专题14 海水资源的综合利用 环境保护与绿色化学 常考点归纳与变式演练 作业 高中化学 一轮复习 人教版(2022年)
展开这是一份专题14 海水资源的综合利用 环境保护与绿色化学 常考点归纳与变式演练 作业 高中化学 一轮复习 人教版(2022年),共12页。试卷主要包含了选择题,多选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.海水提镁的主要流程如图所示。下列说法不正确的是
A.工业上常用CaO作沉淀剂
B.试剂M能导电,故其是电解质
C.根据流程图可知,试剂M可以循环利用
D.实验室在进行操作a时,用到的玻璃仪器有3种
【答案】B
【解析】A.生石灰溶于水生成氢氧化钙,且来源广泛,经济实惠,工业上常用CaO作沉淀剂,故A正确;B.试剂M是盐酸,盐酸能导电,但盐酸属于混合物,盐酸既不是电解质又不是非电解质,B错误;C.根据流程图,电解熔融的氯化镁得到金属镁,同时生成氯气,氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,试剂M即盐酸可以循环利用,故C正确;D.氢氧化镁难溶,操作a是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,D正确;选B。
2.从海水中提取部分物质的过程如下图所示,粗盐中含Ca2+、Mg2+、等杂质离了。下列有关说法错误的是
A.过程①可依次加入足量BaCl2、NaOH、Na2CO3后过滤,再通入适量HCl后蒸发结晶
B.由“母液→无水MgCl2”一系列变化中未涉及氧化还原反应
C.工业上一般用电解氯化镁溶液制取Mg单质
D.反应②和③均由下列反应实现:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,该反应属于置换反应
【答案】C
【解析】A.粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质,为了保证杂质离子完全除去,每一次所加试剂都过量,加入NaOH溶液除去镁离子,加BaCl2溶液除去,加Na2CO3溶液是除去钙离子和过量的钡离子,因此,Na2CO3溶液一定在BaCl2溶液之后加入,为了不使产生的沉淀溶解,一定要在过滤后再加盐酸,故A正确;B.由“母液→无水MgCl2”一系列变化中元素的化合价没有发生变化,未涉及氧化还原反应,故B正确;C.工业制取单质Mg采用电解熔融MgCl2,不是电解氯化镁溶液,故C错误;D.反应②和③均是将溴离子转化为溴单质,均可由下列反应实现:2Br-+Cl2═Br2+2Cl-,该反应属于置换反应,故D正确;故选C。
3.从海带中提取碘,下列实验操作不能达到实验目的的是
A.装置甲灼烧海带 B.装置乙过滤海带灰
C.装置丙萃取碘单 D.装置丁分离碘和苯
【答案】D
【解析】A.灼烧在坩埚中进行,图中灼烧操作合理,A不符合题意;B.海带灰中含有不溶于水的杂质,过滤可以分离,图中过滤装置合理,B不符合题意;C.碘单质更易溶于苯,苯与水不互溶,且不与水反应,可以用苯萃取,苯的密度比较小,有机层在上层,操作合理,C不符合题意;D.蒸馏时温度计测定馏分的温度,水银球应在支管口处,D符合题意;综上所述答案为D。
4.下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是
A.海带提碘B.侯氏制碱C.海水提溴D.氯碱工业
【答案】B
【解析】A.海带提碘的过程中碘由化合态变为游离态,化合价一定发生变化,则一定涉及氧化还原反应,A不符合题意;B.侯氏制碱中发生两大反应NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,无元素的化合价变化,不涉及氧化还原反应,B符合题意;C.海水提溴的过程中溴由化合态变为游离态,化合价一定发生变化,则一定涉及氧化还原反应,C不符合题意;D.氯碱工业中电解饱和食盐水,生成NaOH、氢气、氯气,H元素化合价降低、Cl元素的化合价升高,涉及氧化还原反应,D不符合题意;综上所述答案为B。
