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09海洋化学资源的综合利用--江苏省2023-2024学年高一化学上学期期末专题练习(苏教版)
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这是一份09海洋化学资源的综合利用--江苏省2023-2024学年高一化学上学期期末专题练习(苏教版),共20页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.(2023上·江苏徐州·高一统考期末)浩瀚的海洋是一个巨大的宝库,从海水中除了可以提取食盐外,还可以从海水提取食盐后的母液(也称苦卤水,含、等)中提取溴、镁等。在实验室中,可利用苦卤水提取,其过程包括过滤、氧化、正十二烷萃取及蒸馏等步骤。使用的装置如下图。已知:
下列说法正确的是
A.用甲装置过滤时,需用玻璃棒不断搅拌漏斗中的溶液
B.用乙装置将含溶液中的氧化成
C.丙装置中用正十二烷而不用的原因为正十二烷的密度小
D.用丁装置进行蒸馏时,先收集到正十二烷馏分
2.(2023上·江苏徐州·高一统考期末)浩瀚的海洋是一个巨大的宝库,从海水中除了可以提取食盐外,还可以从海水提取食盐后的母液(也称苦卤水,含、等)中提取溴、镁等。工业上一种利用苦卤水制备无水氯化镁的工艺流程如下:
下列说法不正确的是
A.物质X常选用生石灰
B.工业上常用电解溶液制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为
D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸,再利用结晶法可获得
3.(2023上·江苏徐州·高一统考期末)海洋是一个资源宝库,海水资源的开发和利用是现代和未来永恒的主题。下面是利用海水制取食盐、纯碱、烧碱和氯气、金属镁以及溴的精简流程图:
下列有关说法正确的是
A.步骤①,粗盐制取精盐的过程中没有发生化学变化
B.步骤②,用熟石灰代替氢氧化钠主要原因是熟石灰的溶解性更好
C.在步骤③④⑤中,只有步骤③与步骤⑤中的溴元素被氧化
D.从步骤⑤所得溶液中分离出单质溴的方法是用酒精萃取
4.(2023上·江苏苏州·高一统考期末)海洋是一个十分巨大的资源宝库。海水中含量最多的是H、O两种元素,还含有Na、Cl、Mg、Br、Ca、K、S等元素。以海水为原料可制备氯气、氯化钠和溴等。以海水为原料制备氯化钠和溴的流程如图。
下列说法正确的是
A.粗盐通过溶解、过滤、蒸发结晶可获得纯净氯化钠
B.过程②可以在碱性条件下进行
C.Na2CO3溶液与Br2反应的离子方程式:Br2+CO=Br-+BrO+CO2↑
D.溶液I中Br2的浓度小于溶液II
5.(2022上·江苏常州·高一统考期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.溶液:、、、
B.溶液:、、、
C.溶液:、、、
D.溶液:、、、
6.(2022上·江苏无锡·高一统考期末)海水化学资源的开发利用具有非常广阔的前景,从海水中可制取含钠、溴等元素的化工产品。以精盐、氨气、二氧化碳为原料制取的碳酸钠是一种重要的无机化工原料,广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。开发利用海水化学资源的部分过程如图所示。
下列关于开发利用海水化学资源部分过程的说法正确的是
A.①的操作是先通入足量的NH3
B.SO2的水溶液能导电,所以SO2属于电解质
C.鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液可以用澄清石灰水
D.粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,加入除杂试剂的顺序依次是Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液
7.(2021上·江苏盐城·高一统考期末)关于海水资源的综合利用,下列说法错误的是
A.海水中含量最高的盐是NaClB.电解饱和食盐水可以制得金属钠
C.从海水中提取的镁可用于制造火箭、飞机D.食用含碘丰富的海产品可防治甲状腺肿大
