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苏教版高中化学必修第一册专题3从海水中获得的化学物质专题检测含解析
展开专题质量检测(三) 从海水中获得的化学物质
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分,每小题只有一个选项符合题意)
1.江苏省拥有漫长的海岸线,“关注海洋健康,守护蔚蓝星球”义不容辞。下列有关说法正确的是( )
A.必须通过化学变化才能从海水中获得食盐
B.海水中的溴、碘可用四氯化碳直接萃取得到
C.海洋有很强的自净能力,各类污水可直接排入海水中
D.近海频发的“赤潮”与生活污水中含氮、磷元素过多有关
解析:选D 从海水中获得食盐是物理变化,A项错误;海水中的溴、碘是以Br-、I-形式存在,不可用四氯化碳直接萃取得到,B项错误;各类污水不可直接排入海水中,C项错误; “赤潮”与生活污水中含氮、磷元素过多有关,D项正确。
2.以下有关钠的化合物的叙述正确的是( )
A.Na2O属于碱性氧化物
B.Na2CO3长期暴露在空气中变为NaHCO3
C.NaOH溶液保存在带玻璃塞的试剂中
D.向NaHCO3溶液中滴加稀盐酸,开始时无现象,一段时间后有气泡产生
解析:选A Na2O和水反应只生成NaOH,因此Na2O属于碱性氧化物,正确;NaHCO3不稳定,又重新生成Na2CO3,错误;NaOH是碱,盛放碱溶液的试剂瓶应用橡胶塞,错误;加入稀盐酸,发生反应:NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,立即产生CO2,错误。
3.根据世界环保联盟的要求,广谱消毒剂ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂,并且用于除甲醛。
工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,则反应后Na2SO3转化为( )
A.Na2SO4 B.SO2
C.S D.Na2S
解析:选A 由NaO3―→O2中氯元素化合价降低可知:Na2O3中硫元素化合价应升高。
4.下列离子方程式书写正确的是( )
A.Cl2与H2O反应:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
B.NaHCO3与稀H2SO4反应:CO+2H+===H2O+CO2↑
C.Ba(OH)2与稀H2SO4反应:Ba2++SO===BaSO4↓
D.Cu与AgNO3溶液反应:Cu+2Ag+===Cu2++2Ag
解析:选D A项,Cl2与H2O反应生成的HClO为弱电解质,不可拆写为H+和ClO-,错误;B项,HCO不可拆写为CO和H+,错误;C项,漏掉了生成水的离子反应,错误。
5.下列各组离子,能在水溶液中大量共存的是( )
A.OH-、K+、Mg2+、NO B.HCO、OH-、Cl-、K+
C.Mg2+、NO、H+、Na+ D.SO、Ag+、NH、Cl-
解析:选C A项,OH-与Mg2+生成沉淀不能大量共存;B项,HCO与OH-反应而不能大量共存;D项,Ag+与Cl-生成沉淀而不能大量共存。
6.某同学在做实验时引起了镁失火,她立即拿起二氧化碳灭火器欲灭火,却被实验老师及时制止。原因是CO2可以支持镁燃烧,发生反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C。下列关于该反应的判断正确的是( )
A.Mg的化合价由0升高到+2,所以MgO是还原产物
B.由此反应可以判断氧化性:CO2>MgO,还原性:Mg>C
C.CO2作氧化剂,表现出氧化性,发生氧化反应
D.Mg原子失去电子的数目等于氧原子得到电子的数目
解析:选B MgO是氧化产物,A项错误;氧化剂是CO2,氧化产物是MgO,氧化性:CO2>MgO;还原剂是Mg,还原产物是C,还原性:Mg>C,B项正确;CO2作氧化剂,碳元素的化合价降低,被还原,发生还原反应,C项错误;氧元素的化合价没有变化,所以反应中氧原子未得电子,D项错误。
7.工业上制备相关物质涉及的反应原理及部分流程较为合理的是( )
A.制取镁:海水Mg(OH)2MgOMg
B.制碘:干海带I-(稀溶液)I2(aq)I2
C.制溴:浓缩海水Br2(稀溶液)冷凝,粗Br2(l)高纯Br2
D.制漂白粉:浓盐酸Cl2漂白粉
解析:选C 工业上采用电解熔融的氯化镁制备金属镁,A选项错误。乙醇与水互溶,不能用乙醇萃取碘,B选项错误。工业制氯气用电解饱和食盐水法,二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气是实验室制法,D选项错误。
8.在一定条件下,NO跟NH3可以发生反应:6NO+4NH3===5N2+6H2O,该反应中被氧化和被还原的氮元素的质量之比是( )
A.3∶2 B.2∶1
C.1∶1 D.2∶3
解析:选D 用双线桥法分析反应的化合价变化情况:故反应中被氧化和被还原的氮元素质量之比为2∶3。
