必刷09 与金属开发和海水资源利用相关的工艺流程题-2020-2021学年高一化学下学期期末复习核心考点必刷200题（人教版2019必修第二册）（解析版）

这是一份必刷09 与金属开发和海水资源利用相关的工艺流程题-2020-2021学年高一化学下学期期末复习核心考点必刷200题（人教版2019必修第二册）（解析版），共1页。试卷主要包含了海带中含有碘元素，从淡化海水中提取溴的流程如下，铝和铝合金是一类重要的金属材料等内容，欢迎下载使用。
1．（2021·泰安市·山东宁阳县一中高一期中）下列物质的制备过程中，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是
A．提纯硅：SiO2CO2+粗硅SiCl4硅
B．冶炼铝：铝土矿NaAlO2无水AlCl3Al
C．制溴：浓缩海水Br2HBr(aq)Br2
D．制碘：海带海带灰I2(aq)I2
【答案】CD
【详解】
A．SiO2与C反应生成CO，不是CO2，A错误；
B．电解熔融的氧化铝制备金属铝，氯化铝是共价化合物，熔融的氯化铝不能导电，电解氯化铝不能达到铝，B错误；
C．海水浓缩后加入氧化剂氯气氧化溴离子为溴单质，被二氧化硫吸收后富集，再通入氯气氧化溴化氢得到溴单质，步骤和实验过程正确，C正确；
D．海带灼烧是将有机碘化物转化为无机碘化物，用水浸取使碘离子进入溶液，通入氯气Cl2+2I-=2Cl-+I2，经过萃取最终得到碘单质，D正确；
故选CD。
2．（2021·江苏南通市·高一期中）海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示，下列说法正确的是
A．步骤①主要在蒸发皿中进行
B．步骤④的离子方程式为
C．步骤⑤中，先从分液漏斗下口放出水，再从下口放出含碘苯溶液
D．步骤⑥的操作为蒸馏
【答案】D
【分析】
由流程可知，①为坩埚中灼烧，②为溶解、浸泡，③为过滤，分离出含碘离子的溶液，④中发生2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O，⑤中加苯萃取、分液，⑥中蒸馏分离出碘。
【详解】
A． 步骤①为灼烧，需要坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯，不需要蒸发皿，故A错误；
B． 步骤④的离子方程式为2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O，故B错误；
C． 碘不易溶于水，易溶于有机溶剂，苯密度小于水溶液，步骤⑤中，先从分液漏斗下口放出水，再从上口放出含碘苯溶液，故C错误；
D． 步骤⑥的操作为蒸馏，分离出碘，回收苯，故D正确；
故选D。
3．（2021·济南市·山东省实验中学高一期中）从海带中提取碘单质，工艺流程如图，下列说法正确的是
A．①中反应的离子方程式：2I-+H2O2=I2+2OH-
B．②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C．③操作使用的是反萃取法，目的是富集碘元素
D．操作Z的名称是加热
【答案】C
【详解】
A．①中在酸性溶液中不可能生成，正确的离子方程式为，A项错误；
B．四氯化碳的密度比水大，②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出，B项错误；
C．NaOH和I2反应生成NaI和NaIO，NaI和NaIO在水中的溶解度大于在四氯化碳中的溶解度，故③操作使用的是反萃取法，能富集碘元素，C项正确；
D．从含有碘的悬浊液中得到碘，应该采用过滤的方法，则操作Z的名称是过滤，D项错误；
答案选C。
4．（2021·平罗中学高一期末）根据下图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法不正确的是
A．过程①加入的药品顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B．过程②通过氧化还原反应可产生2种单质
C．过程③中结晶出的MgCl2·6H2O要一定条件下加热脱水制得无水MgCl2
D．在过程④溴元素被氧化，过程⑤中溴元素被还原
【答案】A
【详解】
A．过程①加入的药品顺序为：先加入BaCl2溶液除去，再加入Na2CO3溶液除去Ca2+及Ba2+，最后加入NaOH溶液除去Mg2+，过滤除去沉淀，然后向滤液中加盐酸，除去过量NaOH及Na2CO3，最后通过蒸发结晶，就得到NaCl胶体，A错误；
B．过程②电解NaCl饱和溶液，能够得到H2、Cl2、NaOH，该反应为氧化还原反应，通过反应可产生H2、Cl2两种单质，B正确；
C．MgCl2是强酸弱碱盐，在加热时Mg2+发生水解产生Mg(OH)2，同时产生HCl，为防止盐水解，所以过程③中结晶出的MgCl2·6H2O要HCl存在的环境下加热脱水，就可制得无水MgCl2，C正确；