8.(2021上·江苏宿迁·高一统考期末)下列叙述正确的是
A.金属钠着火时,可用二氧化碳灭火器灭火
B.工业上利用氯气和澄清石灰水反应制取漂白粉
C.溶液和胶体的本质区别是能否产生丁达尔效应
D.在焰色反应实验中,某溶液的焰色呈黄色,该溶液中一定含,可能含有
9.(2021上·江苏盐城·高一统考期末)下列实验方法不能达到实验目的的是
A.用焰色反应区分与
B.用澄清石灰水鉴别和
C.用苯提取溴水中的溴
D.用淀粉溶液检验食盐溶液中是否存在
10.(2021上·江苏盐城·高一江苏省响水中学校考期末)下列离子方程式书写正确的是
A.CaCO3与盐酸反应:CO+2H+=H2O+CO2↑
B.Cl2与NaBr溶液反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
C.铁与硫酸铜溶液反应:2Fe+3Cu2+=2Fe3++3Cu
D.Zn与CH3COOH溶液反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
11.(2021上·江苏常州·高一统考期末)海水中含有丰富的化学资源,可从中提取多种化工原料。某工厂对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.步骤①可先依次加入过量 BaCl2、Na2CO3和 NaOH 溶液,过滤后再加入盐酸调节 pH
B.步骤②发生的反应是氯碱工业的主要反应
C.步骤③通入 Cl2可制得 Br2,说明 Cl2的氧化性大于 Br2
D.工业上可通过电解 MgCl2溶液的方法获得镁单质
12.(2020上·江苏苏州·高一统考期末)海水是一个巨大的宝藏库。下列物质不需要经过化学反应就能从海水中获得的是( )
A.氯气B.粗盐C.钠D.氢气
13.(2023上·江苏苏州·高一统考期中)从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法,不正确的是
A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并用玻璃棒搅拌
B.海带灰用沸水浸泡的目的是提高碘元素的浸出率
C.含的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应
D.碘水加入得到的溶液,该操作为“萃取”
14.(2023上·江苏连云港·高一江苏省灌云高级中学校联考期中)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
15.(2023上·江苏连云港·高一统考期中)下列说法中正确的是
A.目前工业上可以直接从海水中提取
B.液氯可储存于钢瓶中,便于运输和使用
C.从卤水中提取镁,只需要经过非氧化还原反应就可以得到金属镁
D.在开发和利用海水过程中,化学无法解决对环境造成的污染
16.(2023上·江苏连云港·高一统考期中)海水晒盐得到NaCl与卤水。氮碱工业电解饱和NaCl溶液得到和NaOH,与NaOH溶液反应可制取漂白剂。卤水中含有、、等,利用氯气可提取卤水中的溴、碘等元素,从卤水中也可提取镁。下列反应的离子方程表示正确的是
A.电解饱和食盐水:
B.与NaOH溶液反应可制取漂白剂:
C.向卤水中通入制取:
D.向卤水加入石灰乳制:
二、填空题
17.(2021上·江苏连云港·高一统考期末)海洋化学资源的综合利用对人类的发展意义重大。
(1)以海水为原料获得的粗盐中含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4和难溶性杂质。
①除去难溶性杂质,实验室常用的分离操作是 。
②除去可溶性杂质,所选试剂及加入的顺序依次是NaOH、 、 、稀盐酸。
(2)从海带中提取碘的工业生产过程如下:
①氧化剂将。下列氧化剂中,最好选用 (填字母)。
a.酸性KMnO4 b. H2O2 c.浓硫酸
②实验室中常用CCl4从氧化后的溶液中萃取I2,其原理是 。
(3)从海水中提取镁的过程是将海水中的Mg2+转变为无水MgCl2,电解熔融MgCl2得到金属镁。该过程中属于氧化还原反应的化学方程式为 。
三、解答题
18.(2024上·江苏连云港·高一统考期末)某化学兴趣小组对卤素单质及其化合物性质与制备进行探究。