9.常温下,在水溶液中发生如下反应:①16H++10C-+2XO===2X2++5C2+8H2O ②2A2++B2===2A3++2B- ③2B-+C2===B2+2C-。下列说法错误的是( )
A.反应C2+2A2+===2A3++2C-可以进行
B.反应③是置换反应
C.氧化性由强到弱的顺序是XO>C2>B2>A3+
D.还原性由强到弱的顺序是C->A2+>B->X2+
解析:选D 由①可知,氧化性:XO>C2,还原性:C->X2+。由②可知,氧化性:B2>A3+,还原性:A2+>B-。由③可知,氧化性:C2>B2,还原性:B->C-。综合三个反应可得有关微粒的氧化性强弱顺序为XO>C2>B2>A3+;还原性强弱顺序为A2+>B->C->X2+,D项错误。
10.从海水(主要是水和氯化钠,还有少量的镁离子等)中提取镁,可按如下步骤进行:
①把贝壳(主要成分碳酸钙)制成石灰乳(氢氧化钙的悬浊液)
②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物(主要成分是氢氧化镁)
③将沉淀物与盐酸反应,结晶过滤、在HCl气体氛围中干燥,得到产物氯化镁
④将得到的产物熔融电解得到镁
下列说法不正确的是( )
A.向海水中加入硝酸银会产生白色沉淀
B.步骤②中涉及的离子反应方程式为2OH-+Mg2+===Mg(OH)2↓
C.①②③步骤涉及化合、分解和复分解反应
D.第④步的反应属于分解反应也是氧化还原反应
解析:选B 海水中主要含有Na+、Cl-等,向海水中加入硝酸银会产生氯化银白色沉淀,A项正确;步骤②在引入的海水中加入石灰乳生成氢氧化镁的离子方程式为Ca(OH)2+Mg2+===Mg(OH)2+Ca2+,B项错误;步骤①涉及的反应方程式为CaCO3CaO+CO2↑,属于分解反应;产生的CaO与水反应生成悬浊液氢氧化钙,属于化合反应;步骤②涉及的离子方程式为Ca(OH)2+Mg2+===Mg(OH)2+Ca2+,以及步骤③中将沉淀物与盐酸反应生产氯化镁与水,均涉及复分解反应,C项正确;第④步的反应为电解氯化镁生成镁与氯气的过程,属于分解反应,有化合价的升降,也是氧化还原反应,D项正确。
11.下列离子方程式,只能表示一个化学反应的是( )
①CO+2H+===CO2↑+H2O ②Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O ③Ag++Cl-===AgCl↓ ④Fe+Cu2+===Fe2++Cu
A.①③ B.②④
C.②③ D.没有
解析:选D ①代表可溶性碳酸盐与强酸的反应;②可代表Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液的反应,还能代表Ba(OH)2溶液与过量NaHSO4溶液的反应;③代表硝酸银溶液与可溶性金属氯化物或盐酸的反应;④代表金属铁与可溶性铜盐溶液的反应。
12.下列关于氯气制取的说法中,不正确的是( )
A.电解饱和食盐水制氯气时,与电源正极相连的石墨棒上方充满黄绿色的气体
B.工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱
C.工业制烧碱、盐酸和氢气的原料也是食盐水
D.工业上可以用直接电解海水的方法制取氯气
解析:选D 海水中氯化钠的含量相对较低,且含有多种氯化物,须经过富集提纯后才能用于工业生产,D错误。
13.有A、B两个完全相同的装置,某学生分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3,A、B中分别装有10 mL相同浓度的盐酸,将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中,下列叙述正确的是( )
A.A装置的气球膨胀得快
B.若最终两气球体积相同,则盐酸的浓度一定大于或等于2 mol·L-1
C.若最终两气球体积不同,则盐酸的浓度一定小于或等于1 mol·L-1
D.最终两试管中Na+、Cl-的物质的量一定相同
解析:选B Na2CO3和NaHCO3分别与等浓度的盐酸反应,后者反应更剧烈,放出气体的速率更大,B装置的气球膨胀得快,A错误。Na2CO3和NaHCO3的物质的量相同,当盐酸足量时,最终两气球体积相同,即盐酸的浓度大于或等于2 mol·L-1;当盐酸不足时,A装置气球的体积小于B装置气球的体积,即盐酸的浓度一定小于2 mol·L-1,B正确,C错误。A装置的试管中Na+的物质的量是B装置的试管中Na+的物质的量的2倍,两试管中Cl-的物质的量相同,D错误。
14.下列各组的两个反应能用同一离子方程式表示的是( )
A.Na与盐酸反应;Na与水反应
B.大理石与稀盐酸反应;大理石与醋酸反应
C.NaHSO4溶液与NaOH溶液反应;Ba(OH)2溶液与稀硝酸反应
D.BaCO3与盐酸反应;Na2CO3溶液与盐酸反应
