

 
C.
过量使用融雪盐会加速道路金属设施和钢铁桥梁的腐蚀

 
D.
可以用工业盐(亚硝酸钠)替代氯化钠、氯化镁等做融雪盐,以降低融雪成本

 
10.(2011?崇明县二模)在灾区,为防止疾病传染,河水需处理后方可饮用,常用的处理方法有:①加热煮沸,②过滤,③投药消毒,④自然沉降.较合理的顺序为(  )
 
A.
③②④②
B.
④②③①
C.
③①④②
D.
④①③②

 
二.填空题(共5小题)
11.(2013?天河区一模)某校兴趣小组同学收集到含有硝酸银的溶液10g,他们利用铁锌合金回收其中的金属银,其实验过程如图所示.

(1)固体A的成分是 _________ (填化学式).滤液C中一定含有的溶质是 _________ (填化学式).
(2)写出铁与硝酸银反应的化学方程式: _________ .
(3)计算硝酸银的相对分子质量 _________ .原硝酸银溶液中溶质的质量为 _________ .
 
12.(2013?泰安二模)处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等.
(1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子.目前, _________ 和 _________ 是主要的去离子方法.
(2)ClO2是一种性能优良的消毒剂,可将废水中少量的S2﹣,NO2﹣和CN﹣等有毒有害的还原性离子氧化除去.请写出ClO2将废水中剧毒的CN﹣氧化成无毒气体的离子方程式: _________ 
(3)地下水往往含有钙、镁的碳酸盐,自来水厂需要对地下水进行 _________ 处理.把进行过离子交換的CaR2 (或MgR2 )型树脂置于 _________ 中浸泡一段时间后便可再生.
(4)海水的淡化是除去海水中所含的盐分,如图是海水利用电渗析法获得淡水的原理图,已知海水中含有Na+、Cl﹣、Ca2+、Mg2+、SO42﹣等离子,电极为惰性电极.请回答:
①阳离子交换膜是指 _________ (填“A”或“B”)o
②写出通电后阳极区的电极反应式 _________ .

 
13.(2012?江苏)废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境.实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO 的部分实验过程如下:

(1)①铜帽溶解时加入H2O2 的目的是 _________ (用化学方程式表示).②铜帽溶解完全后,需将溶液中过量的H2O2 除去.除去H2O2 的简便方法是 _________ .
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,实验中需测定除去H2O2 后溶液中Cu2+的含量.实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点.上述过程中反应的离子方程式如下:摇摇2Cu2++4I﹣=2CuI(白色)↓+I2     2S2O32﹣+I2=2I﹣+S4O62﹣
①滴定选用的指示剂为 _________ ,滴定终点观察到的现象为 _________ .
②若滴定前溶液中的H2O2 没有除尽,所测定的Cu2+含量将会 _________ (填“偏高”、“偏低”或“不变”).
(3)已知pH>11 时Zn(OH)2 能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2﹣.下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1.0mol?L﹣1计算).
 
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH

Fe3+
1.1
3.2

Fe2+
5.8
8.8

Zn2+
5.9
8.9

实验中可选用的试剂:30%H2O2、1.0mol?L﹣1HNO3、1.0mol?L﹣1NaOH.由除去铜的滤液制备ZnO 的实验步骤依次为:
① _________ ;② _________ ;③过滤;④ _________ ;⑤过滤、洗涤、干燥;⑥900℃煅烧.
 
14.(2014?河北区模拟)空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一.其工艺流程如下:
(1)溴在周期表中位于 _________ 周期 _________ 族.
(2)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是 _________ .
(3)步骤④利用了SO2的还原性,反应的离子方程式为 _________ .
(4)步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80﹣90℃.温度过高或过低都不利于生产,请解释原因: _________ .
(5)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离.分离仪器的名称是 _________ .
(6)步骤①、②之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴,而是经过“空气吹出”、“SO2吸收”、“氯化”后再蒸馏,这样操作的意义是 _________ .
 
15.(2011?武昌区模拟)钛是一种重要的金属,工业上用钛铁矿(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制钛白粉(TiO2),TiO2常通过两种方法还原可制得Ti.
其中,2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O.回答下列问题.
(1)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,该过程中发生反应的化学方程式有:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和 _________ .
(2)滤液①中的溶质主要是FeSO4,检验其中Fe2+的方法是:
 _________ .
(3)从TiOSO4→H2TiO3需要加热,则加热的目的是 _________ .
(4)电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽池.其阴极反应的电极反应式为 _________ .
(5)因为TiO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2 (g);△H=+151kJ/mol反应难于发生,所以工业上不能直接由TiO2和Cl2反应来制取TiCl4.当反应体系中加入碳后,反应分如下两步进行(如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同).
2C(s)+O2(g)=2CO (g);△H=﹣221kJ/mol.
TiO2(s)+2C (s)+2Cl2 (g)  TiCl4 (l)+2CO (g);△H= _________ .
(6)从化学平衡的角度解释:往TiO2和Cl2反应体系中加入碳后,能使反应TiO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2 (g)顺利进行的原因是 _________ .
 
三.解答题(共8小题)
16.(2013?延边州模拟)海洋是一座巨大的宝藏,海水中蕴含80多种元素.氯碱工业和金属镁的制备原料都来自于海水.
Ⅰ.在氯碱工业中,曾用石棉隔膜电解槽来电解食盐水(如图甲所示).
(1)写出两电极的反应式:阳极 _________ ;阴极 _________ .
(2)石棉隔膜的作用是 _________ .
Ⅱ.随着科技的发展,电解工艺不断革新,电解效率和产品纯度得到提高.20世纪80年代起,隔膜法电解工艺逐渐被离子膜电解技术取代.
(1)离子膜电解槽(如图乙所示)中⑥、⑦分别是 _________ 、 _________ .
(2)已知一个电子的电量是1.602×10﹣19C,在离子膜电解饱和食盐水时电路中通过电子1.929×105C,则产生NaOH _________ g.
Ⅲ.如图丙是工业上生产镁的流程.
(1)写出下列反应的化学方程式:
①沉淀池中: _________ ;
②电解: _________ .
(2)整个生产流程中,循环使用的物质是 _________ .
(3)简述加热氯化镁的水合晶体使之脱水转化为无水氯化镁的操作过程: _________ .

 
17.(2012?湛江一模)锂电池消耗量巨大,对不可再生的金属资源的消耗是相当大的.因此锂离子电池回收具有重要意义,其中需要重点回收的是正极材料,其主要成分为钴酸锂(LiCoO2)、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔以及有机粘接剂.某回收工艺流程如下:

(1)上述工艺回收到的产物有Al(OH)3、 _________ .
(2)废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂,为了安全,对拆解环境的要求是 _________ .
(3)酸浸时反应的化学方程式为 _________ .如果用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液也能达到溶解的目的,但不利之处是 _________ .
(4)生成Li2CO3的化学反应方程式为 _________ .已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度的升高而减小,所以在浓缩结晶后要 _________ 过滤.
 
18.(2012?西安二模)海水中含有丰富的化学元素,下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr的形式存在)以及通过氯碱工业获得烧碱和氯气等化工原料的生产流程简图:
请回答:
(1)在粗盐中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质,精制时所用的试剂为:a.盐酸 b.氯化钡溶液 c.氢氧化钠溶液 d.碳酸钠溶液.则加入试剂的顺序是(填编号) _________ .
(2)氯碱工业为高耗能产业,一种用电解池燃料电池相结合的新工艺可节能30%.如图为工艺设计简图,根据图示回答以下问题:

a.写出燃料电池中负极的电极反应式 _________ .
b.比较NaOH溶液的浓度a _________ b(填>、<、=)
(3)Mg(OH)2中加入盐酸后,要获得MgCl2?6H2O晶体,按所需的实验操作依次为 _________ .
a.蒸馏    b.灼烧    c.过滤
d.在HCl气流中蒸发      e.冷却结晶
(4)母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等(其溶解度与温度的关系如图所示),可进一步加工制得一些重要的产品.若将母液加热升温到60℃以上,随着水分的蒸发,会逐渐析出晶体,此晶体的主要成分是 _________ ;过滤上述晶体后,将滤液降温到30℃以下,又逐渐析出晶体,用一定量的冷水洗涤该晶体,最后可得到比较纯净的 _________ 晶体.

(5)在母液中通入足量的Cl2,然后用热空气将Br2吹出,再用SO2吸收,写出此过程发生反应的化学反应方程式 _________ .
 
19.(2012?焦作一模)随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的维生素”.为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上.部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质
VOSO4
V2O5
NH4VO3
(VO2)2SO4

溶解性
可溶
难溶
难溶
易溶


请回答下列问题:
(1)23V在元素周期表位于第 _________ 周期 _________ 族.工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,其用化学方程式表示为 _________ .【来源:21cnj*y.co*m】
(2)反应①的目的是 _________ .
(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式 _________ .21教育名师原创作品
(4)用酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,写出配平后完整的离子方程式.
 _________ VO2++ _________ H2C2O4+ _________ H+→ _________ VO2++ _________  CO2+ _________ .
(5)经过热重分析测得:NH4VO3在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如右图所示.则NH4VO3在分解过程中 _________ .
A.先分解失去H2O,再分解失去NH3
B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同时分解失去H2O和NH3
D.同时分解失去H2、N2和H2O.

