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押题02 综合应用题
一、综合应用题
1.(2023·江苏苏州·苏州工业园区星湾学校校考模拟预测)海水中含有大量盐类,海水淡化是综合利用海洋资源的重要产业。某种海水淡化装置允许水分子透过,阻止盐类透过。采用该装置淡化海水,可分别获得浓盐水和淡水。
(1)①进入淡化装置前的海水必须进行预处理,可用纯碱除去大部分钙盐和镁盐,写出纯碱与CaCl2生成沉淀的化学方程式________。
②分离出的浓盐水相比较原海水,不变的是_______(填序号)。
A.各溶质的质量分数 B.各溶质的质量 C.溶剂的质量
③该方法除了用于海水淡化,还可用于______(填序号)。
A.硬水软化 B.污水处理 C.物质鉴别
(2)某工厂淡化海水后得到的浓盐水和淡水中盐类物质含量如下表(微量盐类忽略不计)。
国家规定居民生活用水中盐类物质总含量≤500mg·L-1,计算并推断所得淡水中盐类总含量______生活用水的标准(填“达到”或“未达到”);该工厂一套淡化装置每小时产生浓盐水300L,其中含有NaCl_______kg。
氯化钠
氯化镁
硫酸镁
硫酸钙
淡水
0.17
0.012
4.8×10-4
8.5×10-4
浓盐水
45.0
3.6
3.3
0.14
(3)淡化海水所得的浓盐水中含大量MgCl2,可制各金属镁,主要物质转化关系如图所示:
已知:1.MgCl2溶解度随温度升高而增大。
2.MgCl2的溶液为中性。
3.MgCl2在酸性溶液中结晶,可避免与水反应转化为氢氧化镁沉淀。
①写出步骤1的主要反应方程式______。该过程使用石灰乳,而不用澄清石灰水的原因是______。
②浓盐水经过步骤1和2两步反应后又获得了MgCl2,设计这两步的目的是_______。
③图中未涉及的反应类型为_______。
A.化合反应
B.分解反应
C.置换反应
D.复分解反应
④步骤2分两步完成,第一步加入物质X,第二步降温结晶得到纯净的MgCl2。第一步应加入_______。
⑤镁在空气中燃烧发出耀眼白光,依据此现象可用镁制作______(写出一种即可)。
2.(2023春·江苏扬州·九年级校联考阶段练习)氢气是一种极具发展潜力的清洁能源,它的开发与储存是目前研究的热点。
Ⅰ.北京冬奥大量使用氢能,标志着我国氢能研制走在了世界前列。
(1)北京冬奥会滑雪使用的是氢能客车搭载“氢腾”燃料电池系统,“氢腾”燃料电池工作时的能量转化形式为______能转化为电能。
Ⅱ.氢气是高热值清洁燃料,目前主要通过电解水和天然气催化重整的方法获取氢气,其中天然气催化重整制氢涉及的反应原理为:
(第1步) CH4H2,(第2步)CO+H2OCO2+H2
(2)第1步反应的微观示意图如下图所示:
①该反应中涉及的氧化物有______种。
②该反应生成C和D的分子个数比为______。
③该反应中,元素化合价保持不变的是_______(填元素符号)。
④通过上述两步天然气重整制氢,16g甲烷与足量的H2O反应,理论上最终能获得_______gH2。
(3)向催化重整体系中投入一定量的CaO可以吸收CO2,从而提高H2的百分含量。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图1。从t1起,H2体积分数降低且CaO吸收CO2的速率变慢,可能的原因是_______。
Ⅲ.Mg17Al12是一种特殊的镁合金。
(4)该合金是一种储氢材料,完全吸氢后得到MgH2和Al,“储氢过程”属于_______(填“物理”或“化学”)变化。
(5)单位质量的MgH2分解释放出氢气的质量随时间的变化如图2所示,其中温度T1、T2、T3由小到大的顺序是_______。
3.(2023春·江苏扬州·九年级校联考阶段练习)碳及其化合物的综合利用能使世界变得更加绚丽多彩。
Ⅰ.碳的多样性
碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类,如图。
石墨是制铅笔芯的原料之一,在16世纪被发现后,曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪,化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2,才确定了它是含碳的物质。
(1)金刚石属于______(填字母序号)。
a.无定形碳 b.过渡态碳 c.晶形碳
(2)证明石墨是含碳物质,是通过石墨与KNO3共熔生成二氧化碳来判断,其依据原理是______。
Ⅱ.碳中和
(3)广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入