解析:选C A项,Na与盐酸反应的离子方程式为2Na+2H+===2Na++H2↑,Na与水反应的离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑;B项,大理石与稀盐酸反应的离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,大理石与醋酸反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O;C项,NaHSO4溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为H++OH-===H2O,Ba(OH)2溶液与稀硝酸反应的离子方程式为H++OH-===H2O;D项,BaCO3与盐酸反应的离子方程式为BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O,Na2CO3溶液与盐酸反应的离子方程式为CO+2H+===CO2↑+H2O。
15.下列物质的保存方法错误的是( )
A.液氯可贮存在钢瓶中
B.金属钠需保存在煤油中
C.液溴贮存时需加少量水液封
D.漂白粉可露置在空气中保存
解析:选D 漂白粉中的次氯酸钙能与空气中的二氧化碳反应,故漂白粉需密闭保存。
16.下列关于Cl2的制备、净化、收集及尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取氯气 B.用装置乙除氯化氢
C.用装置丙收集氯气 D.用装置丁吸收尾气
解析:选D 实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2需要加热,A项错误;除Cl2中的HCl,用饱和食盐水,不能用NaOH溶液,Cl2也会被NaOH溶液吸收,B项错误;氯气密度比空气大,应用向上排空气法收集,C项错误;氯气有毒,用NaOH溶液吸收尾气,防止污染空气。D项正确。
17.实验室需要配制离子浓度均为1 mol·L-1的溶液,你认为含大量下列离子的溶液能配制成功的是( )
A.Al3+、NO、K+、SO B.Cu2+、Ba2+、SO、CO
C.Ag+、Cl-、NH、Na+ D.Mg2+、Na+、SO、NO
解析:选D A项,该组离子之间不反应,可大量共存,但溶液中四种离子的浓度均为1 mol·L-1时,不满足电荷守恒,错误;B项,Ba2+与SO、CO反应,Cu2+、CO反应,在溶液中不能大量共存,无法配制该溶液,错误;C项,Ag+、Cl-之间发生反应,在溶液中不能大量共存,无法配制该溶液,错误;D项,该组离子之间不反应,可大量共存,且溶液中四种离子的浓度均为1 mol·L-1时,满足电荷守恒,正确。
18.下列除杂质的操作不正确的是( )
A.Na2CO3固体中混有少量NaHCO3:加热固体至质量恒定
B.NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3:往该溶液中通入过量CO2气体
C.CO2中混有HCl:将其通过装NaOH溶液的洗气瓶
D.NaCl溶液中混有少量I2:加入适量CCl4,振荡,静置,分液
解析:选C NaHCO3不稳定,加热易分解,可用加热的方法除杂,A项正确;Na2CO3可与CO2、H2O反应生成NaHCO3,可用于除杂,B项正确;CO2和HCl都与NaOH溶液反应,应用饱和碳酸氢钠溶液除杂,C项错误;碘易溶于四氯化碳,可用萃取的方法分离,D项正确。
19.下列关于氧化还原反应基本原理的说法正确的是( )
A.过氧化氢与高锰酸钾反应放出无色无味气体,则过氧化氢显还原性
B.有单质参与的化学反应一定是氧化还原反应
C.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
D.同一种元素,化合价越高,则氧化性越强
解析:选A A项,过氧化氢与高锰酸钾反应放出无色无味气体,该气体为氧气,过氧化氢中的氧元素由-1价升高为0价被氧化,则过氧化氢显还原性,正确;B项,同素异形体间的相互转化的反应,有单质参与反应,但不属于氧化还原反应,错误;C项,阳离子也可以具有还原性,比如亚铁离子,阴离子也可以具有氧化性,比如过氧根离子,错误;D项,氧化性强弱与化合价没有必然联系,比如氯元素的含氧酸,氧化性顺序是HClO>HClO2>HClO3>HClO4(依次减弱),错误。
20.对下列实验现象及其解释不正确的有( )
A.金属钠在Cl2中燃烧产生白烟,这是因为产生的NaCl固体颗粒分散到空气中所致
B.把烧红的铁丝放在氧气中,发出耀眼白光,产生黑色固体,这是因为该反应放热多,生成的Fe3O4为黑色
C.单质Mg、Al与O2反应,条件不同,可能产生不同的产物
D.镁带在空气中点燃发出耀眼光芒,并发生三个化学反应:2Mg+O22MgO、3Mg+N2Mg3N2、2Mg+CO22MgO+C(黑色),Mg常用于照明弹。在这些反应中,Mg都是作还原剂
解析:选C NaCl为白色固体,固体小颗粒分散到空气中形成烟,A正确;铁与氧气反应生成四氧化三铁,反应放出大量的热,生成的四氧化三铁为黑色,所以看到的现象为:发出耀眼白光,产生黑色固体,B正确;Mg或Al与O2反应,不论加热与否,都是只有一种产物,即MgO或Al2O3,C错误;Mg与O2反应放出大量热,火焰明亮,所以军事上常用它制照明弹,在D项给出的三个反应中,Mg的化合价都是从0→+2,所以Mg都是作还原剂,D正确。