(1)为探究卤素非金属性的强弱,进行如下实验:
实验Ⅰ:将少量氯水分别加入盛有NaBr和KI溶液的试管中,加入少量、振荡、静置。
实验Ⅱ:将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中,加入少量、振荡、静置。
①加入少量、振荡、静置的目的是 。
②能证明卤素单质氧化性强弱的事实是 。
(2)为探究与碱反应的性质,按图-1所示进行实验:向装有一瓶的集气瓶中添加适量的蒸馏水迅速塞好瓶塞,振荡,然后利用注射器滴加NaOH溶液,再利用注射器滴加稀盐酸,用压强传感器测得集气瓶内的压强从振荡开始随时间变化的曲线如图-2所示。
①从导致压强降低发生反应的离子方程式为 。
②后导致压强快速增大原因是 。
(3)的一种制备方法如下图所示:
已知氧化性强弱顺序为:
①从整个流程来看,沉淀至置换操作的目的是 。
②加入Fe粉发生置换反应的离子方程式为 。
③通入的过程中,当后,单质碘的产率会降低,原因是 。
19.(2024上·江苏镇江·高一统考期末)海水的综合利用是当今的热点话题之一。
(1)利用海水可以解决煤燃烧过程中排放的SO2造成的环境问题,其流程如下。
①天然海水(pH=8)吸收含硫烟气后,会溶有H2SO3等微粒,用氧气氧化,一段时间后溶液的pH降低,用化学方程式解释原因 。
②氧化后的海水需用大量天然海水与之混合后才能排放。该操作的主要目的是 。
③提取粗盐后的海水中含有K+、Na+和Mg2+等阳离子,其中Na+的检验方法 。
(2)海带中的碘元素灼烧后通常以I-的形式存在,从海带中提取单质碘的流程如下。
①灼饶海带所用仪器名称:酒精灯、三脚架、泥三角、 。X试剂的名称 ,操作⑤的名称 。
②写出氧化时发生反应的离子方程式为 。
20.(2023上·江苏盐城·高一江苏省射阳中学校考期末)围绕海水的综合利用,化学课外兴趣小组进行下列实验:
(1)模拟工业制备氯气
装置如图所示,接通电源,当观察到石墨电极与滤纸接触的区域有细小的气泡产生时,停止通电。将pH试纸分别放在a、b处滤纸上,观察颜色变化。
①在上述实验中观察a处pH试纸中心呈白色,边缘有一圈淡淡的红色,b处无色酚酞试纸呈 。
②实验结束后,将滤纸对折,使a、b处充分接触,可将a处残余的Cl2进一步处理,此时发生反应的化学反应方程式是 。
(2)模拟反萃取法提取碘实验流程如下图:
①“萃取”操作时须使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
②“反萃取”操作时溶液中有、生成。“酸化”步骤发生反应的离子方程式为 。
(3)模拟浓海水提取镁实验流程如下图:
说明:模拟浓海水成分配制的“海水溶液”主要成分如下:
①产品1的化学式为 。
②沉降阶段主要反应的离子方程式为 。
21.(2021上·江苏南通·高一海门中学校考期末)氯气是一种常用的氧化剂,其制取方法是重要的科研项目。通过下列装置探究MnO2与FeCl3-6H2O能否反应产生Cl2。
已知:在加热条件下,FeCl3-6H2O会产生氯化氢,FeCl3会升华为气体。实验记录:
(1)现象i中“白雾”除含有水汽以外还含有 (填化学式)。
(2)由现象iii中“溶液变蓝”,说明B中有 生成。
(3)“黄色气体”中可能含有氧化性物质FeCl3、Cl2,均能氧化I-。确认“黄色气体”中含有FeCl3的实验方案是 。
(4)为验证“黄色气体”中是否有Cl2存在,进行了以下两种改进实验。
①方案l中添加“饱和NaCl溶液”的目的是 。B中发生反应的离子方程式为 。
②方案2中将KI用NaBr代替,可直接排除FeCl3的干扰。从原子结构解释FeCl3能氧化I-而不能氧化Br-的原因是 。
③由以上实验可知Br2、I2、Fe3+氧化性由强到弱的顺序是 。
22.(2023上·江苏南通·高一统考期末)海水是资源的宝库,以海水为原料可以制取粗盐、Br2等多种物质。
(1)粗盐中主要含NaCl,还含有少量CaCl2、MgCl2和Na2SO4。
①将粗盐提纯的方法是:将粗盐溶于水,向里面依次加入稍过量的 (填依次加入试剂的化学式),过滤,将滤液用盐酸酸化后,蒸发结晶。
②实验中,判断所加上述试剂已经过量的方法是 。
(2)浓缩海水中含有NaCl、NaBr等物质。从浓缩海水中提取溴的流程如下:
①写出“氧化Ⅰ”反应的离子方程式: 。
②“吸收”时是用SO2水溶液吸收空气吹出的溴蒸汽。写出“吸收”时发生反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目 。
③“蒸馏”时单质溴从溶液中蒸出,蒸馏后所剩溶液中的溶质是 。
物质
正十二烷
密度
3.119
1.595
0.753
沸点/℃
58.76
76.8
215~217
离子
浓度
63.7
28.8
144.6
46.4
实验操作
实验现象
点燃酒精灯,加热
i.A中部分固体溶解,上方出现白雾
ii.稍后,产生黄色气体,管壁附着黄色液滴
iii.B中溶液变蓝
实验改进操作
实验现象(结论)
方案l
在A、B间增加盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶C
B中溶液变为蓝色
方案2
将B中KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液
B中溶液呈浅橙红色
参考答案:
1.B
【详解】A.过滤时,玻璃棒与三层滤纸的一边接触,不能搅拌漏斗中的溶液,故A错误;
B.氯气的氧化性大于溴,用乙装置将含溶液中的氧化成,故B正确;
C.丙装置中用正十二烷而不用的原因是正十二烷的沸点高不易挥发,故C错误;
D.溴的沸点比正十二烷低,用丁装置进行蒸馏时,先收集到溴,故D错误;
选B。
2.B
【详解】A.苦卤水中加入物质X的目的是将溶液中的镁离子转化为Mg(OH)2沉淀,故物质X溶于水后应该显碱性,生石灰价格便宜且溶于水显碱性,故物质常选用生石灰,选项A正确;
B.因钠镁铝为活泼金属,故选用电解法进行冶炼,制备镁可选用电解熔融MgCl2的方法,而不是电解MgCl2溶液,选项B不正确;
C.根据流程反应物是MgO、C和Cl2发生氧化还原反应,又因高温条件下碳元素转化为一氧化碳,生成物质为MgCl2和CO,据电子守恒配平方程式,选项C正确;
D.煅烧后的产物中主要为MgO,MgO中加入稀盐酸后得到MgCl2溶液,再利用结晶法可获得,选项D正确;
答案选B。
3.C
【分析】由流程可知,海水晒盐得到粗盐和母液,粗盐精制得到精盐,制成氯化钠饱和溶液,通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体,过滤得到碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解得到碳酸钠,电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠为氯碱工业;母液加入石灰乳沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,过滤后沉淀溶解得到氯化镁溶液,蒸发浓缩析出氯化镁晶体,在氯化氢气流中失去结晶水得到固体氯化镁;溴化钠溶液中通入氯气氧化溴离子生成溴单质,溴单质被二氧化硫水溶液吸收后,再通入氯气发生氧化还原反应生成溴单质,达到富集溴的目的,以此来解答。
【详解】A.步骤①,粗盐制取精盐的过程中需要除去溶液中的杂质离子,因此发生化学变化,A错误;
B.氢氧化钙微溶,步骤②,用熟石灰代替氢氧化钠主要原因是熟石灰的来源丰富,价格便宜,B错误;
C.在步骤③④⑤中,只有步骤③与步骤⑤中的溴元素被氧化,步骤④中溴元素被还原,C正确;
D.酒精和水互溶,因此从步骤⑤所得溶液中分离出单质溴的方法不能用酒精萃取,应该用苯或四氯化碳,D错误;
答案选C。
4.D
【分析】海水得到的粗盐中含有氯化钠,通过精制得到氯化钠;母液中含有溴离子,通入氯气将溴离子氧化为单质溴,利用热空气吹出溴,用碳酸钠溶液吸收转化为溴化钠、溴酸钠,然后加入稀硫酸酸化得到含溴的溶液,据此解答。
【详解】A.粗盐中含有杂质离子,通过溶解、过滤、蒸发结晶不可能获得纯净氯化钠,A错误;
B.过程②是氯气氧化溴离子,氯气和溴均能与碱液反应,所以不能在碱性条件下进行,B错误;
C.Na2CO3溶液与Br2反应生成溴化钠、溴酸钠,反应的离子方程式:3Br2+3CO=5Br-+BrO+3CO2↑,C错误;
D.海水中溴的含量低,通过富集提高溴的含量,因此溶液I中Br2的浓度小于溶液II,D正确;
答案选D。
5.D
【详解】A.、与ClO-发生氧化还原反应,不能大量存在,故A错误;