 
20.(2012?长沙模拟)锂在原子能工业中占有十分独特的地位,被誉为“高能金属”.它推动着能源工业,尤其是电池技术的发展,无愧于“能源金属”和“推动世界前进的金属”的称号.
Ⅰ.探究金属锂的制备
工业上用硫酸与β﹣锂辉矿(LiAlSi206和少量钙镁杂质)在250~300℃反应,生成Li2SO4以及硅铝化合物、MgSO4等,请回答下列问题:

(1)LiAlSi206的组成用氧化物的形式表示为 _________ ;
(2)沉淀X的主要成分是(写化学式) _________ ;
(3)锂和氢气在加热时能反应生成白色固体氢化锂,氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体.试写出氢化锂遇水反应的化学方程式: _________ ;
(4)将盐酸与Li2CO3,完全反应后的溶液,加热蒸干得到固体,再将其熔融电解生产锂.电解时产生的氯气中会混有少量氧气,原因是 _________ .
Ⅱ探究金属锂的应用
(5)Li﹣SOCl2电池可用于心脏起搏器.该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4﹣SOCl2电池的总反应为:4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2↑.请回答下列问题:
①电池的正极上发生的电极反应为 _________ ;
(6)实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成.如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是出现白雾,有刺激性气味的气体生成,反应的化学方程式为 _________ .
 
21.(2011?延庆县一模)海水蕴含着丰富的资源.在化学实验室里模拟从海水中提取重要的工业原料氯化钠时,设计了以下操作流程:

请回答以下问题:
(1)在所提供的试剂中选择:试剂C是 _________      ①Na2CO3 ②BaCl2 ③稀盐酸
(2)操作b中用到的主要仪器为酒精灯、 _________ 、三脚架和玻璃棒.
(3)利用所得的氯化钠制氯气和氢气,并检验氯气的氧化性和测定产生氢气的体积.试按如图所给仪器,设计一套能完成以上实验目的装置,仪器接口的正确连接顺序是:

A接 _________ , _________ 接 _________ ;B接 _________ , _________ 接 _________ .
(4)写出通入C后,烧杯中所发生的离子反应方程式 _________ 
(5)电解氯化钠溶液时的离子方程式为 _________ 
若装入的饱和食盐水为75mL,接通电源一段时间,停止通电后,测得氢气为8.4mL(标准状况).将U形管内的溶液混合均匀,其
pH约为 _________ .(假设电解前后溶液体积变化可忽略不计,产生的气体全部逸出)
(6)若想准确读取所得氢气的体积,应采取的操作有 _________ .
 
22.(2011?临川区模拟)现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类,镉是生产硫酸锌的副产品,属于高毒性金属,试回答下列相关问题.
(1)火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选.焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373﹣1573K,使锌蒸馏出来.主要反应为:
2ZnS+3O22ZnO+2SO2; 鼓风炉中:2C+O22CO  ZnO+COZn+CO2
从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In2O3,可用硫酸提取铟,某研究机构对此研究数据如下.实验中涉及的酸度(每升溶液中含硫酸的质量)与铟的浸出率如图1;硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2

①当酸度为196时,其物质的量浓度为 _________ .
②从节约原料和浸出率考虑,适宜的酸度和液固比分别为: _________ , _________ .
(2)湿法炼锌的主要工艺流程为:

①从保护环境和充分利用原料角度,如何处理或利用烟气 _________ .
②除去酸浸出液中的铁,可用H2O2氧化,再调节pH使之形成Fe(OH)3沉淀,写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式 _________ .
③酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉,根据它们性质的差异,可用氢氧化钠溶液分离,已知Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,试写出分离的离子方程式 _________ .
 
23.(2011?锦州模拟)海水资源丰富,海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl﹣、SO2﹣4、Br﹣、CO2﹣3、HCO﹣3等离子.合理利用海水资源和保护环境是我国可持续发展的重要保证.
Ⅰ.火力发电燃烧煤排放的SO2会造成一系列环境和生态问题.利用海水脱硫是一种有效的方法,其工艺流程如下图所示:

(1)天然海水的pH≈8,呈弱碱性.用离子方程式解释原因 _________ .
(2)天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,其反应的化学方程式是 _________ ;氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,该操作的主要目的是 _________ .
Ⅱ.重金属离子对河流及海洋造成严重污染.某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1g?mL﹣1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.1mol?L﹣1.排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:
难溶电解质
AgI
AgOH
Ag2S
 pbI2
 Pb(OH)2
 PbS

 Ksp
8.3×10﹣17
5.6×10﹣8
6.3×10﹣50
7.1×10﹣9
1.2×10﹣15
3.4×10﹣28

(3)你认为往废水中投入 _________ (填字母序号),沉淀效果最好.
A.NaOH B.Na2S C.KID.Ca(OH)2
(4)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)= _________ .
(5)如果用食盐处理其只含Ag+的废水,测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%.若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10﹣8mol?L﹣1,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)= _________ ,是否符合排放标准 _________ (填“是”或“否”).
已知KSP(AgCl)=1.8×1﹣10mol?L2.
 
第四章 化学与可持续发展
参考答案与试题解析
 
一.选择题(共10小题)
1.(2014?莆田模拟)下表中的污染与其来源不对应的是(  )
 
A
B
C
D

污染
白色污染
PM
氮氧化物
水体富营养化

来源
废弃塑料
化石燃料燃烧
汽车尾气
石油化工废弃物


 
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D


考点:
常见的生活环境的污染及治理.版权所有

专题:
化学应用.

分析:
A.白色污染是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓;
B.PM2.5主要来自化石燃料的燃烧、有机物的挥发等;
C.汽车尾气中含氮的氧化物,易导致光化学烟雾;
D.生活污水中含有营养元素N、P含量过高时容易造成水中植物过度生长,即水体富营养化.

解答:
解:A.白色污染来源于塑料垃圾(多指塑料袋),故A正确;
B.PM2.5主要来自化石燃料的燃烧,故B正确;
C.氮氧化物来源于汽车尾气,故C正确;
D.水体富营养化来源于生活污水中含有营养元素N、P含量过高,故D错误;
故选:D.

点评:
本题主要考查常见的生活环境的污染,题目难度不大,注意污染物的来源.

 
2.(2014?黄浦区一模)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:21·cn·jy·com

对上述流程中的判断正确的是(  )
 
A.
试剂X为稀硫酸

 
B.
反应II中生成Al(OH)3的反应为:CO2+AlO2﹣+2H2O→Al(OH)3↓+HCO3﹣

 
C.
结合质子(H+)的能力由强到弱的顺序是:OH﹣>AlO2﹣>CO32﹣

 
D.
Al2O3熔点很高,工业上还可采用电解熔融AlCl3冶炼Al


考点:
金属冶炼的一般原理.版权所有

专题:
元素及其化合物.

分析:
A、根据流程可知,溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知,溶液乙中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化碳,则试剂X为氢氧化钠溶液;
B、过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠;
C、结合质子的能力越强,则形成的物质的酸性越弱;
D、氯化铝是分子晶体,熔融时不存在铝离子.

解答:
解:A、由于溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知,溶液乙中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化碳,故试剂X为氢氧化钠溶液,不可能为硫酸,故A错误;
B、过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠,反应方程式为:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,离子方程式为:CO2+AlO2﹣+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3﹣,故B正确;
C、结合质子的能力就是指碱性,结合质子能力越强,相应的酸放出质子的能力就越弱,其对应的酸的酸性就越弱,显然酸性强弱HCO3﹣>Al(OH)3>H2O,碱性:OH﹣>AlO2﹣>CO32﹣,所以结合质子能力:OH﹣>AlO2﹣>CO32﹣,故C正确;
D、氯化铝是分子晶体,熔融时不存在铝离子,电解熔融的氯化铝不能获得金属铝,故D错误;
故选BC.

点评:
本题考查了铁、铝化合物的性质以工业冶炼铝等,题目难度中等,理解工艺原理,根据工艺流程判断试剂X为氢氧化钠是解题关键.

 
3.(2013?上海二模)环境问题与我们的生活息息相关,也是目前召开的两会热点之一,家用合成洗衣粉的主要成份是对十二烷基苯磺酸钠,为提高洗衣粉的洗涤效果,往往加入一定量的下列助洗剂,其中对环境有较严重影响的是(  )【来源:21·世纪·教育·网】
 
A.
磷酸钠(Na3PO4)
B.
硫酸钠(Na2SO4)
C.
硅酸钠(Na2SiO3)
D.[来源:]
碳酸钠(Na2CO3)


考点:
常见的生活环境的污染及治理.版权所有

专题:
化学应用.

分析:
根据含磷洗衣粉中含有植物生长必须的营养元素“P”,会使水中植物过快生长、繁殖,造成水体的富营养化.是造成水体污染的主要原因.

解答:
解:含磷洗衣粉中含有磷酸盐会使水中植物过快生长、繁殖,造成水体的富营养化.是造成水体污染的主要原因,
故选A.

点评:
本题考查环境保护与化学的联系,学生明确常见的环境污染问题,明确环境保护的重要性.