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
21.(10分)下图是一些单质及其化合物之间的转化关系图。常温常压下,D、F、K均为无色无刺激性气味的气体,B是最常见的无色液体,A是由单质C在D中燃烧生成的淡黄色固体。(反应中生成的部分物质已略去)
请回答下列问题:
(1)物质A、H的化学式为________、________。
(2)反应②的化学方程式为_______________________________________________。
(3)反应H+K→I的离子方程式为________________________________。
(4)写出反应①的离子方程式并用双线桥法表示电子转移的方向和数目:
________________________________________________________________________。
解析:由A是单质C在D中燃烧生成的淡黄色固体,可知A是Na2O2。那么C是Na,D是O2。最常见的无色液体B是H2O,那么E是NaOH,F是H2。NaOH先与K反应得H,H再与K反应得I,可知H为Na2CO3,K为CO2,那么I为NaHCO3。
答案:(1)Na2O2 Na2CO3
(2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(3)CO+H2O+CO2===2HCO
22.(12分)工业上利用电解饱和食盐水的方法生产氯气(Cl2)、烧碱和氢气的化学方程式如下:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。
(1)用双线桥法表示出电子转移的方向和数目:_________________________________
________________________________________________________________________,
题干中反应改写成离子方程式是____________________________________________。
(2)电解食盐水的过程中,被氧化的元素是________,被还原的元素是________,氧化产物是________。
(3)电解食盐水要求对粗食盐水进行精制,以除去粗食盐水中含有的泥沙和SO、Ca2+、Mg2+等杂质离子。精制时依次加入氯化钡溶液、纯碱、烧碱,充分反应后过滤,在滤液中加入盐酸中和至中性。
①氯化钡、纯碱、烧碱分别除去的离子是________、________、________。
②盐酸与滤液反应的离子方程式:__________________________________________
________________、________________________________________。
解析:(1)氯化钠中氯元素的化合价升高,被氧化,生成氯气,氯化钠失电子,作还原剂,水得电子生成氢气,用双线桥法表示电子转移如下:
离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。
(2)氯元素的化合价升高,被氧化,生成氧化产物氯气;水中氢元素的化合价降低,被还原。
(3)①加入过量的氯化钡溶液除去溶液中的SO,加入碳酸钠,不但能除去杂质离子钙离子,还除去过量的钡离子;加入烧碱溶液能除去镁离子。
②加入盐酸,除去溶液中过量的氢氧根离子和碳酸根离子,反应的离子方程式为H++OH-===H2O、CO+2H+===CO2↑+H2O。
答案:(1)
2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
(2)氯元素(或Cl) 氢元素(或H) 氯气(或Cl2)
(3)①SO Ba2+、Ca2+ Mg2+ ②H++OH-===H2O CO+2H+===CO2↑+H2O
23.(12分)Na2O2是重要的化工原料,具有多种用途。
(1)Na2O2具有氧化性,可以将SO2氧化为硫酸钠,写出该反应的化学方程式:________________________________________________________________________,
该反应中,Na2O2的作用为________(填“还原剂”“氧化剂”或“既是氧化剂又是还原剂”)。
(2)Na2O2与CO2反应可以产生氧气。某同学通过下列装置验证Na2O2能否与CO2反应。(图中铁架台等装置已略去)。
①装置A的名称是________,A中的固体为________,装置B中试剂的作用为
_____________________________________________________________________。
②若Na2O2能与CO2反应,则装置C中的现象是