D．在过程④中Br-变为Br2，溴元素化合价升高，失去电子被氧化；在过程⑤中Br2变为Br-，溴元素化合价降低，得到电子被还原，D正确；
故合理选项是A。
5．（2021·全国高一课时练习）从淡化海水中提取溴的流程如下：
下列有关说法不正确的是
A．X试剂可用Na2SO3饱和溶液
B．步骤Ⅲ的离子反应：2Br-＋Cl2=2Cl-＋Br2
C．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
D．工业上每获得1 ml Br2，需要消耗Cl2 44.8 L
【答案】D
【分析】
淡化海水中含低浓度的Br-，淡化海水中通入氯气将Br-氧化为Br2得低浓度Br2溶液，通入空气吹出Br2并用X吸收得到含Br-等的溶液，再通入氯气将Br-氧化为Br2得Br2的浓溶液，通过步骤Ⅳ(萃取、分液、蒸馏)得液溴。
【详解】
A．Br2有强氧化性，Na2SO3有还原性，二者发生氧化还原反应可得含Br-的溶液，因此X试剂可用Na2SO3饱和溶液，A正确；
B．结合分析可知，步骤Ⅲ发生的反应为氯气将Br-氧化为Br2，离子方程式为2Br-＋Cl2=2Cl-＋Br2，B正确；
C．Br2的浓溶液加适当的萃取剂萃取、然后分液得Br2的有机溶液，再进行蒸馏得到液溴，C正确；
D．结合流程可知先后共涉及反应2Br-＋Cl2=2Cl-＋Br2、Br2++H2O=2Br-+SO+2H+，2Br-＋Cl2=2Cl-＋Br2，有Br2(获得)~2Cl2(消耗)，则工业上每获得1 ml Br2，需要消耗2mlCl2，但是没有给标况，无法确定氯气体积为44.8L，D错误；
答案选D。
6．（2020·山西运城市·高一月考）铝和铝合金是一类重要的金属材料。回答下列问题：
(1)除去镁粉中混有少量铝粉，应加入的试剂为___________，然后经过滤、洗涤、干燥。
(2)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2在同温同压下的体积之比是___________。
(3)某同学在实验室用铝土矿(含有Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质)制取金属铝的流程如下：
①Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式为___________。
②滤液II中溶质的用途之一是___________。
③电解熔融的Al2O3除得到金属铝之外，还可得到的气体产物是___________(填化学式)。工业上在电解熔融的Al2O3时，还加入了冰晶石(Na3AlF6)作熔剂，其作用是降低Al2O3的熔点。冰晶石在物质的分类中属于___________(填字母)。
a.酸 b.碱 c.盐 d.氧化物
【答案】氢氧化钠溶液 1:1 Al2O3+6H＋＝2Al3＋+3H2O 用作肥料 O2 c
【分析】
铝土矿(含有Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质)用硫酸溶解，二氧化硅不反应，过滤分离，滤液主要含有硫酸铝，向滤液中加入氨水，反应生成氢氧化铝沉淀，过滤分离，滤液Ⅱ中主要含有硫酸铵，氢氧化铝烘干、灼烧分解生成氧化铝，电解熔融氧化铝生成铝单质与氧气，据此解答。
【详解】
(1)铝和氢氧化钠溶液反应，镁不与氢氧化钠溶液反应，除去镁粉中混有的少量铝粉，应加入的试剂是氢氧化钠溶液。
(2)2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH＝2NaAlO2+3H2↑，通过化学方程式可以看出，等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，金属是不足的，所以生成氢气的物质的量相等，所得H2的体积之比是：1：1；
(3)①Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的离子方程式为Al2O3+6H＋＝2Al3＋+3H2O；
②滤液Ⅱ中主要含有硫酸铵，用途之一是：用作肥料；
③电解熔融氧化铝生成铝单质与氧气，冰晶石（Na3AlF6）是由钠离子和AlF组成，属于盐，故答案为c。
7．（2021·福建南平市·高一期中）从海水中可以获得淡水、食盐并可提取镁和溴等物质。“吹出法”提溴：空方气吹出法是工业规模提溴的常用法，其流程如图：
(1)其中步骤②～⑤的目的是___。步骤④反应的离子方程式为__。除SO2外，步骤④还可以选用Na2CO3溶液吸收溴，主要反应是Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3(未配平)，吸收3mlBr2时，转移电子的物质的量为___ml。
(2)实验室模拟从海带中提取碘，可能经历如下操作(或过程)，请选择必要的操作(或过程不需要的不选)，并按实验的先后顺序排列__(填写编号)。