 
4.(2013?黄冈模拟)下列说法中正确的是(  )
 
A.
生活中常使用的食盐、料酒、食醋均可作为食物的调味剂

 
B.
沼气和液化石油气都是可再生能源

 
C.
在涂料中用液态有机物代替水做溶剂以减少环境污染

 
D.
PM 2.5中含有的铅、铬、砷等对人体有害的元素均是重金属元素


考点:
绿色化学;清洁能源;常见的食品添加剂的组成、性质和作用.版权所有

分析:
A、生活中常使用的调味剂有:食盐、料酒、食醋、糖、味精等;
B、在自然界中可以不断再生、永续利用的能源,具有取之不尽,用之不竭的特点,主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等;
C、涂料中的有机溶剂,如苯、甲苯等对人体有害;
D、砷是非金属元素.

解答:
解:A、生活中常使用的食盐、料酒、食醋均可作为食物的调味剂,故A正确;
B、根据再生能源的含义,沼气是可再生能源,液化石油气不是可再生能源,故B错误;
C、在涂料中用液态有机物代替水,污染涂料中的有机溶剂,如苯、甲苯等对人体有害,不能减少环境污染,故C错误;
D、PM 2.5中含有的铅、铬、砷等对人体有害的元素,其中铅、铬是重金属元素,砷是非金属元素,故D错误;
故选:A.

点评:
本题主要考查了物质的性质与用途,难度不大,注意对应知识的积累.

 
5.(2012?株洲一模)化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列做法中不正确的是(  )
 
A.
泄露在美国墨西哥湾海洋中的大量原油能被海洋生物迅速分解,故不会导致生态灾难

 
B.
减少燃煤的使用,改用风能、太阳能等能源,符合“低碳生活”理念

 
C.
在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,可防止食物受潮、氧化变质

 
D.
使用纤维素和淀粉为原料制成的微生物降解塑料,可治理“白色污染”


考点:
常见的生活环境的污染及治理;常见的食品添加剂的组成、性质和作用;塑料的老化和降解.版权所有

专题:
热点问题.

分析:
A、石油不溶于水,不能溶解在海水中,漂浮在水面上,不能被海洋生物分解;
B、风能、太阳能等能源属于无污染能源,煤燃烧会产生有毒气体;
C、硅胶具有吸水性和铁粉具有还原性;
D、微生物降解塑料可以治理“白色污染”.

解答:
解:A、石油不溶于水,不能溶解在海水中,漂浮在水面上,这样会使海洋生物隔绝氧气而死亡,会导致生态灾难,故A错误;
B、减少燃煤的使用,改用风能、太阳能等能源,可以减少有毒气体的排放,符合“低碳生活”理念,故B正确;
C、硅胶具有吸水性,可做干燥剂,铁粉具有还原性,能被氧气氧化,在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,可防止食物受潮、氧化变质,故C正确;
D、微生物降解塑料可以降解为无毒无污染的物质,可以治理“白色污染”,故D正确.
故选A.

点评:
化学与科学、技术、社会、环境密切相关,与此相关知识也逐渐成为考试的重要考点.

 
6.(2012?南充模拟)化学与生产、生活、社会密切相关,下列有关说法不正确的是(  )
 
A.
多用电子邮件、MSN、QQ等即时通讯工具,少用传真打印机属于“低碳生活”方式

 
B.
我国神七宇航员所穿航天服主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的,它是一种新型无机非金属材料

 
C.
食品保鲜膜、一次性食品袋的主要成分是聚氯乙烯

 
D.
日本福岛核电站爆炸时释放的2种放射性同位素131I与137Cs的中子数不等


考点:
绿色化学;同位素及其应用;无机非金属材料;常用合成高分子材料的化学成分及其性能.版权所有

专题:
化学应用.

分析:
A、多用电子邮件、MSN、QQ等即时通讯工具,少用传真打印机,可以减少纸张消耗,节省造纸所消耗的煤;
B、碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的航天服,是一种新型无机非金属材料;
C、聚乙烯无毒,可以包装食品;聚氯乙烯有毒,不可以包装食品;
D、中子数=质量数﹣质子数.

解答:
解:A、减少纸张消耗,节省造纸所消耗的煤,属于“低碳生活”方式,故A正确;
B、由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的材料,是一种新型无机非金属材料,故B正确;
C、食品保鲜膜的主要成分是无毒的聚乙烯,故C错误;
D、131I与137Cs的中子数分别为:131﹣53=78和137﹣55=82,二者不相等,故D正确.
故选C.

点评:
本题考查学生绿色化学的思想,难度不大,可以根据已有知识解决.

 
7.(2012?丰台区一模)化学与环境保护密切相关,下列叙述正确的是(  )
 
A.
绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

 
B.
处理废水时加入明矾作为消毒剂可以除去水中的杂质

 
C.
PM2.5(2.5微米以下的细颗粒物)主要来自化石燃料 的燃烧

 
D.
某雨水样品采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28,是因为水中溶解了较多的CO2


考点:
常见的生活环境的污染及治理.版权所有

专题:
元素及其化合物.

分析:
A.绿色化学是无污染、无公害的化学,核心是利用化学原理从源头消灭污染;
B.明矾溶于水可以形成Al(OH)3胶体,胶体吸附悬浮物质而沉降,起净水作用,是常用的净水剂;
C.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的可吸入颗粒物,属于粉尘污染;
D.空气中存在CO2溶于水使雨水显酸性,正常雨水的pH值约等于5.6;

解答:
解:A.绿色化学是对环境友好型化学,要求原料物质中所有的原子完全被利用且全部转入期望的产品中,原子的利用率100%,无污染、无公害的化学,核心是利用化学原理从源头消灭污染,故A错误;
B.明矾用作废水处理的混凝剂,明矾溶于水可以形成Al(OH)3胶体,胶体具有很大的表面积,吸附悬浮物质而沉降,起净水作用,是常用的净水剂,明矾没有氧化性不能作为消毒剂,故B错误;
C.化石燃料包括煤、石油、天然气,煤炭发电能产生很多颗粒,有的颗粒能达到直径≤2.5微米,汽车尾气中也能释放出直径≤2.5微米的颗粒物,2.5微米以下的细颗粒物主要来自化石燃料的燃烧,故C正确;
D.空气中存在CO2溶于水生成碳酸使雨水显酸性,正常雨水的pH值约等于5.6,雨水的pH值变小的原因是由于排放出来的SO2等气体溶于水后生成H2SO3,H2SO3随雨水的下降,逐渐被空气中的氧气所氧化生成易电离的H2SO4,发生2H2SO3+O2=H2SO4,从而使雨水的酸性增强,所以,pH由4.68变为4.28,是因为水中溶解了较多的CO2错误,故D错误;
故选C.

点评:
本题考查知识点较多,题目难度不大,根据元素化合物的性质和相关概念分析解答,平时注意相关知识的积累.

 
8.(2011?烟台模拟)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(  )www.21-cn-jy.com
 
A.
氯、溴、碘
B.
钠、镁、铝
C.
食盐、淡水
D.
烧碱、氢气


考点:
海水资源及其综合利用;物理变化与化学变化的区别与联系.版权所有

专题:
卤族元素.

分析:
根据从海水制备物质的原理可知,金属单质与非金属单质需要利用化学反应来制取,而食盐可利用蒸发原理,淡水利用蒸馏原理来得到.

解答:
解:A.可从海水中获得氯化钠,通过电解熔融氯化钠得到钠和氯气,是化学变化,通过氯气将溴离子和碘离子氧化为溴单质和碘单质,是化学变化,故A错误;
B.可从海水中获得氯化钠,电解熔融氯化钠得到钠和氯气,是化学变化,通过电解熔融的氯化镁和氧化铝即得镁和铝,是化学变化,故B错误;
C.把海水用蒸馏等方法可以得到淡水,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,故C正确;
D.可从海水中获得氯化钠,配制成饱和食盐水,然后电解,即得烧碱、氢气和氯气,是化学变化,故D错误;
故选C.

点评:
本题考查了海水的成分,需要注意的是金属单质与非金属单质需要利用化学反应来制取,掌握原理是解题的关键.

 
9.(2011?翠屏区模拟)2011年元月,我国南方大部地区出现人冬以来最强降雪,降雪和道路结冰使当地交通受到严重影响.许多受灾地区被迫使用氯化钠、氯化镁等融雪盐除雪.下列有关分析正确的是(  )版权所有
 
A.
融雪盐能与冰发生化学反应生成水

 
B.
融雪盐除雪对周围植被及河流没有影响,可大力推广运用

 
C.
过量使用融雪盐会加速道路金属设施和钢铁桥梁的腐蚀

 
D.
可以用工业盐(亚硝酸钠)替代氯化钠、氯化镁等做融雪盐,以降低融雪成本


考点:
常见的生活环境的污染及治理.版权所有

专题:
元素及其化合物.

分析:
A.融雪盐为氯化钠、氯化镁,冰为水的固态形式;
B.使用大量氯化钠、氯化镁融雪,增加了周围环境中盐的含量;
C.能加快形成电化学腐蚀;
D.亚硝酸钠有毒;

解答:
解:A.氯化钠、氯化镁加入水中,能降低水的凝固点,加到雪中能加快其溶化,氯化钠、氯化镁与冰不反应,故A错误;
B.使用大量氯化钠氯化镁融雪,增加了周围环境中盐的含量,影响农作物的生长,能增加水中盐的含量,会造成地下水污染,故B错误;
C.氯化钠在水溶液中能电离出钠离子和氯离子,是电解质溶液,金属设施和钢铁桥梁金属为铁的合金,构成原电池,加快了金属制品的锈蚀,故C正确;
D.亚硝酸钠替代氯化钠、氯化镁等做融雪盐,虽可以降低融雪成本,但亚硝酸钠有毒,对周围环境有污染,故D错误;
故选C.

