山东省泰安二中 陈闽
基础巩固
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个正确答案)
1.水是非常重要的资源,下列关于水的说法错误的是 ( D )
A、蒸馏法是海水淡化的方法之一 B、淡水的密度小于海水的密度
C、融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少 D、0℃以上,温度越高,水的密度越小
解析:因海水蒸馏时水变成水蒸汽逸出,然后再冷凝得到淡水,海水中的离子并不会随水蒸汽一同蒸出,因此海水可通过蒸馏得到淡水,A正确;海水中由于含有离子,密度要大于淡水,B正确;雪是空气中的水蒸汽遇冷形成的,因此融化的雪水中没有矿物质离子,而井水中溶有矿物质离子,C正确;水的密度4℃时最大,D错误。
2.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( D )
A 氯、溴、碘 B 钠、镁、铝 C 烧碱、氢气 D 食盐、淡水 3.海水中含量最多的离子是 ( B )
A.钠离子 B.氯离子 C.钙离子 D.镁离子 4.广东正在建设海洋强省。下列说法不正确的是 ( D ) ...A.目前加碘食盐中主要添加的KIO3
B.往淡水中加入NaCl等配成人造海水,可用于海产品的长途运输
C.赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的 D.海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属 解析:铁是通过铁矿石的冶炼得到的。
5.海水是一个巨大的化学资源库,下列有关海水综合利用的说法正确的是( A ) A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质 B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化 C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2 D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能
解析:钾在海水中以离子形式存在,需要通过化学反应才能得到钾单质。
6.由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:①在一定条件下脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是( D )
A.②④⑤③① B.③②④①⑤ C.③④②⑤① D.②④③⑤①
7.从化学原理和经济利益角度分析下列从海水中提取镁单质的方法最可行的是( D )
8.海水中含有氯化镁,是镁的重要来源之一。从海水中制取镁,可按如下步骤进行:①把贝壳制成石灰
乳 ②在引入的海水中加石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物 ③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物 ④将得到的产物熔融后电解。关于从海水中提取镁,下列说法不正确的是( D )
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步电解制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有分解反应、化合反应和置换反应
解析:把贝壳制成石灰乳,涉及分解反应、化合反应,将得到的产物熔融后电解属于分解反应,整个过程不涉及置换反应。
9.镁粉在焰火、闪光粉中是不可少的原料,工业制造镁粉的最后一步是将镁蒸气在气体中冷却,下列可作为冷却气体的是( D )
A.空气 B.O2 C.CO2 D.H2
10.将相同质量的镁条分别在:①氧气,②空气中,③CO2中充分燃烧。所得固体产物的质量排列顺序正确的是( D )
A.①>②>③ B.③>②>① C.②>①>③ D.③>①>②。 解析:根据关系式: ①4Mg~4MgO
MgO②4Mg~
MgN32
4MgO③4Mg~
2Cm增重 = 4×16g = 64g m增重 = 1×16 + 2×14(g) m增重 = 4×16 + 2×12(g) = 88g
∴固体质量大到小顺序为③ > ① > ②, D答案正确 。
11.当燃烧镁和某金属组成的合金时,所形成的氧化物的质量为反应前合金质量的2倍,则另一种金属可能是 ( B ) A.铜 B.铍 C.钠 D.铝
解析:MgO的质量比2倍小,另一种金属的氧化物的质量一定比2倍大。 二、填空题 12.(10分)目前世界上60%的镁是从海水中提取的。学生就这个课题展开了讨论。已知海水提镁的主要步骤如下:
(1)关于加入试剂①作沉淀剂,同学们提出了不同方法。请你参与他们的讨论:
方 法 方法1:直接往海水中加入沉淀剂 是否正确 不正确 简述理由 ㈠ 方法2:高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂 ㈡ ㈢ 你认为最合理的其他方法是: ㈣
㈠ ㈡ ㈢ ㈣
(2)框图中加入的试剂①应该是 (填化学式);加入的试剂②是 (填化学式);工业上由无水MgCl2制取镁的化学方程式为: 。
解析:从海水中提取镁,首先将海水中的Mg2+富集,向其中加入沉淀剂,将海水中的Mg2+转化成沉淀,然后将沉淀转化成氯化镁溶液,蒸发后得到氯化镁固体,再电解熔融的氯化镁就可以得到镁。 答案:⑴
㈠ 海水中镁离子浓度小,沉淀剂的用量大,不经济 .........