【答案】富集溴元素(或提高溴水浓度) SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br- 5 CEAD
【分析】
提取粗盐后的卤水加入硫酸酸化，通入氯气氧化溴离子生成溴单质，用热空气吹出得到含溴的空气被二氧化硫吸收生成硫酸和溴化氢，得到吸收液再通入氯气氧化溴离子生成溴单质，蒸馏得到液溴，据此解答。
【详解】
(1)提取粗盐后的卤水加入硫酸酸化，通入氯气氧化溴离子生成溴单质，用热空气吹出得到含溴的空气被二氧化硫吸收生成硫酸和溴化氢，得到吸收液再通入氯气氧化溴离子生成溴单质，蒸馏得到液溴，这说明步骤②～⑤的目的是富集溴元素，步骤④反应的离子方程式为：SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br-，反应Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3中，溴元素化合价0价变化为-1价和+5价，根据电子得失守恒可知3Br2+6Na2CO3+3H2O＝5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3，因此吸收3ml溴单质，电子转移5ml；
(2)实验室模拟从海带中提取碘的过程为灼烧、浸泡、过滤、氧化、萃取分液、蒸馏得到碘单质，按实验的先后顺序排列为：CEAD，故答案为：CEAD。
8．（2021·济南市长清第一中学高一月考）海水是人类宝贵的自然资源，从海水中可以提取多种化工原料，流程如图：
请回答下列问题：
(1)请写出海水淡化的一种方法：______。
(2)通入热空气吹出Br2，利用了Br2的_____(填序号)
a．氧化性 b．还原性 c．挥发性
(3)操作I用SO2水溶液吸收Br2，有关反应的离子方程式为_____
(4)写出操作II通氯气后发生的离子反应方程式_____
(5)为使母液中的MgCl2转化为Mg(OH)2，从原料来源及经济效益角度考虑，试剂①最好选用____
a．氨水 b．氢氧化钙 c．氢氧化钠
(6)操作III的化学方程式_____
【答案】蒸馏法 c SO2+2H2O+Br2=2Br-+4H++ 2Br-+Cl2=Br2+2Cl- b MgCl2Mg+Cl2↑
【分析】
从海水中获得产品，通常有三条途径： 一是制取蒸馏水，二是制取工业溴，三是制取镁。利用蒸馏法可获得水蒸气；利用饱和食盐水电解制得的Cl2，还原母液中的Br-，可制得Br2，然后提取、净化；母液中的Mg2+，可用石灰乳进行沉淀，然后过滤、酸溶、结晶、电解，从而获得镁单质。
【详解】
(1)从海水中获得淡水，可将其转化为水蒸气，与海水分离，此淡化的方法为蒸馏法。答案为：蒸馏法；
(2)通入热空气吹出Br2，则溴由液态转化为气态，表明其沸点低，利用了Br2的挥发性，故选c。答案为：c；
(3)用SO2水溶液吸收Br2，生成H2SO4和HBr，有关反应的离子方程式为SO2+2H2O+Br2=2Br-+4H++。答案为：SO2+2H2O+Br2=2Br-+4H++；
(4)操作II通氯气后，Cl2将Br-氧化为Br2，发生的离子反应方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-。答案为：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-；
(5)为使母液中的MgCl2转化为Mg(OH)2，从原料来源及经济效益角度考虑，试剂①最好选用石灰乳，故选b。答案为：b；
(6)操作III是电解熔融的MgCl2制Mg，化学方程式为MgCl2Mg+Cl2↑。答案为：MgCl2Mg+Cl2↑。
【点睛】
从MgCl2溶液中提取MgCl2，应蒸发浓缩、冷却结晶，获得六水合氯化镁；然后在HCl气流中加热晶体，获得MgCl2固体；最后熔融电解，从而获得Mg。
9．（2021·安徽蚌埠市·蚌埠二中高一期中）三氯化碘(ICl3)是一种黄色晶体，遇水易分解，熔点：33℃，沸点：73℃，在药物合成中用途非常广泛。某学习小组从海带中提取碘，并用于制备三氯化碘。
(1)从干海带中提取粗碘
①写出加入过氧化氢后的反应的离子方程式_______。
②操作Y用到的玻璃仪器有烧杯、_______。
③可以用反萃取法将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来，写出向碘的四氯化碳溶液中加入浓氢氧化钠溶液振荡、静置、分液发生的化学方程式_______。
(2)利用制得的碘单质制取ICl3
①制备氯气选用的药品为高锰酸钾和浓盐酸，相关反应的离子方程式为_______。
②装置B的作用_______。
③试剂X为_______，X的作用是_______。
④氯气与单质碘反应温度稍低于70℃，则装置D适宜的加热方式为_______。