B.、不能大量共存,故B错误;
C.、结合生成沉淀,不能共存,故C错误;
D.各种离子之间互不反应,能大量存在,故D正确;
故选:D。
6.A
【详解】A.为了增大二氧化碳的溶解度,先通入足量氨气,故A正确;
B.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸部分电离出阴阳离子,溶液导电,而二氧化硫自身不能电离出离子,所以二氧化硫属于非电解质,故B错误;
C.NaHCO3和Na2CO3溶液都能使澄清石灰水变浑浊,不能鉴别,故C错误;
D.加碳酸钠除去钙离子及过量钡离子,应先加BaCl2溶液,再加Na2CO3溶液,故D错误;
故选A。
7.B
【详解】A.海水中含量最多的金属元素是Na,其次是Mg,含量最多的非金属是Cl,所以海水中含量最高的盐是NaCl,A说法正确;
B.电解饱和食盐水可以制得NaOH、氢气和氯气,不能得到Na,B说法错误;
C.从海水中提取的镁,镁铝合金具有硬度大,质量轻的特点,可用于制造火箭、飞机,C说法正确;
D.碘是合成甲状腺激素的重要物质,食用含碘丰富的海产品可防治甲状腺肿大,D说法正确;
答案为B。
8.D
【详解】A. 金属钠着火时会生成过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳生成氧气,不能起到灭火作用,故A错误;
B.工业上利用氯气和石灰乳反应制取漂白粉,不是利用氯气和澄清石灰水反应制取漂白粉,故B错误;
C.溶液和胶体的本质区别是粒子直径,小于1nm是溶液,1-100nm是胶体,故C错误;
D.在焰色反应实验中,某溶液的焰色呈黄色,该溶液中一定含,可能含有,焰色需要通过蓝色钴玻璃观察为紫色,故D正确;
故选D。
9.B
【详解】A.钠元素焰色反应为黄色、透过蓝色钴玻璃可看到钾元素焰色反应为紫色,可以用焰色反应区分与,A正确;
B.澄清石灰水能与、反应产生碳酸钙沉淀,故澄清石灰水无法鉴别和,B错误;
C.溴不易溶于水,易溶于苯,苯与水互不相溶,则可用苯提取溴水中的溴,C正确;
D.若食盐中含碘单质,加淀粉溶液后变蓝,若实验中不含碘单质,加淀粉溶液后不变蓝,则可用淀粉溶液检验食盐溶液中是否存在,D正确;
答案选B。
10.B
【详解】A.碳酸钙属于难溶物,需要保留化学式, CaCO3与盐酸反应,离子方程式为: ,A错误;
B. Cl2与NaBr溶液反应生成NaCl和Br2,离子方程式为:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,B正确;
C. 铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,离子方程式为: Fe+Cu2+=Fe2++Cu,C错误;
D. 醋酸是弱酸,在离子方程式中不能拆成离子,Zn与CH3COOH溶液反应生成醋酸锌和氢气:Zn+2CH3COOH=Zn2++2CH3COO -+H2↑,D错误;
答案选B。
11.D
【详解】A.氯化钡可以除去硫酸根,碳酸钠可以除去钙离子和过量的钡离子,NaOH除去镁离子,为了除去过量钡离子,碳酸钠需要在氯化钡之后加入,然后过滤,向滤液中加入适量盐酸调节pH即可得精制的NaCl溶液,故A正确;
B.氯碱工业的主要反应即电解饱和食盐水得到NaOH和氯气的过程,故B正确;
C.步骤③通入Cl2可制得Br2,Cl2为氧化剂,Br2为氧化产物,说明Cl2的氧化性大于 Br2,故C正确;
D.电解氯化镁溶液得到的是氢氧化镁沉淀,应电解熔融氯化镁制取镁单质,故D错误;
综上所述答案为D。
12.B
【详解】A. 氯气是粗盐变精盐,再电解饱和食盐水得到,故A不符合题意;
B. 粗盐是海水晒盐得到,故B符合题意;
C. 钠是电解熔融的氯化钠得到,故C不符合题意;
D. 氢气是粗盐变精盐,再电解饱和食盐水得到,故D不符合题意;
综上所述,答案为B。
13.A
【分析】海带灼烧成灰有利于的浸出,过滤后滤液中含有,用H2O2氧化生成I2,用CCl4从碘水中萃取I2,得到I2的CCl4溶液,再根据两者沸点不同用蒸馏方法分离即可获得I2。
【详解】A.实验室灼烧海带要用坩埚,不能用蒸发皿,A错误;
B.加热有利于含物质的溶解,海带灰用沸水浸泡可提高碘元素的浸出率,B正确;