5.辛勤劳动才能获得海洋的馈赠。下列离子方程式错误的是
A.氯碱工业:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
B.海带提碘中I−的氧化:2I−+H2O2=I2+2OH−
C.海水提镁中用石灰乳沉镁: Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+
D.海水提溴中Br2的吸收:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br−+
【答案】B
【解析】A.氯碱工业为电解饱和食盐水制取氯气和碱,2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑,A正确;B.海带提碘中I−,利用氯气将碘离子氧化为碘单质,氧化反应为2I−+Cl2=I2+2Cl−,B错误;C.海水提镁中,用石灰乳沉镁,石灰乳写化学式,Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+,C正确;D.海水提溴中Br2用二氧化硫吸收:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br−+,D正确;答案为B。
6.有利于实现“碳达峰、碳中和”的是
A.风能发电B.粮食酿酒C.燃煤脱硫D.石油裂化
【答案】A
【解析】碳达峰是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低;碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”,故选A。
7.下列反应的方程式正确的是
A.用石灰乳与浓缩的海水制备氢氧化镁:Mg2++2OH-=Mg(OH)2
B.用纯碱溶液吸收海水提溴时吹出的Br2:3Br2+6OH-=5Br-+BrO+3H2O
C.向煤中加石灰石可减少煤燃烧时SO2的排放:2CaCO3+O2+2SO22CO2+2CaSO4
D.向含有0.4mlFeI2的溶液中通入0.3mlCl2充分反应:4Fe2++2I-+3Cl2=4Fe3++6Cl-+I2
【答案】C
【解析】A.石灰乳写离子方程式不拆,正确的是Mg2+ +Ca(OH)2= Mg(OH)2+ Ca2+,故A错误;B.用纯碱溶液吸收海水提溴时吹出的Br2,反应的化学方程式是3Br2+3Na2CO3═5NaBr+3CO2+NaBrO3,其离子方程式为3Br2+=5Br-+3CO2+ BrO,故B错误;C.煤中加石灰石燃烧时,产生的SO2和碳酸钙和氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳,故C正确;D.由于I-的还原性强于Fe2+,通入氯气先氧化I-后氧化Fe2+,根据0.4mlFeI2和0.3mlCl2可知,通入的氯气量不足,只能氧化I-,则这个过程反应的离子方程式是2I-+Cl2=2Cl-+I2,故D错误;本题答案C。
8.冬季燃煤活动排放的大量活性溴化合物BrCl能通过光解释放溴自由基和氯自由基,从而影响大气中自由基(OH、HO2、RO2)的浓度,其原理循环如图所示。下列说法正确的是
A.活性溴化合物BrCl中含非极性键
B.溴自由基和氯自由基只具有氧化性
C.通过循环大气中OH自由基的浓度降低
D.BrCl的排放会造成臭氧含量减少、水中汞含量超标等
【答案】D
【解析】A.BrCl之间是不同原子形成的共价键,属于极性键,故A错误;B.溴自由基和氯自由基处于低价,Br和O3反应生成BrO,具有还原性,故B错误;C.BrO+HO2=HOBr+OH,循环大气中OH自由基的浓度升高,故C错误;D.BrCl的循环中自由基Br和臭氧结合生成BrO而造成臭氧含量减小,自由基Br结合Hg0生成HgII,造成水中汞含量超标,故D正确;故选:D。
9.化学与生产、生活、环境等方面密切相关,下列说法正确的是
A.甲醛可使蛋白质变性,因此可用作食品防腐剂