【答案】2H++2I-+H2O2═2H2O+I2 分液漏斗 3I2+6NaOH=NaIO3+5NaI+3H2O 2MnO+16H++10Cl-═5Cl2↑+2Mn2++8H2O 能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，此外作用为吸收氯气中的氯化氢气体 碱石灰 吸收未反应的氯气，并防止空气中的水蒸气进入D装置使三氯化碘分解 水浴加热
【分析】
由流程可知，灼烧后溶解，操作X为过滤，分离出含碘离子的溶液，加过氧化氢发生2H++2I-+H2O2═2H2O+I2，操作Y为萃取，得到含碘的有机溶液，操作Z为蒸馏，分离出碘；由实验装置可知，A中发生2MnO4-+16H++10Cl-═5Cl2↑+2Mn2++8H2O，B中饱和食盐水可除去HCl，且观察长颈漏斗中液面可检验是否堵塞，C中干燥氯气，D中碘与氯气反应制备ICl3，试剂X为碱石灰，吸收未反应的氯气，并防止空气中的水蒸气进入D装置使三氯化碘分解。
【详解】
(1)①加入过氧化氢后将碘离子氧化成碘单质，反应的离子方程式2H++2I-+H2O2═2H2O+I2。 故答案为：2H++2I-+H2O2═2H2O+I2；
②操作Y为萃取，用到的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗。故答案为：分液漏斗；
③向碘的四氯化碳溶液中加入浓氢氧化钠溶液振荡、静置、分液，碘与氢氧化钠反应生成碘酸钠、碘化钠、水，发生的化学方程式：3I2+6NaOH=NaIO3+5NaI+3H2O。故答案为：3I2+6NaOH=NaIO3+5NaI+3H2O；
(2)①制备氯气选用的药品为高锰酸钾和浓盐酸，反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为2MnO+16H++10Cl-═5Cl2↑+2Mn2++8H2O。故答案为：2MnO+16H++10Cl-═5Cl2↑+2Mn2++8H2O；
②装置B的作用能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，此外作用为吸收氯气中的氯化氢气体。故答案为：能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，此外作用为吸收氯气中的氯化氢气体；
③试剂X为碱石灰，X的作用是吸收未反应的氯气，并防止空气中的水蒸气进入D装置使三氯化碘分解。故答案为：碱石灰；吸收未反应的氯气，并防止空气中的水蒸气进入D装置使三氯化碘分解；
④氯气与单质碘反应温度稍低于70℃，则装置D适宜的加热方式为水浴加热。故答案为：水浴加热。
10．（2021·福建厦门市·厦门双十中学高一月考）从海水中可以提取很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘。活性炭吸附法是工业提取碘的方法之一，其流程如下：
资料显示：
Ⅰ.pH=2 时， NaNO2 溶液只能将 I-氧化为 I2，同时生成 NO；
Ⅱ.I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl；
Ⅲ.I2 在碱性溶液中反应生成 I-和 IO。
(1)反应①的离子方程式___________。
(2)方案甲中，根据 I2 的特性，分离操作 X 应为___________、___________。
(3)Cl2、酸性 KMnO4 等都是常用的强氧化剂，但该工艺中氧化卤水中的 I-却选择了价格较高的NaNO2，原因是___________。
(4)写出反应②的离子反应方程式 ___________
(5)方案乙中，已知反应③过滤后，滤液中仍存在少量的 I2、I-。 请检验滤液中的 I-，将实验方案补充完整。实验中可供选择的试剂：稀 H2SO4、淀粉溶液、Fe2(SO4)3 溶液。
A．将滤液___________，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在。
B．从水层取少量溶液于试管中，___________。
【答案】 升华(或加热) 冷凝结晶 氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2 用CCl4多次萃取、分液 加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有I-
【分析】
海水制盐所得到的卤水中提取碘，根据资料Ⅰ可知步骤①亚硝酸钠有氧化性，碘离子有还原性，在酸性条件下二者发生以下氧化还原反应：，此过程将碘离子氧化为碘单质，活性炭将碘单质吸附，方案甲中利用碘单质易升华的特性，将其加热升华、冷凝结晶使其分离；方案乙中先用浓碳酸钠溶液吸收碘单质，发生反应：，步骤③加入稀硫酸发生以下反应：，将碘单质萃取、分液后可得粗碘。
【详解】
（1）根据资料Ⅰ可知亚硝酸钠具有氧化性，碘离子具有还原性，酸性条件下发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘单质和水，离子方程式为：；