㈡ 不正确 ㈢ 能源消耗大,不经济 .....
㈣ 利用晒盐后的苦卤水(或太阳光蒸发浓缩)后,再加入沉淀剂 ⑵ NaOH ; 盐酸 ; MgCl2(熔融)
电解 Mg+Cl2↑
13.(14分) 海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:
粗盐
蒸发 海水 母液
Mg(OH)2
盐酸 浓缩
MgCl2•6H2
脱水 MgCl2
电解
Mg 水,重结晶
精盐
煅烧 水
CaO 贝壳 石灰乳
(1)若在空气中加热MgCl2•6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程式
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤。
(3)实验室时将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的: 溶解时: 过滤时: 蒸发时: 13.
△
(1)MgCl2•6H2O = Mg(OH)Cl + HCl↑ + 5H2O↑
△
MgCl2•6H2O = MgO + 2HCl↑ + 5H2O↑ △
或 Mg(OH)Cl = MgO + HCl↑
(2)加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用水洗涤 (3)搅拌,加速溶解 使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒 搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅
14. A、B、C是中学化学中常见的无机物,且各由两种元素组成;甲、乙、丙是三种常见的单质;这些化合物和单质间存在如下图所示转化关系(这些转化关系都不需要使用催化剂) 请回答下列问题:
若甲在转化中为还原剂,是常见金属,乙是常见非金属单质,丙可以使带火星的木条复燃。则A的分子式是 ,A与甲反应的化学方程式是
解析:根据题意,丙可以使带火星的木条复燃,说明丙是氧气,单质乙在不同量的氧气中燃烧产物不同,且乙是常见金属,可推测乙为碳,化合物C为CO,化合物A为CO2,CO2可以与金属甲反应生成单质乙,说明金属甲为镁。据此写出化学方程式即可。 14.答案:CO2 (2)2Mg+CO2
点燃 2MgO+C
15. 现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应:
①2Mg+O2
△ 2MgO;②3Mg+N2
△ Mg3N2;③2Mg+CO2
△ 2MgO+C;
④Mg+H2O
△ MgO+H2↑;⑤Mg3N2 +6H2O =3Mg(OH)2↓+2NH3↑
可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。
回答下列问题;
(1)在设计实验方案时,除装置A、E外,还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别 。
(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时,打开自来水的开关,将空气从5升的储气瓶压入反应装置,则气流流经导管的顺序是(填字母代号) 。
(3)通气后,如果同时点燃A、F装置的酒精灯,对实验结果有何影响? ,原因是 。
(4)请设计一个实验,验证产物是氮化镁: 。 解析:本题以空气和镁粉为原料制取少量氮化镁,根据题目给出的信息可知,镁还可以与氧气、二氧化碳、水反应,并且氮化镁遇水也可以反应,因此在实验设计时应首先要除去空气中的这些杂质,让纯净、干燥的氮气与镁反应。所以气流流经导管的顺序是j→h→g→d→c→k→l(或l→k)→a→b(或b→a)。
因为氮化镁与水反应生成氨气,利用这一反应可通过检验氨气的存在证明反应生成了氮化镁。
15.(1)B 目的是除去空气中的水蒸气,避免反应④发生;D 目的是除去空气中的CO2,避免反应③发生;F 目的是除去空气中的O2,避免反应①发生。
(2)j→h→g→d→c→k→l(或l→k)→a→b(或b→a)
(3)制得的氮化镁将不纯 因为A装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应
(4)将产物取少量置于试管中,加入适量水,将润湿的红色石蕊试纸置于试管口,如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝,则说明产物是氮化镁。
海水中的化学元素测试题(2)
山东省泰安二中 陈闽
基础巩固