B.医用聚丙烯一次性防护服应归入可回收垃圾类
C.玻璃加工企业利用氢氟酸的强酸性雕刻玻璃
D.推广使用无磷洗涤剂可以缓解“水华”“赤潮”等环境问题
【答案】D
【解析】A.甲醛是有毒物质,对人体有害,不能用作食品防腐剂,故A错误;B.医用聚丙烯一次性防护服属于医疗废弃物,应由专业处理部门处理,不属于普通垃圾,故B错误;C.氢氟酸是弱酸,但可以与二氧化硅反应,因此可用于雕刻玻璃,故C错误;D.工业废水中含有大量的氮、磷,这样的废水排放到环境中引起赤潮、水华,推广使用无磷洗涤剂可以缓解水华、赤潮等环境问题,故D正确;答案为D。
10.下列说法不正确的是
A.用明矾可消除水中Cu2+等重金属离子污染
B.用撒熟石灰的方法可改良酸性土壤
C.汽车尾气的大量排放是造成雾霾天气的因素之一
D.赤潮是水体富营养化,藻类大量繁殖,消耗了大量氧气,造成水体缺氧的现象
【答案】A
【解析】A. 明矾水解后产生氢氧化铝胶体,吸附水中悬浮的杂质,不能消除水中Cu2+等重金属离子污染,故A错误;B. 熟石灰是碱可中和土壤中的酸,用撒熟石灰的方法可改良酸性土壤,故B正确;C. 大量燃烧化石燃料可产生有害气体和烟尘,汽车尾气的大量排放是造成雾霾天气的因素之一,故C正确;D. 赤潮是含氮、磷的废水大量排放,导致水体富营养化,藻类大量繁殖,消耗了大量氧气,造成水体缺氧的现象,故D正确。故选A。
二、多选题(每小题有一个或两个选项符合题意)
11.海洋中有丰富的资源,下图为海水利用的部分过程。下列有关说法不正确的是( )
A.由反应①可知:相同温度下,NaHCO3的溶解度小于NaCl
B.工业上通过电解饱和MgCl2溶液制取金属镁
C.反应②的离子方程式为:Br2+SO2+2H2O=SO+2Br—+4H+
D.粗盐中含有的Mg2+、SO等杂质离子,可通过依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、盐酸等
【答案】BD
【解析】A. 往饱和NaCl溶液中通氨气、二氧化碳,得沉淀是NaHCO3,说明碳酸氢钠的溶解度小于氯化钠,故A正确;B. 电解熔融氯化镁生成镁单质和氯气,故B错误;C. 反应②中二氧化硫溶液与单质溴反应生成硫酸和HBr,反应的离子方程式为:Br2+SO2+2H2O=SO+2Br—+4H+,故C正确;D. 粗盐中含有的Mg2+、SO等杂质离子,先转化为沉淀,可通过依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、盐酸,但是过量的BaCl2溶液无法除去,故D错误。故答案选:BD。
12.利用分子筛催化剂,可脱除燃煤烟气中的NO和,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是
A.上述总反应为:
B.X是HNO3、Y是
C.阶段②④中都是氧化还原反应
D.、中的化学键形成方式完全相同
【答案】A
【解析】A.根据反应历程图可知,进入体系的物质分别为NH3、NO、NO2为反应物,从体系出来的物质为N2、H2O为生成物,故上述总反应为:,A正确;B.根据质量守恒,由转化③可知生成X的反应[(NH4)2(NO2)]2++NO=[(NH4)(HNO2)]++X+H+,原子守恒判断X为N2和H2O, 由转化④可知生成Y的反应为:[(NH4)(HNO2)]++H+= 2H++Y+2H2O,故Y是,B错误;C.根据反应历程图可知,阶段②反应为:2+NO2=[(NH4)2(NO2)]2+元素化合价为发生改变,属于非氧化还原反应,阶段④反应为:[(NH4)(HNO2)]++H+= 2H++N2+2H2O有元素化合价发生改变,属于氧化还原反应,C错误;D.中化学键为共价键,而中则存在配位键,故化学键形成方式不完全相同,D错误;故答案为:A。
13.空气中的硫酸盐会加剧雾霾的形成,我国科学家用下列实验研究其成因:反应室底部盛有不同吸收液,将SO2和NO2按一定比例混合,以N2或空气为载气通入反应室,相同时间后,检测吸收液中的含量,数据如下:
由实验得到的下列推论不正确的是
A.雾霾中硫酸盐的形成与空气中的O2有关
B.反应室②和反应室④中生成的同时还生成
C.农业生产中大量使用铵态氮肥可能会加重雾霾的形成
D.控制工厂中SO2和氮氧化物向大气的排放可有效治理雾霾
【答案】A
【解析】A.由已知b≈d>a≈c,若起始不通入NO2,则最终检测不到,可知硫酸盐的形成主要与NO2有关,故A错误; B.SO2和NO2反应时,SO2为还原剂,NO2为氧化剂,用3%氨水做吸收液,SO2被氧化为硫酸,再与氨水生成硫酸铵,所以反应室②和反应室④中生成的同时还生成,故B正确;C.铵态氮肥易挥发产生氨气,由已知的数据分析可知,在载体相同,吸收液为氨水的条件下,将SO2和NO2按一定比例混合时产生的浓度较大,而空气中的硫酸盐又会加剧雾霾的形成,所以农业生产中大量使用铵态氮肥可能会加重雾霾的形成,故C正确;D.因为空气中的硫酸盐会加剧雾霾的形成,SO2和氮氧化物在一定条件下可以产生,所以控制SO2和氮氧化物的排放可有效治理雾霾,故D正确;故答案为A。
14.实验室模拟工业处理含铬废水,操作及现象如图1所示,反应过程中铬元素的化合价变化如图2。
已知:深蓝色溶液中生成了CrO5,为黄色。下列说法错误的是
A.0~5 s过程中,发生了氧化还原反应
B.30~80 s过程中,Cr元素被氧化,可能是剩余的H2O2所致
C.30 s时,溶液呈绿色是因为生成了
D.80 s时,在NaOH条件下,溶液中含铬微粒主要为
【答案】AC
【解析】A.0~5 s过程中,发生反应生成CrO5,Cr元素都呈+6价,发生非氧化还原反应,A错误;B.30s时,绿色溶液中主要含有Cr3+,80s时黄色溶液中主要含有,所以30~80 s过程中,Cr元素被氧化,可能是剩余的H2O2所致,B正确;C.30 s时,溶液呈绿色是生成了Cr3+,因为此时溶液呈酸性,不可能生成,C错误;D.+H2O2+2H+,80 s时,在NaOH条件下,平衡正向移动,溶液中含铬微粒主要为,D正确;故选AC。
15.如图是某研究小组采用电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程。该方法对H2S的吸收率达99%以上,并可制取H2和S。下列说法正确的是( )
A.吸收H2S的离子方程式为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
B.电解过程中的阳极反应主要为:2Cl--2e-=Cl2↑
C.该工艺流程体现绿色化学思想
D.实验室可用点燃充分燃烧的方法消除H2S污染
【答案】AC
【解析】A.FeCl3溶液吸收H2S生成S,则FeCl3被还原为FeCl2,反应的离子方程式为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,A正确;B.根据图示,电解时阳极生成的X循环使用,则X为FeCl3,电解过程中的阳极反应主要为:Fe2+- e-=Fe3+,B错误;C.该工艺流程中无污染气体产生,FeCl3循环使用,体现绿色化学思想,C正确;D.H2S完全燃烧生成SO2,污染环境,D错误;答案选AC。
三、填空题
16.海洋中蕴含丰富的资源,下图涉及多个以海水为原料的生产流程。
完成下列填空:
(1)步骤①中电解饱和食盐水的化学方程式是_______。
(2)工业上用与(热溶液)制备,反应如下:。配平上述反应方程式,并标出电子转移方向和数目_______。
(3)关于卤素的下列说法错误的是_______。
a.单质的熔点:
b.元素的非金属性:
c.单质的氧化性:
d.从海洋中获得、的过程均涉及氧化还原反应
(4)对图中所示生产过程的说法正确的是_______
a.溶解度:
b.第④⑤⑥步骤中,溴元素均被还原
c.第⑤⑥步骤的目的是进行溴的富集,提高的浓度
d.联碱法与氨碱法相比,利用率较高,且能耗低
(5)步骤②是在饱和食盐水中先通入再通入,原因是_______。
(6)某同学将通入溶液中,当溶液呈中性时,溶液中浓度最大的微粒是_______。
a. b. c. d.