（2）方案甲中利用碘单质易升华的特性将其分离，分离操作X为升华或加热、冷凝结晶，故答案为升华(或加热)、冷凝结晶；
（3）氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化碘单质，根据资料Ⅰ亚硝酸钠仅能把碘离子氧化为碘单质，故该工艺中选择价格较高的NaNO2做氧化剂，故答案为氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2；
（4）根据资料Ⅲ方案乙步骤②用浓碳酸钠吸收碘单质发生下述反应： ，故答案为：；
（5）A．步骤③加入稀硫酸发生以下反应：，单质碘易溶解于四氯化碳、苯等有机溶剂中，故答案为用CCl4多次萃取，萃取之后分液，将有机层和无机层分离，故答案为分液；
B．检验滤液中的碘离子，利用提供的硫酸铁溶液中三价铁离子的氧化性将碘离子氧化为碘单质，再用淀粉溶液检验，可证明溶液中含有碘离子，故答案为：加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有。
11．（2021·四川成都市·北大附中成都为明学校高一期中）镁、铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。
Ⅰ．海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一、从海水中制取镁，某同学设计了如下流程步骤：
主要的步骤总结如下：①把贝壳制成石灰乳②往母液中加石灰乳，沉降、过滤，得到Mg(OH)2沉淀③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤，将制得的晶体脱水得无水MgCl2④将得到的产物熔融后电解。
(1)下列说法不正确的是___________(填代号)。
A．此法的优点之一是原料来源丰富
B．进行①②③步骤的目的是从海水中提取氯化镁
C．第④步电解法制取镁是由于镁是很活泼的金属
D．以上制取镁的过程中涉及的反应只有分解反应、化合反应和置换反应
(2)步骤②不够合理，理由是___________。
Ⅱ．(3)铝热还原法是冶炼熔点较高的金属的一种重要方法，焊接钢轨即用到此法。将干燥的氧化铁粉末和铝粉均匀混合后放入纸漏斗中(漏斗已事先处理好)，并架在铁架台上，下面放置一个盛有沙子的蒸发皿。请写出该置换反应的化学方程式：___________。
(4)为确定某铝热剂(氧化铁粉末和铝粉)的组成，分别进行下列实验。
若取10.7g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况)体积为3.36L，反应的化学方程式为___________，样品中铝的质量是___________g。写出计算过程：___________。若取10.7g样品将其点燃，恰好完全反应，待反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为aL，该气体与上小题中所得气体的体积比等于___________∶___________。写出计算过程：___________。
【答案】D Ca(OH)2微溶，导致制得的Mg(OH)2不纯 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 2.7 标准状况下H2体积为3.36L，即物质的量为=0.15ml。根据化学方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知，生成3mlH2，消耗2mlAl，则生成0.15mlH2，消耗0.1mlAl，则消耗的铝的质量为0.1ml×27g/ml=2.7g 2 3 若铝和氧化铁恰好完全反应，则只有反应生成的铁能和盐酸反应生成氢气：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。根据铝热反应的方程式：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，Al和生成的Fe的物质的量相等，根据2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，2mlAl生成3mlH2，根据Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，2mlFe生成2mlH2，则等物质的量的Fe和Al生成氢气的物质的量之比为2:3，同温同压下体积比等于物质的量之比，也为2:3
【分析】
Ⅰ．贝壳的主要成分是碳酸钙，煅烧得到氧化钙，和水反应得到石灰乳，加入海水晒盐剩下的母液中，和母液中的MgCl2反应得到Mg(OH)2沉淀。然后Mg(OH)2和盐酸反应，得到的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶得到MgCl2•6H2O，在HCl气流中加热得到无水氯化镁，最后电解熔融的氯化镁得到金属镁；