C.含的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,被氧化生成I2,碘元素发生氧化反应,C正确;
D.碘在CCl4中溶解度比在水中更大,碘水中加入可使I2从水中转移到中,该操作为“萃取”,D正确;
故选A。
14.A
【详解】A.高温分解生成CO2,CO2与反应生成HClO,均能一步实现;故A符合题意;
B.Cl2与铁反应不能生成FeCl2,生成的是FeCl3,故B不符合题意;
C.加热不能得到,得到的是,故C不符合题意;
D.与CO2反应不能生成,故D不符合题意。
答案选A。
15.B
【详解】A.海水中碘的浓度很小,海水中碘元素主要以I-的形式存在,需要通过氧化还原反应将I-转化成I2、富集等从海水中提取I2,不能直接从海水中提取I2,A项错误;
B.Fe与液氯常温下不反应,液氯可储存于钢瓶中,便于运输和使用,B项正确;
C.卤水中镁以Mg2+形式存在,从卤水中提镁的过程为:卤水中加入石灰乳使Mg2+转化成Mg(OH)2沉淀,然后用盐酸溶解Mg(OH)2得到MgCl2溶液,将MgCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化镁晶体,在HCl气流中加热氯化镁晶体得无水MgCl2,电解熔融MgCl2得到Mg,电解熔融MgCl2得Mg和氯气的反应为氧化还原反应,C项错误;
D.在开发和利用海水过程中,化学可以解决对环境造成的污染,如用氯碱工业生成的NaOH吸收Cl2等,D项错误;
答案选B。
16.C
【详解】A.电解饱和食盐水,反应的离子方程式为:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,A错误;
B.Cl2与NaOH溶液反应可制取漂白剂,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,B错误;
C.向卤水中通Cl2制取Br2,反应的离子方程式为:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,C正确;
D.向卤水加入石灰乳制Mg(OH)2,反应的离子方程式为:Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+Ca2+,D错误;
故选C。
17. 过滤 BaCl2 Na2CO3 b I2在CCl4中的溶解度远大于I2在水中的溶解度
【详解】(1)①除去难溶性杂质,实验室常用的分离操作是过滤;故答案为:过滤。
②除去可溶性杂质,氢氧化钠溶液除去镁离子,氯化钡除去硫酸根、碳酸钠除去钙离子、多余的钡离子,过滤后再加稀盐酸调节溶液pH值,因此加入试剂的顺序依次是NaOH、BaCl2、Na2CO3、稀盐酸;故答案为:BaCl2;Na2CO3。
(2)①氧化剂将。H2O2是绿色氧化剂,因此最好选用b;故答案为:b。
②实验室中常用CCl4从氧化后的溶液中萃取I2,其原理是I2在CCl4中的溶解度远大于I2在水中的溶解度;故答案为:I2在CCl4中的溶解度远大于I2在水中的溶解度。
(3)电解熔融MgCl2得到金属镁,是氧化还原反应,该过程的化学方程式为;故答案为:。
18.(1) 萃取生成的溴或碘 能置换出和,能置换
(2) 能与反应生成氯气
(3) 富集 被进一步氧化
【分析】净化后含碘离子海水加入硝酸银,将碘离子转化为碘化银沉淀进行富集,分离出沉淀加入铁置换成银单质同时生成碘离子,通入氯气氧化得到碘单质;
【详解】(1)①溴单质、碘单质易溶于四氯化碳,加入少量、振荡、静置的目的是萃取生成的溴或碘;
②氧化剂氧化性大于氧化产物,能置换出和,能置换,说明氧化性氯气大于溴单质大于碘单质;
(2)①从时间内,氯气被氢氧化钠稀释生成氯化钠、次氯酸钠和水,导致压强降低,发生反应的离子方程式为;
②次氯酸具有氧化性,能氧化氯离子生成氯气,导致后导致压强快速增大,故原因为:能与反应生成氯气;
(3)①净化后含碘离子海水加入硝酸银,将碘离子转化为碘化银沉淀进行富集分离,故沉淀至置换操作的目的是富集;
②分离AgI沉淀加入铁置换成银单质同时生成碘离子,离子方程式为;
③已知氧化性强弱顺序为:,通入的过程中,氯气首先氧化碘离子生成碘单质,再氧化亚铁离子为铁离子,当后,氯气过量,过量的氯气使得被进一步氧化,导致单质碘的产率会降低。