点评:
本题主要考查了氯化钠的性质,平时注意基础知识的积累,题目较简单.

 
10.(2011?崇明县二模)在灾区,为防止疾病传染,河水需处理后方可饮用,常用的处理方法有:①加热煮沸,②过滤,③投药消毒,④自然沉降.较合理的顺序为(  )
 
A.
③②④②
B.
④②③①
C.
③①④②
D.
④①③②


考点:
常见的生活环境的污染及治理.版权所有

专题:
化学应用.

分析:
灾区后的河水中含有大量悬浮物和细菌微生物,水中含有的不溶性固体大颗粒杂质可以通过沉降除去,不溶性小颗粒固体杂质可以通过过滤除去,然后投入氧化性物质可以除去细菌微生物,加热煮沸可以除去可溶性固体杂质.

解答:
解:水中含有的不溶性固体大颗粒杂质可以通过沉降除去,不溶性小颗粒固体杂质可以通过过滤除去,投药消毒可以除去细菌微生物,加热煮沸可以除去可溶性固体杂质,所以合理的除杂顺序是自然沉降、过滤、投药消毒、加热煮沸.
故选B.

点评:
本题考查了净水的程度,题目难度不大,可以依据水中含有的杂质的类别进行.

 
二.填空题(共5小题)
11.(2013?天河区一模)某校兴趣小组同学收集到含有硝酸银的溶液10g,他们利用铁锌合金回收其中的金属银,其实验过程如图所示.2·1·c·n·j·y

(1)固体A的成分是 Ag和Fe (填化学式).滤液C中一定含有的溶质是 Zn(NO3)2 (填化学式).www-2-1-cnjy-com
(2)写出铁与硝酸银反应的化学方程式: Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag .
(3)计算硝酸银的相对分子质量 170 .原硝酸银溶液中溶质的质量为 1.7g .
 
考点:
金属的回收与环境、资源保护.版权所有

专题:
几种重要的金属及其化合物.

分析:
(1)根据金属的活动性顺序,只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的盐溶液里置换出来,据此分析解答;
(2)金属的活动性铁>银,铁能与硝酸银反应,据此解答;
(3)相对分子质量是化学式中各元素的相对原子质量与相应原子个数的乘积之和;固体A为2.25克为Ag和Fe,固体B1.08克与硫酸不反应为Ag;

解答:
解:(1)在金属的活动性顺序里,铁比银活泼,锌比铁活泼,在此反应里,锌既和硝酸银反应,也能和铁和硝酸银反应生成的硝酸亚铁反应,溶液中一定含有Zn(NO3)2,故所得金属中不一定含锌,
故答案为:Ag和Fe,Zn(NO3)2;
(2)根据金属活动性顺序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,金属的活动性铁>银,铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag,
故答案为:Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag;
(3)相对分子质量是化学式中各元素的相对原子质量与相应原子个数的乘积之和,AgNO3的相对分子质量为:108+14+16×3=170,根据框图,固体A为2.25克为Ag和Fe,固体B1.08克与硫酸不反应为Ag,银的物质的量为n==0.01mol,根据银原子守恒,AgNO3~Ag,所以硝酸银的物质的量为0.01mol,质量为m=n×M=0.01mol×170g/mol=1.7g;
故答案为:170;1.7g;

点评:
本题主要考查了硝酸银和铁和锌的反应,熟练运用金属活动顺序表是解答的关键,题目难度不大.

 
12.(2013?泰安二模)处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等.
(1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子.目前, 离子交换法 和 膜分离法 是主要的去离子方法.2-1-c-n-j-y
(2)ClO2是一种性能优良的消毒剂,可将废水中少量的S2﹣,NO2﹣和CN﹣等有毒有害的还原性离子氧化除去.请写出ClO2将废水中剧毒的CN﹣氧化成无毒气体的离子方程式: 2CN﹣+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl﹣   21*cnjy*com
(3)地下水往往含有钙、镁的碳酸盐,自来水厂需要对地下水进行 软化 处理.把进行过离子交換的CaR2 (或MgR2 )型树脂置于 5%﹣8%的食盐水 中浸泡一段时间后便可再生.
(4)海水的淡化是除去海水中所含的盐分,如图是海水利用电渗析法获得淡水的原理图,已知海水中含有Na+、Cl﹣、Ca2+、Mg2+、SO42﹣等离子,电极为惰性电极.请回答:
①阳离子交换膜是指 B (填“A”或“B”)o
②写出通电后阳极区的电极反应式 2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑ .

 
考点:
"三废"处理与环境保护.版权所有

专题:
化学应用.

分析:
(1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子,主要的去离子方法是离子交换法和膜分离法;
(2)二氧化氯中氯为+4价,CN﹣中氮为﹣3价,碳为+2价;
(3)根据地下水硬度较大,需要软化;用磺化煤(NaR)作离子交换剂:2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+,2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+,用5%﹣8%的食盐水浸泡可使失去软化能力的磺化煤再生:CaR2+2Na+=2NaR+Ca2+,MgR2+2Na+=2NaR+Mg2+; 
(4)①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过;
②根据阳极是氯离子放电.

解答:
解:(1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子,主要的去离子方法是离子交换法和膜分离法,故答案为:离子交换法;膜分离法;
(2)ClO2氧化性较强,是常用的氧化剂,其中+4价氯元素通常被还原为﹣1价,在该反应中而CN﹣中+2价碳元素通常被氧化成+4价,而氮元素则容易被还原成0价形成氮气:
2CN﹣+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl﹣;故答案为:2CN﹣+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl﹣;
(3)地下水硬度较大,需要软化,所以自来水厂需要对地下水进行软化;
用磺化煤(NaR)作离子交换剂:2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+,2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+,用5%﹣8%的食盐水浸泡可使失去软化能力的磺化煤再生:CaR2+2Na+=2NaR+Ca2+,MgR2+2Na+=2NaR+Mg2+;
故答案为:软化;5%﹣8%的食盐水;
(4)①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,隔膜B和阴极相连,阴极是阳离子放电,所以隔膜B是阳离子交换膜,故答案为:B;
②根据阳极是氯离子放电:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,故答案为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑.

点评:
本题是一道化学和生活相结合的题目,注重知识的迁移应用,难度不大,能较好的考查学生分析和解决问题的能力.

 
13.(2012?江苏)废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境.实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO 的部分实验过程如下:

(1)①铜帽溶解时加入H2O2 的目的是 Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O (用化学方程式表示).②铜帽溶解完全后,需将溶液中过量的H2O2 除去.除去H2O2 的简便方法是 加热至沸 .
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,实验中需测定除去H2O2 后溶液中Cu2+的含量.实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点.上述过程中反应的离子方程式如下:摇摇2Cu2++4I﹣=2CuI(白色)↓+I2     2S2O32﹣+I2=2I﹣+S4O62﹣
①滴定选用的指示剂为 淀粉溶液 ,滴定终点观察到的现象为 蓝色褪去 .
②若滴定前溶液中的H2O2 没有除尽,所测定的Cu2+含量将会 偏高 (填“偏高”、“偏低”或“不变”).
(3)已知pH>11 时Zn(OH)2 能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2﹣.下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1.0mol?L﹣1计算).
 
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH

Fe3+
1.1
3.2

Fe2+
5.8
8.8

Zn2+
5.9
8.9

实验中可选用的试剂:30%H2O2、1.0mol?L﹣1HNO3、1.0mol?L﹣1NaOH.由除去铜的滤液制备ZnO 的实验步骤依次为:
① 向滤液中加入30%H2O2,使其充分反应 ;② 滴加1.0mol?L﹣1NaOH,调节溶液PH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全 ;③过滤;④ 向滤液中滴加1.0mol?L﹣1NaOH,调节溶液PH约为10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全 ;⑤过滤、洗涤、干燥;⑥900℃煅烧.
 
考点:
金属的回收与环境、资源保护;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;探究物质的组成或测量物质的含量.版权所有

专题:
压轴题;几种重要的金属及其化合物.

分析:
(1)①酸性条件下Cu与过氧化氢发生氧化还原反应生成硫酸铜和水;②过氧化氢加热到153℃便猛烈的分解;
(2)①根据淀粉与碘单质作用变蓝解答;
②根据H2O2+2I﹣+2H+=I2+2H2O解答;
(3)滴加H2O2溶液,使Fe2+转化完全为Fe3+,滴加NaOH溶液,形成氢氧化铁沉淀,除杂后形成氢氧化锌沉淀,过滤、洗涤、干燥900℃煅烧制得氧化锌;

解答:
解:(1)①因为双氧水在酸性溶液中先把铜氧化成氧化铜,当然这是一个微弱的反应,形成一个平衡,但是形成的氧化铜马上就会被稀硫酸溶解,平衡被打破,反应朝正方向进行,故而逐渐溶解,反应的化学方程式为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;
故答案为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;
②过氧化氢性质比较稳定,若加热到153℃便猛烈的分解为水和氧气,将溶液中过量的H2O2 除去可加热至沸,
故答案为:加热至沸;
(2)①淀粉溶液为指示剂,当最后一滴Na2S2O3溶液滴入时,溶液蓝色褪去,半分钟颜色不变,说明滴定到达终点,故答案为:淀粉溶液,蓝色褪去;
②若留有H2O2,加入KI后,会有以下反应:H2O2+2I﹣+2H+=I2+2H2O误当成2Cu2++4I﹣=2CuI(白色)↓+I2 生成的碘,使测定结果偏高,
故答案为:偏高;
(3)①向滤液中加入30%H2O2,使其充分反应,目的使Fe2+转化完全为Fe3+,滴加NaOH溶液,调节溶液PH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全,向滤液中滴加1.0mol?L﹣1NaOH,调节溶液PH约为10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全,900℃煅烧,制得氧化锌,
故答案为:向滤液中加入30%H2O2,使其充分反应;滴加1.0mol?L﹣1NaOH,调节溶液PH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全;向滤液中滴加1.0mol?L﹣1NaOH,调节溶液PH约为10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全;

点评:
本题主要考查实验室废弃旧电池的铜帽回收铜和制备ZnO,考查学生对综合实验处理能力,注意实验方案的设计原理和步骤是解答的关键,平时注意打好扎实的基础知识和灵活应用知识解决问题的能力培养,题目难度中等.