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个正确答案)
1.碘缺乏病是目前已知的导致人类智力障碍的主要原因。为解决这一全国性问题,我国很久以前就已经开始实施“智力工程”,最经济可行的措施是 ( A )
A.食盐加碘(盐) B.面包加碘(盐) C.大量食用海带 D.注射含碘药剂 2. 从海水可获得的在常温下为液体的单质是 ( C )
A.Mg B.K C.Br2 D.I2
解析:每升海水中的含量大于1mg的元素有11种:氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟。常温下为液体的单质为Br2,Mg、K、I2在常温下为固体。
3. 将淀粉—KI混合液装在半透膜中,浸泡在盛蒸馏水的烧杯中一段时间后,某学生取烧杯中液体滴加几滴试剂便立即报告老师说:这个半透膜袋已经破损了,老师肯定了他的做法。这位学生所滴的试剂及观察到的现象是( A )
A.滴两滴碘水显蓝色 B.滴淀粉试液显蓝色
C.滴入氯水一淀粉试液显蓝色 D.滴AgNO3,溶液出现黄色沉淀 解析:如半透膜袋已经破损了淀粉会进入烧杯中,要检验淀粉需加碘水。
4.将浸湿了溴水的棕红色滤纸,挂在含二氧化硫的容器里,滤纸褪色了,这是因为(A )
-①二氧化硫具有漂白作用,②溴因挥发而褪色,③二氧化硫具有还原作用,④溴被还原成Br。 A、③和④ B、只有① C、②和③ D、 只有②
解析:二氧化硫与溴水反应生成硫酸和氢溴酸,溴被还原而使滤纸的棕红色褪去。
------5.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Cl、Br、I的物质的量之比变为
-4:3:2,那么要通入Cl2的物质的量是原溶液中I的物质的量的( C )
A.
1111 B. C. D. 2348----
解析:根据题目给出的数据发现,Br的物质的量没有发生改变,有2molI被氧化,生成了2molCl。通入Cl2的物质的量是原溶液中I的物质的量
1。 46.向含有KBr和KI的混合溶液里通入足量的Cl2,充分反应后将溶液蒸干,并将剩余的残渣灼烧,最终留下残渣,则最终残渣的成分是( D )
A.KCl、KBr C.Br2、I2
-
-
B.KCl、I2
D.KCl
--
解析:由于还原性I强于Br,因此通入的氯气首先与I反应,然后与Br反应,因氯气足量,并且溴、碘单质易挥发或升华,所以最终得到KCl。
7.已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是( A )
A B C D ① 黄绿色 无色 黄绿色 黄绿色 ② 橙色 橙色 橙色 无色 ③ 蓝色 紫色 蓝色 紫色 ④ 白色 白色 无色 白色 解析:①中生成的氯气呈黄绿色,在②处与NaBr反应,生成溴单质,使棉花呈橙色,在③处反应生成碘单质,遇淀粉变蓝色,在④处与NaOH反应后无明显现象,棉花仍然呈白色。 8.对某酸性溶液(可能含有Br,SO4,H2SO3,NH4)分别进行如下实验:
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色
②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝; ③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液时,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸 对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是( B ) A.Br B.SO4 C.H2SO3 D.NH4
解析:由第①步可知溶液中有H2SO3,在第③步加入了氯水,可将H2SO3氧化成硫酸,再加入BaCl2溶液时,
也能产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,因此无法确定是否有SO4
9.溴(Br)与氯最外层都有7个电子,其单质在性质上具有很大的相似性,但Cl2比Br2的活泼性强,下
面是根据的氯性质对溴的性质的预测,其中不正确的是 ( B )
A.溴单质常温下为液态,但极容易挥发为溴蒸气 B.溴单质只具有氧化性
2-
-
2-
+
-
2-
+
C.溴原子在化学反应中容易得1个电子,表现氧化性
D.溴离子可以用酸性AgNO3溶液来检验
10.将碘水滴入Na2S溶液中,溶液浑浊;将溴水滴入KI溶液中,溶液由无色变为褐色,通过以上两个实验可得到的正确结论是( D )