Ⅱ．铝热反应是铝和金属氧化物发生的置换反应；
【详解】
(1)A．用上述流程制取金属镁，原料是海水和贝壳，就地取材，原料来源丰富，故A正确；
B．进行①②③步骤，获得了氯化镁，所以目的是从海水中提取氯化镁，故B正确；
C．由于很活泼的金属难以从化合物中还原得到，所以一般采取电解法获得，镁是很活泼的金属，所以电解熔融的氯化镁得到镁，故C正确；
D．煅烧贝壳是碳酸钙的分解反应，氧化钙和水的反应是化合反应，氢氧化钙和氯化镁的反应是复分解反应，氢氧化镁和盐酸的反应也是复分解反应，MgCl2•6H2O分解得到MgCl2是分解反应，电解熔融的MgCl2制取镁是分解反应，在制取镁的过程中，没有置换反应，有化合反应、分解反应和复分解反应，故D错误；
故选D；
(2)步骤②是将石灰乳加入到海水中，由于Ca(OH)2微溶，导致制得的Mg(OH)2不纯；
Ⅱ．(3)氧化铁粉末和铝粉在高温下反应生成铁和氧化铝，该置换反应的化学方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；
(4)铝热剂中的铝能和NaOH溶液反应，化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。生成氢气标准状况下体积为3.36L，即物质的量为=0.15ml。根据化学方程式可知，生成3mlH2，消耗2mlAl，则生成0.15mlH2，消耗0.1mlAl，则消耗的铝的质量为0.1ml×27g/ml=2.7g；
若铝和氧化铁恰好完全反应，则只有反应生成的铁能和盐酸反应生成氢气：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。根据铝热反应的方程式：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，Al和生成的Fe的物质的量相等，根据2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，2mlAl生成3mlH2，根据Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，2mlFe生成2mlH2，则等物质的量的Fe和Al生成氢气的物质的量之比为2:3，同温同压下体积比等于物质的量之比，也为2:3。
12．（2021·福建省南平市高级中学高一期中）(1)目前海洋经济已经成为拉动我国国民经济发展的重要引擎，海水的综合开发、利用是海洋经济的一部分，有关海洋中部分资源的利用如图所示，回答下列问题：
①实验室制取淡水常用的操作①是___________，操作②使用的玻璃仪器除了烧杯和玻璃棒之外必不可少的是___________。
②向含I-的溶液中加入试剂X的目的是使I-被氧化成I2，若X为硫酸酸化的H2O2溶液，写出该反应的离子方程式___________。
③下述物质中不可做试剂Y的是___________(填字母)
A 苯 B 乙醇 C 四氯化碳
④我国从海水中直接获得的精盐还常常要添加________(填字母)来预防地方甲状腺肿。
A 碘酸钾 B 碘单质 C 氯化钾
(2)氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O 2H2↑＋O2↑。制得的氢气可用于燃料电池。
①分解海水的反应属于___________(填“放热”或“吸热”)反应，该化学反应中的氧气、氢气的总能量___________(填“>”、“=”或“ 正 化学能转化为电能 3
【分析】
(1)海水经过蒸馏可得到淡水和母液，从母液中可得到粗盐，再经过精制可得到精盐；海带经过灼烧、溶解，得到含有碘离子的溶液，加入过氧化氢可氧化碘离子为碘单质，且不引入新的杂质离子，再利用有机溶剂发生萃取，经过分液可得到水溶液和碘的有机溶剂；
(2)氢气的燃烧为放热反应，则水分解为吸热反应；氢氧燃料电池中氢气失电子，作负极；氧气得电子，作正极。
【详解】
(1)①实验室制取淡水常用的操作①是蒸馏；操作②为分液，用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯；
②若X为硫酸酸化的H2O2溶液，过氧化氢、氢离子和碘离子反应生成碘单质和水，离子方程式为H2O2+2H++2I-=I2+2H2O；
③A．碘易溶于苯，且苯与水互不相溶，A错误；
B．乙醇与水，相互溶解，B正确；
C．碘易溶于四氯化碳，且四氯化碳与水互不相溶，C错误；
答案为B；
④为预防地方甲状腺肿，通常在食盐中加入碘酸钾，答案为A；
(2)①氢气的燃烧为放热反应，则水分解为吸热反应；吸热反应时，反应物的总能量小于生成物的总能量，故氧气、氢气的总能量大于水的总能量；