 
14.(2014?河北区模拟)空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一.其工艺流程如下:
(1)溴在周期表中位于 4 周期 VIIA 族.
(2)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是 酸化可抑制Cl2、Br2与水反应 .
(3)步骤④利用了SO2的还原性,反应的离子方程式为 Br2+SO2+2H2O=4H++2Br﹣+SO42﹣ .21·世纪*教育网
(4)步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80﹣90℃.温度过高或过低都不利于生产,请解释原因: 温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低 .
(5)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离.分离仪器的名称是 分液漏斗 .
(6)步骤①、②之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴,而是经过“空气吹出”、“SO2吸收”、“氯化”后再蒸馏,这样操作的意义是 “空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高,消耗能源少,成本降低. .
 
考点:
海水资源及其综合利用;氯、溴、碘及其化合物的综合应用.版权所有

专题:
卤族元素.

分析:
(1)根据溴在氯的下一周期,与氯在同一主族来解答;
(2)在酸性条件下不利于氯气、溴单质与水之间反应;
(3)根据了SO2的还原性和氯气的氧化性来解答;
(4)在溴水中,溴的沸点是58.5°C,水的是100°C,温度80℃﹣90℃时,水不沸腾而溴蒸气挥发;
(5)根据分液是分离两种不相溶的液体,用分液漏斗分离;
(6)海水中溴离子的浓度较少,在海水提取溴之前,必须进行海水浓缩以节约成本;

解答:
解:(1)因溴在氯的下一周期,与氯在同一主族,所以溴在周期表中位于第4周期VIIA族,故答案为:4,VIIA;
(2)氯气、溴单质与水之间能发生反应,酸化可抑制它们与水的反应,故答案为:酸化可抑制Cl2、Br2与水反应;
(3)因SO2和氯气、水反应生成硫酸和氢溴酸:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,故答案为:Br2+SO2+2H2O=4H++2Br﹣+SO42﹣;(4)在溴水中,溴的沸点是58.5°C,水的是100°C,温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低,故答案为:温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低;
(5)因液溴与溴水不相溶,用分液漏斗分离,故答案为:分液漏斗;
(6)海水中溴离子的含量较少,在海水提取溴之前,必须进行海水浓缩,故答案为:“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高,消耗能源少,成本降低.

点评:
本题主要以海水化学资源的利用为背景,考查的知识点较多,培养了学生运用知识分析问题和解决问题的能力.

 
15.(2011?武昌区模拟)钛是一种重要的金属,工业上用钛铁矿(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制钛白粉(TiO2),TiO2常通过两种方法还原可制得Ti.
其中,2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O.回答下列问题.
(1)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,该过程中发生反应的化学方程式有:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2 +H2O .21*cnjy*com
(2)滤液①中的溶质主要是FeSO4,检验其中Fe2+的方法是:
 取少许滤液①于试管中,滴入几滴KSCN溶液,无明显现象,然后滴入几滴氯水,溶液变为红色,说明其中含有Fe2+ .
(3)从TiOSO4→H2TiO3需要加热,则加热的目的是 促进TiOSO4的水解 .
(4)电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽池.其阴极反应的电极反应式为 TiO2 +4e﹣=Ti+2O2﹣ .
(5)因为TiO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2 (g);△H=+151kJ/mol反应难于发生,所以工业上不能直接由TiO2和Cl2反应来制取TiCl4.当反应体系中加入碳后,反应分如下两步进行(如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同).
2C(s)+O2(g)=2CO (g);△H=﹣221kJ/mol.
TiO2(s)+2C (s)+2Cl2 (g)  TiCl4 (l)+2CO (g);△H= ﹣70 kJ/mol .
(6)从化学平衡的角度解释:往TiO2和Cl2反应体系中加入碳后,能使反应TiO2 (s)+2Cl2 (g)TiCl4(l)+O2 (g)顺利进行的原因是 碳单质与氧气反应减小产物浓度,导致平衡向正反应方向移动,使反应顺利进行 .
 
考点:
金属冶炼的一般原理;有关反应热的计算;化学平衡的影响因素;盐类水解的应用;硅和二氧化硅;镁、铝的重要化合物;铁的氧化物和氢氧化物.版权所有

专题:
几种重要的金属及其化合物.

分析:
(1)根据钛铁矿中的杂质与碱反应;
(2)根据检验Fe2+的方法;
(3)根据TiOSO4的水解;
(4)根据电解原理及题目信息;
(5)根据盖斯定律;
(6)从平衡移动的角度

解答:
解:(1)钛铁矿含FeO、Al2O3、SiO2等杂质,能与碱反应物质除了SiO2还有Al2O3,故答案为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O.
    (2)因滤液①中的溶质主要是FeSO4,所一先加几滴KSCN溶液,再加几滴氯水,观察溶液是否变为红色,故答案为:取少许滤液①于试管中,滴入几滴KSCN溶液,无明显现象,然后滴入几滴氯水,溶液变为红色,说明其中含有Fe2+.
    (3)因加热能够促进水解的进行,故答案为:促进TiOSO4的水解.
    (4)因TiO2作阴极,得到电子,被还原,得到单质Ti,故答案为:TiO2 +4e﹣=Ti+2O2﹣.    (5)因热化学方程式遵循盖斯定律,第一个式子加上第二的式子得到第三个式子,故答案为:﹣70 kJ/mol
    (6)因减少生成物的浓度,平衡正向移动,故答案为:碳单质与氧气反应减小产物浓度使平衡向右移动,导致反应顺利进行.

点评:
本题考查的知识点较多,试题的综合性较强,培养了学生解决问题的能力.

 
三.解答题(共8小题)
16.(2013?延边州模拟)海洋是一座巨大的宝藏,海水中蕴含80多种元素.氯碱工业和金属镁的制备原料都来自于海水.21cnjy.com
Ⅰ.在氯碱工业中,曾用石棉隔膜电解槽来电解食盐水(如图甲所示).
(1)写出两电极的反应式:阳极 2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑ ;阴极 2H++2e﹣═H2↑ .
(2)石棉隔膜的作用是 阻止气体通过 .
Ⅱ.随着科技的发展,电解工艺不断革新,电解效率和产品纯度得到提高.20世纪80年代起,隔膜法电解工艺逐渐被离子膜电解技术取代.
(1)离子膜电解槽(如图乙所示)中⑥、⑦分别是 NaOH溶液 、 Na+ .
(2)已知一个电子的电量是1.602×10﹣19C,在离子膜电解饱和食盐水时电路中通过电子1.929×105C,则产生NaOH 80 g.
Ⅲ.如图丙是工业上生产镁的流程.
(1)写出下列反应的化学方程式:
①沉淀池中: MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2+CaCl2 ;
②电解: MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ .
(2)整个生产流程中,循环使用的物质是 氯气(或Cl2) .
(3)简述加热氯化镁的水合晶体使之脱水转化为无水氯化镁的操作过程: 为了防止氯化镁水解,要在氯化氢气体的氛围中进行加热 .

 
考点:
氯碱工业.版权所有

专题:
电化学专题.

分析:
Ⅰ.(1)用惰性电极电解氯化钠溶液,阳极是氯离子放电生成氯气,阴极是氢离子放电生成氢气;
(2)Cl2和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,石棉隔膜的作用阻止气体通过;
Ⅱ.(1)离子膜电解槽只允许阳离子和水分子通过;⑥为氢氧化钠,⑦为钠离子;
(2)依据电极反应和电子守恒分析计算得到;
Ⅲ.(1)①在引入的海水中加入石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物,得到氢氧化镁沉淀,发生复分解反应;
②电解熔融氯化镁,为氧化还原反应,生成镁和氯气;
(2)根据流程图可以看出,氯气可以循环利用;
(3)氯化镁中的镁离子易水解,在酸性环境下可以抑制水解.