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(3)碱石灰(成分是氧化钙和NaOH固体)是干燥剂,在a处收集气体,检测发现该气体中没有氧气(过氧化钠足量),则说明过氧化钠与CO2气体不反应。该同学查阅相关文献,然后撤掉装置B,其他都保留(包括试剂),连接好装置后再次进行实验,重新收集气体检测,发现得到的气体几乎都是氧气,该实验结果说明过氧化钠与CO2气体反应需要________。
(4)将一定量的Na2O2固体投入含有下列离子的溶液中:NO、HCO、CO、Na+,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有(不考虑溶液体积的变化)________(填离子符号)。
解析:(1)Na2O2具有氧化性,可以将SO2氧化为硫酸钠,该反应的化学方程式为Na2O2+SO2===Na2SO4;该反应中,Na2O2中-1价的氧降低到SO中的-2价,Na2O2发生还原反应,作氧化剂。
(2)①装置A的名称是锥形瓶;硫酸与碳酸钠固体反应产生的二氧化碳气体中混有少量水蒸气,因此需用浓硫酸进行干燥,所以装置B中试剂的作用为干燥二氧化碳气体;②Na2O2为淡黄色固体,与CO2发生反应生成白色固体碳酸钠,则装置C中的现象是固体由淡黄色变成白色。
(3)根据信息可知,过氧化钠与CO2气体不反应,然后撤掉装置B,不再用浓硫酸吸收水蒸气,其他都保留(包括试剂),连接好装置后再次进行实验,重新收集气体检测,发现得到的气体几乎都是氧气,该实验结果说明过氧化钠与CO2气体反应需要有水的参与。
(4)Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,因为发生HCO+OH-===CO+H2O反应,所以溶液中n(HCO)减小,n(CO)增大,n(Na+)增大,n(NO)不变。
答案:(1)Na2O2+SO2===Na2SO4 氧化剂 (2)①锥形瓶 碳酸钠 干燥二氧化碳气体 ②固体由淡黄色变成白色 (3)有水的参与 (4)NO
24.(14分)纯碱是重要的化工原料,在医药、冶金、化工、食品等领域被广泛使用。
Ⅰ.用纯净的碳酸钠固体配制500 mL 0.40 mol·L-1 Na2CO3溶液。
(1)称取Na2CO3固体的质量是________g。
(2)配制溶液时,进行如下操作,按照操作顺序,第4步是________(填字母)。
a.定容 b.计算 c.溶解
d.摇匀 e.转移 f.洗涤 g.称量
(3)下列说法正确的是________(填字母)。
a.定容时,仰视刻度线,会导致配制的溶液浓度偏小
b.定容时,如果加水超过刻度线,要用滴管吸出
c.转移时,溶液倒出容量瓶外,要重新配制溶液
d.摇匀后,液面低于刻度线,要再加水至刻度线
Ⅱ.某实验小组的同学模拟侯氏制碱法制取纯碱,流程如下:
(1)已知:几种盐的溶解度
| NaCl | NH4HCO3 | NaHCO3 | NH4Cl |
溶解度(20 ℃, 100 g H2O时) | 36.0 g | 21.7 g | 9.6 g | 37.2 g |
①写出装置Ⅰ中反应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②写出装置Ⅱ中发生反应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该流程中可循环利用的物质是________。
(3)制出的纯碱中只含有杂质NaCl。测定该纯碱的纯度,下列方案可行的是________(填字母)。
a.向m g纯碱样品中加入足量CaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为b g
b.向m g纯碱样品中加入足量稀盐酸,用碱石灰(主要成分是CaO和NaOH)吸收产生的气体,碱石灰增重b g
c.向m g纯碱样品中加入足量AgNO3溶液,产生的沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为b g
解析:Ⅰ.(1)制备500 mL 0.40 mol·L-1的Na2CO3溶液,需要500 mL容量瓶,则需要Na2CO3的质量为0.5 L×0.40 mol·L-1×106 g·mol-1=21.2 g。
(2)配制的步骤依次为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等操作,故第4步为转移,故答案为e。
(3)定容时,仰视刻度线,会使加入的水增多,导致配制的溶液浓度偏小,故a正确;定容时,如果加水超过刻度线,不能用滴管吸出,应重新配制溶液,故b错误;转移时,溶液倒出容量瓶外,会使溶质的物质的量减小,导致配制的溶液浓度偏小,要重新配制溶液,故c正确;摇匀后,液面低于刻度线,不能再加水至刻度线,否则会使加入的水增多,导致配制的溶液浓度偏小,故d错误。