【答案】(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)3,6,5,1,3,
(3)ac
(4)cd
(5)NH3极易溶于水,使溶液呈碱性可以吸收大量的二氧化碳,才能产生较多的HCO,以析出更多的固体
(6)a
【分析】
海水的综合利用,涉及到制碱,提取镁,和提取溴,该过程中涉及到物质鉴别,氧化还原反应及金属冶炼等问题,以此解答;【解析】(1) 步骤①中电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故答案为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;(2) Cl2→KCl,化合价降低1价,Cl2→KClO3,化合价升高5价,最小公倍数为5,即KClO3的化学计量数为1,KCl 的化学计量数为5,配平其他物质,化学方程式为3Cl2+6KOH =5KCl +KClO3+3H2O, ,故答案为:3,6,5,1,3,;(3) a.卤素单质结构相似且都是分子晶体,其单质的熔沸点与其相对分子质量成正比,所以卤素单质的熔沸点随着原子序数的增大而增大,故a错误;b.卤素元素,从上到下元素非金属性逐渐减弱,故b正确;c.元素的非金属性越强其单质的氧化性越强,卤素元素的非金属性随着原子序数的增大而减弱,所以卤族单质的氧化性随着原子序数的增大而减弱,故c错误;d.Cl2,Br2在海水中均以化合态形式存在,故从海洋中获得、的过程均涉及氧化还原反应,故d正确;故答案为:ac;(4) a.可溶性碳酸盐的溶解度大于相应的碳酸氢盐,故a错误;
b.第④⑥步骤中,溴元素均被氧化,仅⑤溴元素被还原,故b错误;c.稀溶液中少,所以第⑤⑥步骤的目的是进行溴的富集,提高的浓度,故c正确;d.联碱法与氨碱法相比,利用率较高,且能耗低,故d正确;故答案为:cd;(5)步骤②是在饱和食盐水中先通入再通入,原因是NH3极易溶于水,使溶液呈碱性可以吸收大量的二氧化碳,才能产生较多的HCO,以析出更多的固体,故答案为:NH3极易溶于水,使溶液呈碱性可以吸收大量的二氧化碳,才能产生较多的HCO,以析出更多的固体;(6)溶液呈电中性,即c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知,c(Na+)+ c(H+) = 2c(CO ) +
c(HCO)+ c(OH-),c(Na+)=2c(CO ) + c(HCO),所以c(Na+)最大,故答案为:a。
12.氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的物质。
(1)SO2有毒,且能形成酸雨,是大气主要污染物之一、石灰石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。
石灰石膏法的吸收原理:
① ②
碱法的吸收原理:
将含的尾气通入足量的烧碱溶液中,请写出对应的离子方程式:_______。
(2)在石灰石膏法和碱法的基础上,科学家们又设计了双碱法,该法能实现物料循环利用上述方法中,实现循环利用的物质是_______,请用化学方程式表示在溶液中加入CaO后的反应原理:____。
(3)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:
;。
①现有VL某NaOH溶液,能完全吸收和组成的大气污染物。所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为_______。
②若所得溶液中:9,则原混合气体中和NO的物质的量之比n:___。
【答案】(1)SO2+2OH-=+H2O
(2) NaOH CaO+H2O+Na2SO3=CaSO3+2NaOH
(3) 3:2
【解析】(1)将含SO2的尾气通入足量的烧碱溶液中生成亚硫酸钠和水,对应的离子方程式为SO2+2OH-=+H2O;(2)根据流程图可知氧化钙溶于水生成氢氧化钙,氢氧化钙和亚硫酸钠反应生成亚硫酸钙和氢氧化钠,氢氧化钠溶液能吸收二氧化硫,则实现循环利用的物质是NaOH。根据上述分析可知在Na2SO3溶液中加入CaO后的反应原理为CaO+H2O+Na2SO3=CaSO3+2NaOH;(3)①根据化学方程式NO2+NO+2NaOH=2NaNO3+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O可知,只要是NO不过量就可完全吸收,氮原子和氢氧化钠物质的量的关系是1∶1,则完全吸收nmlNO2和mmlNO所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为ml/L。
②根据化学方程式可知:
若所得溶液中c():c()=1:9,则:=1:9,解得n:m=3:2,即原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为3∶2。 反应室
载气
吸收液
含量
数据分析
①
N2
蒸馏水
a
i.b≈d>a≈c
ii.若起始不通入NO2,则最终检测不到
②
3%氨水
b
③
空气
蒸馏水
c
④
3%氨水
d
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