解答:
解:Ⅰ.(1)用惰性电极电解饱和食盐时,阳极阴离子Cl﹣、OH﹣放电,Cl﹣的放电能力强于OH﹣,阳极氯离子失去电子,发生氧化反应,发生的方程式为:2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑,阴极是氢离子放电生成氢气,阴极发生的方程式为:2H++2e﹣═H2↑,
故答案为:2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑;2H++2e﹣═H2↑;
(2)Cl2和NaOH溶液接触,发生反应2NaOH+Cl2═NaClO+NaCl+H2O,防止Cl2和NaOH反应,石棉隔膜的作用是阻止气体通过,
故答案为:阻止气体通过;
Ⅱ.(1)电解饱和食盐水,电解槽离子膜,允许阳离子(或Na+)和水分子通过,不允许阴离子通过;阴极是氢离子放电生成氢气,同时生成氢氧化钠,所以⑥为氢氧化钠,⑦为Na+,
故答案为:NaOH溶液;Na+;
(2)已知一个电子的电量是1.602×10﹣19C,若在离子膜电解饱和食盐水时通过电量1.929×105C,电子数==1.204×1024,=2mol,电子物质的量为2mol,阴极电极反应为:2H++2e﹣=H2↑,依据化学方程式和电子守恒分析计算2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,转移电子2mol生成氢氧化钠2mol,质量为80g,
故答案为:80;
Ⅲ.(1)①把海水中的氯化镁转化成氢氧化镁沉淀,是往海水中加熟石灰,氯化镁和石灰乳的成分氢氧化钙反应MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2+CaCl2,由于氢氧化镁不溶于水,因此可以采用过滤的方法使沉淀分离出来,因石灰乳是悬浊物,所以氢氧化镁沉淀无需标沉淀,
故答案为:MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2+CaCl2;
②无水氯化镁在熔融状态下,通过电解得到金属镁,化学方程式为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,
故答案为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;
(2)根据流程图可以看出,氯气可以循环利用,故答案为:氯气(或Cl2);
(3)氯化镁中的镁离子易水解,在干燥的HCl气流中,抑制了MgCl2水解,且带走MgCl2?6H2O受热产生的水汽,得到无水MgCl2,
故答案为:为了防止氯化镁水解,要在氯化氢气体的氛围中进行加热.

点评:
本题主要考查了氯碱工业和金属镁的制备,掌握电解饱和食盐水的反应原理和海水中镁的提取方法是解答的关键,题目难度中等.

 
17.(2012?湛江一模)锂电池消耗量巨大,对不可再生的金属资源的消耗是相当大的.因此锂离子电池回收具有重要意义,其中需要重点回收的是正极材料,其主要成分为钴酸锂(LiCoO2)、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔以及有机粘接剂.某回收工艺流程如下:

(1)上述工艺回收到的产物有Al(OH)3、 CoSO4、Li2CO3 .
(2)废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂,为了安全,对拆解环境的要求是 隔绝空气和水分 .
(3)酸浸时反应的化学方程式为 2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O .如果用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液也能达到溶解的目的,但不利之处是 有氯气生成,污染较大 .
(4)生成Li2CO3的化学反应方程式为 Li2SO4+Na2CO3=Na2SO4+Li2CO3↓ .已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度的升高而减小,所以在浓缩结晶后要 趁热 过滤.
 
考点:
金属的回收与环境、资源保护;绿色化学;氧化还原反应;物质的分离、提纯和除杂.版权所有

专题:
几种重要的金属及其化合物.

分析:
(1)根据工艺流程的最终产物可判断回收到的产物,应为Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3;
(2)从金属锂的化学性质分析,锂为活泼金属;
(3)根据所加入的反应物以及生成物结合质量守恒定律来书写化学方程式;由题中信息知LiCoO2具有强氧化性,加入盐酸有污染性气体氯气生成;
(4)根据质量守恒定律来书写化学方程式,Li2CO3在水中的溶解度随着温度的升高而减小,应趁热过滤.

解答:
解:(1)工艺流程的最终产物为:Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3,故答案为:CoSO4、Li2CO3;
(2)金属锂性质活泼,易与氧气、水发生反应,故答案为:隔绝空气和水分;
(3)酸浸时反应物有硫酸、过氧化氢以及LiCoO2,生成物有Li2SO4和CoSO4,反应方程式为:
2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,由题中信息知LiCoO2具有强氧化性,加入盐酸有污染性气体氯气生成,
故答案为:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;有氯气生成,污染较大;
(4)碳酸锂难溶,生成Li2CO3的化学反应属于复分解反应,Li2CO3在水中的溶解度随着温度的升高而减小,应趁热过滤,故答案为:Li2SO4+Na2CO3=Na2SO4+Li2CO3↓;趁热.

点评:
本题为生产流程题,涉及金属的回收、环境保护、氧化还原反应、物质的分离提纯和除杂等问题,题目较为综合,做题时注意仔细审题,从题目中获取关键信息.本题难度中.

 
18.(2012?西安二模)海水中含有丰富的化学元素,下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr的形式存在)以及通过氯碱工业获得烧碱和氯气等化工原料的生产流程简图:
请回答:
(1)在粗盐中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质,精制时所用的试剂为:a.盐酸 b.氯化钡溶液 c.氢氧化钠溶液 d.碳酸钠溶液.则加入试剂的顺序是(填编号) bdca或cbda或bcda .
(2)氯碱工业为高耗能产业,一种用电解池燃料电池相结合的新工艺可节能30%.如图为工艺设计简图,根据图示回答以下问题:

a.写出燃料电池中负极的电极反应式 H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O .
b.比较NaOH溶液的浓度a < b(填>、<、=)
(3)Mg(OH)2中加入盐酸后,要获得MgCl2?6H2O晶体,按所需的实验操作依次为 dec .
a.蒸馏    b.灼烧    c.过滤
d.在HCl气流中蒸发      e.冷却结晶
(4)母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等(其溶解度与温度的关系如图所示),可进一步加工制得一些重要的产品.若将母液加热升温到60℃以上,随着水分的蒸发,会逐渐析出晶体,此晶体的主要成分是 NaCl和MgSO4 ;过滤上述晶体后,将滤液降温到30℃以下,又逐渐析出晶体,用一定量的冷水洗涤该晶体,最后可得到比较纯净的 KCl 晶体.【版权所有:21教育】

(5)在母液中通入足量的Cl2,然后用热空气将Br2吹出,再用SO2吸收,写出此过程发生反应的化学反应方程式 Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr .
 
考点:
海水资源及其综合利用;化学电源新型电池;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.版权所有

专题:
实验设计题.

分析:
(1)根据根据SO42﹣、Ca 2+、Mg2+等易转化为沉淀而被除去,以及根据不能产生新杂质的要求排序,前面加入的过量溶液应用后加入的溶液除去,最后加入适量的溶液;
(2)根据燃料电池的工作原理来回答;
(3)Mg(OH)2中加入盐酸后,要获得MgCl2?6H2O晶体,需要进行的实验操作为:蒸发浓缩,冷却结晶,然后过滤,如果要使该晶体变为无水氯化镁,一定要在HCl气氛中脱水,否则会水解;
(4)加热时析出晶体,说明该晶体溶解度随温度的升高而降低;降温时析出晶体,说明该晶体溶解度随温度的降低而降低以,用一定量的冷水洗涤该晶体,比较温度较低时两种物质的溶解度大小,溶解度小的物质就会析出;
(5)用SO2水溶液吸收Br2,使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的.

解答:
解:(1)SO42﹣、Ca2+、Mg2+等分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀,可再通过过滤除去,Na2CO3溶液能除去过量的BaCl2溶液,盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液,所以应先加BaCl2溶液再加Na2CO3溶液,最后加入盐酸,所以正确顺序为bdca或cbda或bcda等;
故答案为:bdca或cbda或bcda;
(2)燃料电池的工作原理:负极是燃料氢气发生失电子的氧化反应,即H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O,在燃料电池中,氧气作正极,所以通入空气的极是正极,通入燃料的极是负极,即产生Y的极是阴极,所产生的是氢气,在X处产生的是氯气,氢氧燃料电池最后产生的是水,所以a小于b,故答案为:H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O;<;
(3)Mg(OH)2中加入盐酸后,要获得MgCl2?6H2O晶体,需要进行的实验操作为:蒸发浓缩,冷却结晶,然后过滤,如果要使该晶体变为无水氯化镁,一定要在HCl气氛中脱水,否则会水解;
故答案为:dec;
(4)察溶解度图象,当温度大于60℃,随着温度的升高,MgSO4的溶解度反而下降,NaCl的溶解度一直比较低.所以这两种物质就会结晶析出;降温时析出晶体,说明该晶体溶解度随温度的降低而降低,从图象可以看出,MgCl2和KCl随着温度的降低而下降,将母液R降温(降到30℃以下)析出晶体主要是MgCl2,KCl,从图象可以看出,在温度较低时,MgCl2的溶解度大于KCl的溶解度,所以冷水洗涤时较纯的KCl固体就会析出;
故答案为:NaCl和MgSO4;KCl;
(5)用SO2水溶液吸收Br2,使溴蒸气转化为氢溴酸,二氧化硫被氧化为硫酸,即Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,故答案为:Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr.

点评:
本题考查学生氯碱工业的有关知识,要求学生具有分析和解决问题的能力,难度较大.

 
19.(2012?焦作一模)随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的维生素”.为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上.部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质
VOSO4
V2O5
NH4VO3
(VO2)2SO4

溶解性
可溶
难溶
难溶
易溶


请回答下列问题:
(1)23V在元素周期表位于第 四 周期 VB 族.工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,其用化学方程式表示为 3V2O5+10Al6V+5Al2O3 .
(2)反应①的目的是 将V2O5转化为可溶性的VOSO4 .
(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式 NH4++VO3﹣=NH4VO3↓ .【出处:21教育名师】
(4)用酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,写出配平后完整的离子方程式.
 2 VO2++ 1 H2C2O4+ 2 H+→ 2 VO2++ 2  CO2+ 2H2O .
(5)经过热重分析测得:NH4VO3在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如右图所示.则NH4VO3在分解过程中 B .
A.先分解失去H2O,再分解失去NH3
B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同时分解失去H2O和NH3
D.同时分解失去H2、N2和H2O.