A.离子的氧化性由强到弱的顺序为:Br>I>S B.离子的还原性由强到弱的顺序为:Br>I>S
C.元素的非金属性由强到弱的顺序为:Br>I>S
--2-
D.离子的还原性由强到弱的顺序为:Br--2-
解析:由现象可知,氧化性Br2>I2>S,因此还原性Br--2---2---2-
二、填空题
11. 实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分,请填空: 实验名称:氯、溴、碘的氧化性强弱比较
实验药品:NaCl溶液、NaBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸
(1)完成该实验需用到的仪器是_____________; (2)CCl4在实验中所起的作用是_____________;
(3)在实验②中四氯化碳层颜色变化过程为____________;
(4)该同学的实验缺陷是______________,改进的办法是_________。
解析:本题利用置换反应验证氯、溴、碘的氧化性强弱,在③中仅仅比较了氯气与碘的氧化性强弱,通过三个实验无法验证溴与碘的氧化性强弱。 11.(1)试管、(胶头)滴管 (2)萃取剂(液)(溶剂) (3)从无色变橙红色
(4)没有比较Br2和I2的氧化性强弱;将溴水滴在淀粉KI试纸上,观察试纸是否变蓝色(或将实验③中的氯水改成溴水)
12.下面是关于药物华素片(西地碘片)使用说明中的部分内容:
华素片(西地碘片)使用说明书 [品名和组成] 品名:西地碘片 商品名:华素片 英文名:Gydiodine tablets 华素片(西地碘片)的主要活性成分是分子碘,含量1.5mg/片。将碘利用分子分散技术制成分子态西地碘,并含适量薄荷脑等。 [贮藏]遮光、密闭、在阴凉处保存 [有效期]二年 (1)根据上述说明和所学化学知识回答:
①华素片中含有的活性成分是_________________(写分子式); ②请推断华素片____________________(“是”或“不是”)白色的。 (2)某学生为验证华素片中确实含有上述成分,完成实验如下。请填空:
①取一粒药片放入研钵中研碎,再将药粉装入试管并加入约2mL蒸馏水;向试管中加入约0.5mL____________________(填选项字母),并用力振荡。 A. 酒精 B.食盐 C. 四氯化碳 D. 甘油
②描述加入该液体后可能观察到的现象________________________________________。 (3)请再设计另一种方法,验证华素片中的成分(注意叙述实验操作方法和实验结论)。 ___________________________________________________________________________
解析:碘是一种紫黑色的固体,所以华素片不可能是白色的,检验碘单质有两种简单方法,一种是通过有机溶剂萃取,观察萃取液的颜色,另一种是利用碘与淀粉反应显蓝色这一特点进行检验。 12.(1)①l2 ②不是
(2)①C ②液体分层,上层几乎无色,下层呈紫色
(3)取一粒药片放入研钵中研碎,再将药粉装入试管并加入约2mL蒸馏水,使其溶解。向试管中滴几滴淀粉溶液。溶液变蓝,证明有I2。 (其他合理答案均可得分)
13. 海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:
NaCl海水海水淡化通入空气吹出Br2 ,用SO2水溶液吸收ⅡCl2母液淡水低浓度ⅠBr2溶液含HBr等物质的溶液通入适量Cl2 ,蒸馏Ⅲ工业溴
淡水海水淡化工业溴Ⅲ通入空气吹出Br2 ,用SO2水溶液吸收Ⅱ通入适量Cl2 ,蒸馏NaClCl2母液低浓度ⅠBr2溶液海水含HBr等物质的溶液
-
(1) 步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤II中又将Br2还原为Br,其目的为 。 (2)步骤II用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为:
由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是 。
解析:(1)步骤Ⅰ中获得的Br2纯度较低,因此步骤II中又将Br2还原为Br,然后再进行氧化,获得高纯度的液溴。(2)液溴具有强氧化性,HBr酸性很强,因此在工业生产中要放置它们对设备的腐蚀。 13.(1) 富集溴元素
+ -2-
(2)Br2+SO2+2H2O = 4H+SO4+2Br 液溴及强酸对设备的严重腐蚀
-14.工业上从海水制取溴时,是以氯气氧化海水中的Br,然后用空气将溴吹出,以氢氧化纳溶液吸收(Br2跟烧碱生成NaBr和NaBrO3)。再用硫酸酸化得单质溴。