②氢氧燃料电池中氢气失电子，A极作负极；氧气得电子，B极作正极；电子从负极经导线、用电器流向正极；该装置能量转换形式为化学能转化为电能；标况下氢气33.6L，即1.5ml，氢原子的化合价由0价变为+1价，则转移电子的物质的量为3ml。
13．（2021·明水县第一中学高一月考）中国沿海某城市采用反渗透法将海水淡化，得到淡水供市民使用，剩余母液继续加工获得其他产品。某实验小组同学模拟工业生产流程，进行如下实验。
回答下列问题：
(1)海水淡化的方法还有___________（写出一种）。
(2)制取Br2时第一次通入Cl2时发生反应的离子方程式是___________。
(3)吸收塔中反应的离子方程式是___________。
(4)上述流程中为了使MgSO4完全转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用___________（写化学式）。
(5)加入试剂②后反应的离子方程式是___________。
(6)步骤①包括加热、蒸发、冷却、结晶、___________。
(7)若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl，最简单的方法是___________。
(8)通电时无水MgCl2在熔融状态下反应的化学方程式是___________。
(9)写出钛铁矿在高温下经氧化得到四氯化钛的化学方程式___________。
(10)由TiCl4Ti需要在Ar气中进行的理由是___________。反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于___________℃即可。
【答案】蒸馏法（或电渗析法、离子交换法） Cl2+2Br-＝Br2+2Cl- SO2+Br2+2H2O＝2Br-+4H++SO NaOH Mg(OH)2+2H+＝Mg2++2H2O 过滤 焰色反应 MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑ 2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO 可以防止钛、镁被氧化 1412
【详解】
(1)目前淡化海水的方法有多种，如：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，其中最常用的是蒸馏法，故答案为：蒸馏法（或电渗析法、离子交换法）；
(2)制取Br2时第一次通入Cl2时是氯化过程，氯气将混合溶液中的Br-氧化成Br2。反应的离子方程式为：Cl2+2Br-＝Br2+2Cl-。答案为：Cl2+2Br-＝Br2+2Cl-；
(3)吸收塔中通入SO2进行溴元素的富集，反应的离子方程式为：SO2+Br2+2H2O＝2Br-+4H++SO。答案为：SO2+Br2+2H2O＝2Br-+4H++SO。
(4)使MgSO4转化为Mg(OH)2，应选择碱，则试剂①为NaOH溶液，答案为：NaOH；
(5)氢氧化镁与试剂②反应得到氯化镁，则试剂②必是盐酸，离子方程式为：Mg(OH)2+2H+＝Mg2++2H2O。答案为：Mg(OH)2+2H+＝Mg2++2H2O；
(6)要从氯化镁溶液得到含结晶水的氯化镁，就需要蒸发、冷却、结晶，并通过过滤把固体从溶液中分离出来，故答案为：过滤；
(7)MgCl2和NaCl的阳离子不同，若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl，最简单的方法是焰色反应。答案为：焰色反应；
(8)电解熔融状态的无水氯化镁可以得到氯气和镁单质，即MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑，故答案为：MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑；
(9)从图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2，生成物为FeCl3、TiCl4，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO；答案为：2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO；
(10)在Ar气中进行可以防止钛、镁被氧化；由表中数据可知，可以控制温度使TiCl4、Mg、MgCl2转化为蒸气，Ti不熔化，从而分离得到Ti，故温度略高于1412℃；答案为：可以防止钛、镁被氧化；1412。
14．（2021·湖南高一月考）海水资源的开发利用是当前重要的社会问题。某实验小组以海水晒盐获取的粗盐为原料，进行了如下实验：
Ⅰ.为了除去粗盐中、、以及泥沙等杂质，设计了一种制备精盐的实验方案步骤如下：(用于沉淀的试剂稍过量)
称取粗盐滤液精盐
(1)判断过量的方法是取所得溶液的上层清液1~2滴于滴定板上，再滴入1~2滴_______，若观察到_______，表明已过量。