 
考点:
金属的回收与环境、资源保护;氧化还原反应方程式的配平;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.版权所有

专题:
几种重要的金属及其化合物.

分析:
(1)钒核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,据此确定在周期表中位置;铝热反应实质是置换反应,铝与五氧化二钒反应生成钒与氧化铝;
(2)由题意和流程图可知反应①的目的,将V2O5 转化为可溶性的VOSO4,便于分离提纯;
(3)依据流程中的沉淀分离书写离子方程式;
(4)可用已知浓度的酸化H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,主要产物为CO2和VOSO4,发生反应的离子方程根据氧化还原反应的化合价升降,正五价的钒元素被还原为正四价的钒元素,H2C2O4则被氧化为二氧化碳,写出产物配平可得离子方程;
(5)根据NH4VO3在焙烧变化的图象进行解答.

解答:
解:(1)钒核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,处于d区,故钒处于第四周期第ⅤB族;铝与五氧化二钒反应生成钒与氧化铝,反应方程式为3V2O5+10Al 6V+5Al2O3,
故答案为:四;VB;3V2O5+10Al 6V+5Al2O3;
(2)加入硫酸和亚硫酸钠,目的是利用氧化还原反应,用亚硫酸钠还原V2O5,将V2O5 转化为可溶性的VOSO4,便于提纯,
故答案为:将V2O5 转化为可溶性的VOSO4;
(3)根据NH4VO3难溶于水,利用复分解反应沉淀VO3﹣,离子方程式为:NH4++VO3﹣=NH4VO3↓,
故答案为:NH4++VO3﹣=NH4VO3↓;
(4)测定反应②溶液中钒的含量,可用已知浓度的酸化H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,主要产物为CO2和VOSO4,根据化合价升降,写出的离子方程为2VO2++H2C2O4+2H+=2 VO2++2 CO2↑+2 H2O,
故答案为:2;1;2;2;2;2H2O;
(5)根据NH4VO3在焙烧变化的图象可知:
2NH4VO3═V2O5+2NH3↑+H2O
234g          34g    18g
减少值开始为0~17g,曲线到200℃时(约为16.0g)曲线开始平直;到约为300℃时又开始减少(H2O的质量),到350℃时减少24g时就不再变化,所以NH4VO3在焙烧过程中200℃时左右先失去氨;在300~350℃再失去水,
故答案为:B.

点评:
本题主要考查了原子符号的含义、铝热反应的应用、氧化还原反应的实质、离子方程的书写,平时注意相关知识运用能力的培养,题目难度中等.

 
20.(2012?长沙模拟)锂在原子能工业中占有十分独特的地位,被誉为“高能金属”.它推动着能源工业,尤其是电池技术的发展,无愧于“能源金属”和“推动世界前进的金属”的称号.
Ⅰ.探究金属锂的制备
工业上用硫酸与β﹣锂辉矿(LiAlSi206和少量钙镁杂质)在250~300℃反应,生成Li2SO4以及硅铝化合物、MgSO4等,请回答下列问题:

(1)LiAlSi206的组成用氧化物的形式表示为 Li2O?Al2O3?4SiO2 ;
(2)沉淀X的主要成分是(写化学式) CaCO3、Mg(OH)2 ;
(3)锂和氢气在加热时能反应生成白色固体氢化锂,氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体.试写出氢化锂遇水反应的化学方程式: LiH+H2O═LiOH+H2↑ ;
(4)将盐酸与Li2CO3,完全反应后的溶液,加热蒸干得到固体,再将其熔融电解生产锂.电解时产生的氯气中会混有少量氧气,原因是 加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解产成Li2O,电解时产生O2 .21教育网
Ⅱ探究金属锂的应用
(5)Li﹣SOCl2电池可用于心脏起搏器.该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4﹣SOCl2电池的总反应为:4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2↑.请回答下列问题:
①电池的正极上发生的电极反应为 2SOCl2+4e﹣═4Cl﹣+SO2+S ;
(6)实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成.如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是出现白雾,有刺激性气味的气体生成,反应的化学方程式为 SOCl2+H2O═SO2↑+2HCl↑ .
 
考点:
金属冶炼的一般原理;化学电源新型电池.版权所有

专题:
电化学专题;几种重要的金属及其化合物.

分析:
(1)将硅酸盐写成二氧化硅和其它氧化物形式,照例而行,保证原子总数,化合价不变,按化合价分别写化学式,如有多个原子,在前面加上系数,使之成为倍数;
(2)溶液中含有钙离子、镁离子;
(3)氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体,分析判断为氢气,依据氧化还原反应的实质分析书写;
(4)LiCl溶液加热蒸干,LiCl水解生成的LiOH,受热分解产生Li2O,电解Li2O的熔融物得到氧气;
(5)①正极发生还原反应,电极方程式为:2SOCl2+4e﹣═4Cl﹣+S+SO2;
(6)SOCl2与水反应生成SO2和HCl.

解答:
解:(1)LiAlSi2O6可表示为:Li2O?Al2O3?4SiO2,
故答案为:Li2O?Al2O3?4SiO2;
(2)MgSO4能与氢氧化钙反应生成Mg(OH)2沉淀;氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以沉淀X的主要成份的化学式是CaCO3和Mg(OH)2,
故答案为:CaCO3、Mg(OH)2;
(3)锂和氢气在加热时能反应生成白色固体氢化锂,氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体,是氢化锂和水反应生成氢气和氢氧化锂,
反应的化学方程式为:LiH+H2O═LiOH+H2↑,
故答案为:LiH+H2O═LiOH+H2↑;
(4)LiCl溶液加热蒸干,LiCl水解生成LiOH,受热分解产生Li2O,实际上电解的是LiCl和Li2O的熔融混合物,
故答案为:加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解产成Li2O,电解时产生O2;
(5)SOCl2为氧化剂,正极发生还原反应,电极方程式为:2SOCl2+4e﹣═4Cl﹣+S+SO2,
故答案为:2SOCl2+4e﹣═4Cl﹣+SO2+S;
(6)实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成,可知SOCl2与水反应生成SO2和HCl,反应的方程式为SOCl2+H2O═SO2↑+2HCl↑,生成气体具有刺激性并形成酸雾,
故答案为:SOCl2+H2O═SO2↑+2HCl↑.

点评:
本题考查金属的冶炼、电解原理、氧化物的写法等,难度中等,注意氧化物的书写方法:将硅酸盐写成二氧化硅和其它氧化物形式,照例而行,保证原子总数,化合价不变,按化合价分别写化学式,如有多个原子,在前面加上系数,使之成为倍数.

 
21.(2011?延庆县一模)海水蕴含着丰富的资源.在化学实验室里模拟从海水中提取重要的工业原料氯化钠时,设计了以下操作流程:

请回答以下问题:
(1)在所提供的试剂中选择:试剂C是 ①      ①Na2CO3 ②BaCl2 ③稀盐酸
(2)操作b中用到的主要仪器为酒精灯、 蒸发皿 、三脚架和玻璃棒.
(3)利用所得的氯化钠制氯气和氢气,并检验氯气的氧化性和测定产生氢气的体积.试按如图所给仪器,设计一套能完成以上实验目的装置,仪器接口的正确连接顺序是:

A接 G , F 接 H ;B接 D , E 接 C .
(4)写出通入C后,烧杯中所发生的离子反应方程式 Cl2+2OH﹣═Cl﹣+ClO﹣+H2O; 
(5)电解氯化钠溶液时的离子方程式为 2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣ 
若装入的饱和食盐水为75mL,接通电源一段时间,停止通电后,测得氢气为8.4mL(标准状况).将U形管内的溶液混合均匀,其
pH约为 12 .(假设电解前后溶液体积变化可忽略不计,产生的气体全部逸出)
(6)若想准确读取所得氢气的体积,应采取的操作有 量筒中液面和广口瓶液面相平;读数时视线与量筒凹液面相平;待整套装置恢复至室温时再行读取数据, .
 
考点:
海水资源及其综合利用;电解原理;粗盐提纯.版权所有

专题:
电化学专题;卤族元素.