(1)写出各步反应的化学方程式(写出其中任意两个)。
(2)如海水中溴的含量为0.027%.计算多少吨海水可制得1.0t溴 (假定溴无损失)。 14.(1)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2
6NaOH+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3H2O
5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O (2)设需海水x t. 海水───溴
-
x=3703.7t 即需海水3703.7t
能力提高
1.右表是食用碘盐包装上的部分说明,下列说法正确的是( A ) 配料 精盐、碘酸钾、抗结剂 A.高温会导致碘的损失 碘含量 35±15 mg/kg B.碘酸钾可氧化氯化钾 储存方法 密封、避光、防潮 C.可用淀粉检验碘盐中的碘酸钾 食用方法 烹饪时,待食品熟后加入 D.该碘盐中碘酸钾含量为20~50 mg/kg 碘盐 解析:根据食盐的食用方法是烹饪时待食品熟后加入碘
盐,这是因为食盐中的KIO3在加热时会分解从而导致碘的损失,所以A选项正确;根据食盐中含有KIO3可知KIO3不能将Cl氧化,所以B选项错误;因食盐中含有的KIO3而不是碘单质I2,所以不能用淀粉进行检验,要检验食盐中的碘应在酸性条件下加入淀粉碘化钾溶液,因此C选项错误;食盐中碘的含量为35±15 mg/kg,指的是碘元素的含量而不是KIO3的含量,所以D选项错误。
2. 由于碘是卤素中原子半径较大的元素,可能呈现金属性。下列事实最能够说明这个结论的是 ( )
A.已经制得 I2O5 等碘的氧化物 B.已经制得了 IBr、ICl 等卤素互化物 C.已经制得了I (NO3)3、I (ClO4)3·2H2O等含 I3+ 离子化合物 D.碘(I2)易溶于KI等碘化物溶液,形成I3离子
解析:抓住“可能呈现金属性”这一信息,可知选项C中提供的I(NO3)3,I (ClO4)3·2H2O等化合物,其中碘呈正价,体现了金属性。
3.某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中,
加入1~2滴溴水,振荡后溶液呈黄色。
(1)提出问题:Fe3+、Br2谁的氧化性更强? (2)猜想:
①甲同学认为氧化性:Fe3+>Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含 (填化学式,下同)所致。
②乙同学认为氧化性:Br2>Fe3+,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含 所致。
(3)设计实验并验证:丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂:a. 酚酞试液 b. 四氯化碳 c. 无水酒精 d. 硫氰化钾溶液 请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号) 方案1 选用试剂 实验现象 方案2 (4)应用与拓展:
①在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为 。
②在100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2(标准状况),溶液中有1/3的Br–被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为 。
解析:(2)①如氧化性Fe3+>Br2,则Br2不能氧化Fe2+,故溶液呈黄色是加入Br2的颜色。②如氧化性Br2>Fe3+,则Br2能将Fe2+氧化成Fe3+,故溶液呈黄色是生成Fe3+显黄色。
(4)②氧化性Br2>Fe3+,Cl2通入FeBr2溶液中先与Fe2+反应,若Cl2还有剩余再与Br发生反应。现有1/3的Br–被氧化成单质Br2,故Fe2+全部被氧化成Fe3+。
n(Cl2)=0.10mol,得电子0.20mol,
根据得失电子应守恒有: n(Fe2+)+
1n(Br)=0.20mol n(FeBr2)=0.12mol 3c(FeBr2)=1.2 mol·L1 答案:(2)①Br2 ②Fe3+ (3)d 溶液呈血红色, b CCl4层呈无色。 (4)①2Fe2++Br22Fe3++2Br- ②1.2mol/L
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