Ⅱ.(1)①先向食盐水中通入NH3使溶液呈碱性,CO2、NH3和H2O反应生成NH4HCO3,由于NaHCO3的溶解度较小,所以NaCl和NH4HCO3反应生成NaHCO3和NH4Cl,即NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl;②NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、H2O和CO2,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
(2)装置Ⅱ中得到二氧化碳,装置Ⅰ中需要二氧化碳,所以能循环利用的物质是二氧化碳。
(3)氯化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,根据碳酸钙的量计算碳酸钠的量,所以该方案可行,故a选;虽然只有碳酸钠能和稀盐酸反应生成CO2,但用碱石灰吸收产生的气体时,碱石灰增重的量为CO2和水蒸气的总质量,不能计算出碳酸钠质量,所以该方案不可行,故b不选;氯离子、碳酸根离子和银离子反应都生成沉淀,根据沉淀的总质量和样品的质量,可计算碳酸钠质量,所以该方案可行,故c选。
答案:Ⅰ.(1)21.2 (2)e (3)ac
Ⅱ.(1)①NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl ②2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ (2)CO2 (3)ac
25.(12分)海洋是一个巨大的化学资源宝库。海水综合利用的部分流程如下:
已知:Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。
(1)电解饱和NaCl溶液的离子方程式为__________________________,粗盐中常含Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,可依次加入NaOH溶液、__________、____________、稀盐酸来进行提纯。
(2)下列方法可用于海水淡化的是________(填字母)。
A.蒸馏法 B.萃取法
C.过滤法 D.离子交换法
E.电渗析法
(3)工业上用电解法制Mg时,通常在MgCl2中加入CaCl2,其原因是:①增加电解质的密度,便于分离出熔融的镁;②____________________________________。
(4)用母液(含Na+、K+、Mg2+、Cl-、Br-等)提取溴,其生产流程如下:
①吸收塔中反应的离子方程式为3CO+3Br2===5Br-+BrO+3CO2↑,用“双线桥法”表示电子转移的方向和数目。
3CO+3Br2===5Br-+BrO+3CO2↑_________________________________________
②母液中通入Cl2已获得含溴的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的溶液?______________________________________________________________________。
③向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在90 ℃左右进行蒸馏的原因是
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解析:(1)除Ca2+加入Na2CO3,将其转化为沉淀,但是加入Na2CO3要放在加入BaCl2之后,这样Na2CO3会除去反应剩余的BaCl2,离子都沉淀后,再进行过滤,最后加入盐酸除去反应剩余的OH-和CO,则试剂依次为NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸。
(2)蒸馏法可得到纯净的水,A选项正确。对于微溶于水的有机物,可用萃取法提取,但萃取法不用于淡化海水,B选项错误。过滤是分离固体和溶液的操作,不能淡化海水,C选项错误。利用离子交换膜可以将海水中的金属阳离子除去,利用电渗析法也能得到淡水,D、E选项正确。
(3)离子浓度越大熔融盐的导电性越强,在MgCl2中加入CaCl2进行电解,增大了离子浓度,从而增大了熔融盐的导电性,使MgCl2熔融温度降低,从而减少冶炼过程中的能量消耗。
(4)②从吸收塔出来的溶液中溴的含量不高,如果直接蒸馏,得到产品的成本高,所以经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的溶液,其目的为富集溴,提高Br2的浓度。③温度过高水蒸气蒸出,溴中含有水分;温度过低溴不能完全蒸出,产率低,所以控制温度在90 ℃左右进行蒸馏。
答案:(1)2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- BaCl2溶液 Na2CO3溶液 (2)ADE
(3)使氯化镁熔融温度降低,从而减少冶炼过程中的能量消耗
(4)①3CO+3Br2===5Br-得到5×e-+Br失去1×5e-O+3CO2↑ ②富集溴,提高Br2的浓度 ③温度过低难以将Br2蒸馏出来,但温度过高又会将大量的水蒸馏出来