分析:
(1)根据镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,钙离子用碳酸根离子沉淀,过滤要放在所有的沉淀操作之后,加碳酸钠要放在加氯化钡之后,可以将过量的钡离子沉淀最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子进行分析;
(2)氯化钠溶液通过蒸发结晶得到氯化钠,根据蒸发需要的仪器为:酒精灯、蒸发皿、三脚架和玻璃棒;
(3)根据实验的目的和装置的作用来连接装置;
(4)根据氯气能与氢氧化钠反应的化学方程式来解答;
(5)根据反应物、产物写出相应的电解方程式;
(6)根据电解饱和食盐水的方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,利用公式C=来计算NaOH的物质的量浓度,然后求出氢离子的浓度,最后求出PH;
(7)根据排水法测量气体体积的方法来解答;

解答:
解:(1)镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的石灰乳可以将镁离子沉淀,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,在进行过滤,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,所以添加试剂的顺序为:石灰乳、氯化钡、碳酸钠、盐酸或氯化钡、石灰乳、碳酸钠、盐酸,所以试剂C是Na2CO3,故答案为:①;
(2)氯化钠溶液通过蒸发结晶得到氯化钠,蒸发需要的仪器为酒精灯、蒸发皿、三脚架和玻璃棒,故答案为:蒸发皿;
(3)产生的氢气的体积用排水量气法,导管是短进长出,所以A接G,用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时,导管要长进短出,所以B接D,氯气要进行尾气处理,即E接C,故答案为:G、F、H、D、E、C;
(4)氯气能与氢氧化钠反应Cl2+NaOH=NaCl+NaClO+H2O,离子方程式为:Cl2+2OH﹣═Cl﹣+ClO﹣+H2O,
故答案为:Cl2+2OH﹣═Cl﹣+ClO﹣+H2O;
(5)通过以上分析知,反应物是氯化钠和水,产物是氯气、氢气、氢氧化钠,方程式为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,离子方程式为:2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣,故答案为:2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣;
因电解饱和食盐水的方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,当产生的H2的体积为8.4mL即0.000375mol时,生成氢氧化钠的物质的量为0.00075mol,所以溶液中NaOH的物质的量浓度=═0.01mol/L,所以氢离子的浓度为
=1×10﹣12mol/L,PH=12,故答案为:12;
(6)排水法测量气体体积的方法:量筒中液面和广口瓶液面相平;读数时视线与量筒凹液面相平;待整套装置恢复至室温时再行读取数据,
故答案为:量筒中液面和广口瓶液面相平;读数时视线与量筒凹液面相平;待整套装置恢复至室温时再行读取数据.

点评:
本题主要考查了粗盐的提纯、电解饱和食盐水的操作,要掌握实验的原理和操作方法,培养了学生解决问题的能力.

 
22.(2011?临川区模拟)现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类,镉是生产硫酸锌的副产品,属于高毒性金属,试回答下列相关问题.
(1)火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选.焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373﹣1573K,使锌蒸馏出来.主要反应为:
2ZnS+3O22ZnO+2SO2; 鼓风炉中:2C+O22CO  ZnO+COZn+CO2
从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In2O3,可用硫酸提取铟,某研究机构对此研究数据如下.实验中涉及的酸度(每升溶液中含硫酸的质量)与铟的浸出率如图1;硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2

①当酸度为196时,其物质的量浓度为 2mol?L﹣1 .
②从节约原料和浸出率考虑,适宜的酸度和液固比分别为: 180 , 6:1 .
(2)湿法炼锌的主要工艺流程为:

①从保护环境和充分利用原料角度,如何处理或利用烟气 将烟道气净化,用于生产硫酸等 .
②除去酸浸出液中的铁,可用H2O2氧化,再调节pH使之形成Fe(OH)3沉淀,写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O .
③酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉,根据它们性质的差异,可用氢氧化钠溶液分离,已知Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,试写出分离的离子方程式 Cd2++2OH﹣=Cd(OH)2↓;Zn2++4OH﹣=ZnO22﹣+2H2O[或Zn2++4OH﹣=Zn(OH)42﹣] .
 
考点:
金属冶炼的一般原理;化学平衡的调控作用;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用.版权所有

专题:
图示题;信息给予题;压轴题;几种重要的金属及其化合物.

分析:
(1)①根据酸度的定义计算,酸度为196时,说明1L溶液中硫酸的质量为196g,即硫酸为2mol,故浓度为2mol/L;
②根据图象可以看出,当酸度为180或液固比为6:1时,浸出率变化不大;[来源:]
(2)①闪锌矿主要含ZnS,在焙烧时生成二氧化硫气体,可用于生产硫酸;
②H2O2具有氧化性,在酸性条件下将具有还原性的Fe2+离子氧化成Fe3+离子,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
③Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,既可与酸反应生成盐和水,又能和碱反应生成盐和水,可根据氢氧化铝的反应来书写.

解答:
解:(1)①酸度为196时,说明1L溶液中硫酸的质量为196g,硫酸的物质的量为=2mol,浓度为2mol/L,故答案为:2mol?L﹣1;
②由图象可以看出,当酸度为180或液固比为6:1时,浸出率变化不大,从节约原料和浸出率考虑,适宜的酸度和液固比分别为:180; 6:1,故答案为:180; 6:1;
(2)①闪锌矿主要含ZnS,在焙烧时生成二氧化硫气体,如随意排放会污染环境,可用于生产硫酸,故答案为:将烟道气净化,用于生产硫酸等;
②H2O2具有氧化性,在酸性条件下将具有还原性的Fe2+离子氧化成Fe3+离子,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
③根据Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,既可与酸反应生成盐和水,又能和碱反应生成盐和水,酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉,可加过量的碱溶液,反应分别为:Cd2++2OH﹣=Cd(OH)2↓;Zn2++4OH﹣=ZnO22﹣+2H2O[或Zn2++4OH﹣=Zn(OH)42﹣].
故答案为:Cd2++2OH﹣=Cd(OH)2↓;Zn2++4OH﹣=ZnO22﹣+2H2O[或Zn2++4OH﹣=Zn(OH)42﹣]

点评:
本题以信息题目的形式考查金属冶炼的一般原理,做题时注意题中给予的关键信息,如闪锌矿的组成,酸度等问题,本题较为综合,具有一定难度.

 
23.(2011?锦州模拟)海水资源丰富,海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl﹣、SO2﹣4、Br﹣、CO2﹣3、HCO﹣3等离子.合理利用海水资源和保护环境是我国可持续发展的重要保证.
Ⅰ.火力发电燃烧煤排放的SO2会造成一系列环境和生态问题.利用海水脱硫是一种有效的方法,其工艺流程如下图所示:

(1)天然海水的pH≈8,呈弱碱性.用离子方程式解释原因 CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣或HCO3﹣+H2O?H2CO3+OH﹣ .
(2)天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,其反应的化学方程式是 2H2SO3+O2═2H2SO4 ;氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,该操作的主要目的是 中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸 .
Ⅱ.重金属离子对河流及海洋造成严重污染.某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1g?mL﹣1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.1mol?L﹣1.排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:
难溶电解质
AgI
AgOH
Ag2S
 pbI2
 Pb(OH)2
 PbS

 Ksp
8.3×10﹣17
5.6×10﹣8
6.3×10﹣50
7.1×10﹣9
1.2×10﹣15
3.4×10﹣28

(3)你认为往废水中投入 B (填字母序号),沉淀效果最好.
A.NaOH B.Na2S C.KID.Ca(OH)2
(4)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)= 1.2×10﹣3mol?L﹣1 .
(5)如果用食盐处理其只含Ag+的废水,测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%.若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10﹣8mol?L﹣1,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)= 9×10﹣9mol?L﹣1 ,是否符合排放标准 是 (填“是”或“否”).
已知KSP(AgCl)=1.8×1﹣10mol?L2.
 
考点:
海水资源及其综合利用;离子积常数;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.版权所有

专题:
电离平衡与溶液的pH专题;元素及其化合物.

分析:
Ⅰ.(1)根据海水中的离子是否水解进行解答;
(2)根据使用空气中的氧气将H2SO3氧化来分析;利用酸碱反应分析混合的目的;
Ⅱ.(3)由表格中的数据可知,溶度积越小的越易转化为沉淀;
(4)根据Pb(OH)2的溶度积进行计算;
(5)根据氯化银的溶度积进行解答,并与排放标准对比来说明是否符合排放标准;

解答:
解:Ⅰ.(1)海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣、Br﹣、CO32﹣、HCO﹣3等离子,在这些离子中能发生水解的是CO32﹣、HCO﹣3离子,CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣,HCO3﹣+H2O?H2CO3+OH﹣它们水解呈碱性,所以天然海水的pH≈8,呈弱碱性,
故答案为:CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣或HCO3﹣+H2O?H2CO3+OH﹣;
(2)天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,氧气将H2SO3氧化为硫酸,该反应为2H2SO3+O2=2H2SO4,氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,是因中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(H+),
故答案为:2H2SO3+O2═2H2SO4;中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸;
Ⅱ.(3)由表格中的数据可知,溶度积越小的越易转化为沉淀,显然只有硫化物的溶度积小,则应选择硫化钠,
故答案为:B;
(4)由Pb(OH)2的溶度积为1.2×10﹣15,pH=8.0,c(OH﹣)=10﹣6mol?L﹣1,则c(Pb2+)==1.2×10﹣3mol?L﹣1,
故答案为:1.2×10﹣3mol?L﹣1;
(5)废水中NaCl的质量分数为0.117%(ρ≈1g?mL﹣1),c(Cl﹣)=c(NaCl)==0.02mol/L,
Ksp(AgCl)=c(Ag+)?c(Cl﹣)=1.8×10﹣10mol2?L﹣2,则c(Ag+)==9×10﹣9mol?L﹣1,环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10﹣8mol?L﹣1,显然9×10﹣9mol?L﹣1<1.0×l0﹣8mol?L﹣1,则符合排放标准,
故答案为:9×10﹣9mol?L﹣1;是;

点评:
本题考查了含硫烟气的处理及难溶物的沉淀转化,利用所学知识结合框图信息是解答本题的关键,难度中等.

 
 
 
 

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