19.(1) 2H2SO3+O2=2H2SO4 中和、稀释氧化后海水中生成的酸 焰色反应
(2) 坩埚 苯(或四氯化碳或直馏汽油) 萃取(萃取、分液) 2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
【分析】天然海水在吸收塔中吸收含硫的烟气,得到含有亚硫酸的溶液,用氧气进行氧化处理,氧化后的海水中含硫酸,酸性较强,用天然海水进行中和,稀释后进行排放;灼烧后的海带灰加水浸泡,得到海带灰悬浊液,过滤后所得滤液为含碘离子的水溶液,加过氧化氢和稀硫酸,将碘离子氧化为碘单质,加苯或四氯化碳或直馏汽油进行萃取,静置分层后分液,得到含碘的有机溶液。
【详解】(1)天然海水(pH=8)吸收含硫烟气后,会溶有H2SO3等微粒,用氧气氧化,一段时间后溶液的pH降低,是因为H2SO3和氧气反应生成强酸,其化学方程式为:2H2SO3+O2=2H2SO4;氧化后的海水中含硫酸,酸性较强,需要用大量天然海水进行中和,稀释氧化后海水中生成的酸;提取粗盐后的海水中含有K+、Na+和Mg2+等阳离子,其中Na+的检验方法为焰色反应;
(2)灼饶海带需要在坩埚中进行,所以盛装海带的仪器为坩埚,海带灰悬浊液过滤后所得滤液为含碘离子的水溶液,加过氧化氢和稀硫酸,将碘离子氧化为碘单质,加苯或四氯化碳或直馏汽油进行萃取,操作⑤的名称为萃取(萃取、分液);氧化时发生反应的离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O。
20.(1) 红色
(2) 分液漏斗
(3)
【分析】电解饱和食盐水时阳极得到氯气,阴极得到氢气和氢氧化钠溶液,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性;
含碘单质溶液萃取分液后,反萃取加入氢氧化钠溶液,单质碘和氢氧化钠溶液反应生成碘化钠、碘酸钠和水,再分液,溶液加入硫酸反应生成单质碘,过滤得到碘固体;
海水中去硫除掉硫酸根,过滤后滤液中加入石灰乳反应生成氯化钙和氢氧化镁沉淀,氯化钙用于除硫生成硫酸钙。
【详解】(1)①左边石墨电极连接电源正极,左边石墨为阳极,在a处产生氯气,生成的氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸使试纸变红,次氯酸使试纸褪色,因此在上述实验中观察a处pH试纸中心呈白色,边缘有一圈淡淡的红色,右边石墨连接电源负极,作阴极,产生氢气,而b处生成了氢氧化钠溶液,因此b处pH试纸呈红色;
②实验结束后,将滤纸对折,使a、b处充分接触,可将a处残余的Cl2进一步处理,即b处生成的氢氧化钠溶液和a处的氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学反应方程式是;
(2)①“萃取”操作时须使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和分液漏斗;
②“反萃取”操作时单质碘和氢氧化钠溶液反应生成NaI、NaIO3和水,因此溶液中有I-、生成,“酸化”步骤是将NaI、NaIO3和硫酸反应生成单质碘、水和硫酸钠,发生反应的离子反应方程式为;
(3)①沉降过程中加入石灰乳和氯化镁得到氢氧化镁和氯化钙,氯化钙加入到海水溶液中除硫,反应生成硫酸钙,因此产品1的化学式为CaSO4;
②根据上面分析沉降阶段主要的化学反应为氢氧化钙和氯化镁生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,石灰乳中氢氧化钙不能拆,故方程式为。
21.(1)HCl
(2)I2
(3)将黄色气体通入KSCN溶液,溶液变血红色,说明含有氯化铁
(4) 除去FeCl3 Cl2+2I-=2Cl-+I2 Br-的电子层比I-少,离子半径也比I-小,Br-失去电子能力比I-弱,Br-的还原性比I-弱 Br2>Fe3+>I2
【分析】加热条件下氯化铁晶体产生氯化氢,氯化氢与二氧化锰高温下反应生成氯气,氯气进入B中氧化KI生成I2从而使B中溶液变蓝,同时加热氯化铁晶体时FeCl3会升华为气体,因此也有可能是铁离子氧化了B中的碘离子生成碘单质。
【详解】(1)由题干可知,氯化铁晶体加热会生成HCl,因此现象i白雾中除了含有水蒸气外还有HCl。