(2)步骤④中，碳酸钠的作用是_______。
(3)经过步骤⑤，所得滤液中含有的阴离子为_______。
(4)若先用盐酸调pH再过滤，会对实验结果有影响吗？_______(填“有”或“无”)，试分析原因：_______。
Ⅱ.利用制得的精盐配制饱和NaCl溶液，再通过下列步骤可制得纯碱：
已知：反应Ⅰ为。
(5)反应Ⅱ的化学方程式是_______。
(6)制得的纯碱中含有少量NaCl。取5.5g纯碱样品加入足量稀硫酸，得到标准状况下1120mL ，则样品中纯碱的质量分数是_______(精确到0.1)%。
【答案】溶液 溶液未变浑浊 除去溶液中的和过量的 、、 有 滴加盐酸后会有部分沉淀溶解﹐影响制得的精盐的纯度 96.4
【分析】
粗盐提纯过程：①把粗盐溶解；②用钡离子除去硫酸根离子，同时引入过量的钡离子；③用氢氧根离子除去镁离子，同时引入过量氢氧根离子；④用碳酸根离子除去钙离子和过量的钡离子，同时引入碳酸根离子；⑤过滤除去沉淀；⑥用盐酸除去滤液中过量的氢氧根离子、碳酸根离子；⑦蒸发、结晶、烘干得到精盐
【详解】
(1)若氯化钡溶液少量，则硫酸根离子还未沉淀完全，故判断过量的方法是：取所得溶液的上层清液1~2滴于滴定板上，再滴入1~2滴溶液，若观察到：溶液未变浑浊，表明已过量。
(2)据分析知：步骤④中，碳酸钠的作用是：除去溶液中的和过量的。
(3)据分析、结合流程知：经过步骤⑤，所得滤液中含有的阴离子为、、。
(4)盐酸能和氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡沉淀反应，若先用盐酸调pH再过滤，会对实验结果有影响，原因：滴加盐酸后会有部分沉淀溶解﹐影响制得的精盐的纯度。
(5)反应Ⅱ为碳酸氢钠固体受热分解，生成碳酸钠、水和二氧化碳，化学方程式是。
(6)制得的纯碱中含有少量NaCl。取5.5g纯碱样品加入足量稀硫酸，得到标准状况下1120mL ，则，按碳元素守恒，，，则样品中纯碱的质量分数是。
15．（2021·厦门英才学校）海水是巨大的化学资源宝库，利用海水可以提取很多物质。
I.实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、KI等)中回收碘，其实验过程如图：
已知①KI易溶于水，不溶于CCl4，②还原步骤中的反应：Na2SO3+I2+H2O=2NaI+H2SO4
(1)操作X的名称为___。
(2)流程中的氧化过程发生的反应是___，该反应属于__反应(基本类型)。
(3)若该含碘废液中CCl4足量(能充分萃取)，经充分振荡、静置后，观察到分层现象，上层液体的成分是___，呈___色，下层液体的成分是___，呈__色。
Ⅱ.提溴工业。用海水晒盐之后的盐卤可提取溴，提取流程如图：
(4)用热空气能将溴单质吹出的原因是__。
(5)写出④发生反应的化学方程式__。
(6)已知某溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量之比为2：3：4，现欲使溶液中的Cl-、Br-、I-的物质的量之比为变为4：3：2，那么通入Cl2的物质的量是原溶液中I-的物质的量的__。
【答案】萃取 Cl2+2KI=2KCl+I2 置换反应 KI的水溶液 无色 I2的CCl4溶液 紫红色 溴单质的沸点低，溴单质易挥发 Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
【详解】
(1)四氯化碳属于有机物，水属于无机物，二者不互溶，碘在四氯化碳中的溶解度大于水中的溶解度，故将碘水中的碘萃取出来，操作X的名称为萃取；
(2)流程中的氧化过程碘化钠与氯气发生置换反应生成氯化钠和碘单质，发生反应的化学方程式为Cl2+2KI=2KCl+I2；该反应属于置换反应；
(3) CCl4的密度大于水，若该含碘废液中CCl4足量(能充分萃取)，经充分振荡、静置后，观察到分层现象，上层液体的成分是KI的水溶液，呈无色，下层液体的成分是I2的CCl4溶液，呈紫红色；
(4)因为溴单质的沸点低，溴单质易挥发，所以用热空气吹出溴既可以保证溴保持气态，也可以防止生成的溴在溶入溶液中，保证用热空气能将溴单质吹出；
(5)④发生反应为含溴的空气用二氧化硫吸收，反应生成氢溴酸和硫酸，反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；
(6)设原溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量分别为2 ml、3 ml、4 ml，则根据离子方程式Cl2＋2I－=I2＋2Cl－，可知只要通入1 ml Cl2就可使溶液中的I－由4 ml降到2 ml，而Cl－由2 ml增至4 ml，而Br－的物质的TiCl4
Mg
MgCl2
Ti
熔点/℃
-25.0
648.8
714
1667
沸点/℃
136.4
1090
1412
3287