(2)B中淀粉碘化钾溶液变蓝,是因为氯气氧化KI生成了I2。
(3)通常用KSCN溶液检验铁离子的存在,故实验方案为将黄色气体通入KSCN溶液,溶液变血红色,说明含有氯化铁。
(4)①方案1中添加饱和NaCl溶液的目的是除去氯气中混有的FeCl3气体。B中溶液变蓝是因为氯气将碘离子氧化成碘单质,离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2。
②Br-比I-少一个电子层,离子半径也比I-小,Br-失电子能力比I-弱,Br-的还原性弱于I-。
③由以上实验可知,Fe3+可氧化I-生成I2,但是不能氧化Br-生成Br2,因此氧化性由强到弱的顺序为Br2>Fe3+>I2。
22.(1) BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液或“BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液”或“NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液 静置,向上层清液中继续滴加沉淀剂,无沉淀产生
(2) Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 HCl、H2SO4
【分析】粗盐中含有的杂质CaCl2要使用Na2CO3溶液除去,杂质MgCl2要使用NaOH溶液除去,杂质Na2SO4要使用BaCl2溶液除去,为保证杂质离子除尽,除杂试剂应该适当过量,且按照一定加入顺序,由于过量BaCl2溶液要用Na2CO3溶液除去,因此BaCl2溶液要在Na2CO3溶液之前加入,NaOH溶液对位置无要求,过滤除去沉淀后,使用HCl除去过量NaOH溶液和Na2CO3溶液;
向浓缩的海水中通入Cl2,发生反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,然后用热空气将易挥发的Br2吹出,再利用SO2的水溶液吸收,发生反应:SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,使溴单质得到富集,再向溶液中通入Cl2发生氧化反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,然后蒸馏得到液溴。
【详解】(1)①将粗盐提纯的方法是:将粗盐溶于水,向里面依次加入稍过量的BaCl2溶液除去杂质Na2SO4;加入Na2CO3溶液除去杂质CaCl2及加入的过量的BaCl2;再加入NaOH溶液除去杂质MgCl2;然后过滤,将滤液用盐酸酸化后,蒸发结晶获得精盐NaCl。或方法是:BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液”或“NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液;
②若除杂试剂已经过量,继续滴加除杂试剂时,不能反应产生沉淀,故实验中,判断所加上述试剂已经过量的方法是静置,向上层清液中继续滴加沉淀剂,无沉淀产生;
(2)①根据上述分析可知:“氧化Ⅰ”发生反应为:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2;
②“吸收”时是用SO2水溶液吸收空气吹出的溴蒸汽。则“吸收”时发生反应的化学方程式为:SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,在该反应中,S元素化合价由反应前SO2中的+4价变为反应后H2SO4中的+6价,化合价升高2价,失去2个电子;Br元素化合价由反应前Br2中的0价,变为反应后HBr中的-1价,化合价降低1×2=2价,得到2个电子,则用单线桥标出电子转移的方向和数目为: ;
③“蒸馏”时发生反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2;而溶液中H2SO4及HCl仍然留在溶液中,故单质溴从溶液中蒸出,蒸馏后所剩溶液中的溶质是HCl、H2SO4。
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