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第八单元 海洋化学资源的利用
一.选择题(共8小题)
1.在“宏观一微观”之间建立联系是化学独特的思维方式。如图是两物质间反应的微观示意图,有关说法正确的是( )
A.该反应不属于复分解反应
B.该反应的微观实质是H+和结合生成H2O和CO2
C.反应前后数量没有变化的粒子是Na+、Cl﹣和H2O
D.碳酸钠溶液过量时溶液呈中性
2.不随水的质量改变的是( )
A.物质的溶解度 B.溶质质量分数
C.溶液的 pH 值 D.饱和溶液的状态
3.物质的性质决定着物质的用途,下列物质的应用错误的是( )
A.熟石灰改良酸性土壤 B.氧气用于炼钢
C.二氧化碳用于灭火 D.碳酸钙用作建筑材料
4.化学与人类生产、生活及社会发展密切相关,学好化学可以为人类造福。下列有关事实或做法的解释不正确的是( )
A.进入久未开启的菜窖前要进行灯火实验——防止二氧化碳含量过多对人不利
B.小苏打用作治疗胃酸过多的药物——小苏打与盐酸发生了中和反应
C.含有铁元素的砖坯,烧制后有青、红两种颜色——铁元素分别呈现+2价和+3价所致
D.夜间发现燃气泄漏不能开灯检查——防止产生电火花引起爆炸
5.下列可溶性盐中,一般不参与复分解反应的是( )
A.氯化钠 B.硝酸钠 C.硫酸钠 D.碳酸钠
6.我国制碱工业的先驱——侯德榜先生发明了将制碱和制氨结合起来的联合制碱法,其中制取的“碱”指的是( )
A.氧化钙 B.氢氧化钙 C.氢氧化钠 D.碳酸钠
7.下列有关物质的应用正确的是( )
A.石灰石做牙膏摩擦剂
B.用盐酸制造药物
C.用生石灰刷树
D.用炉具清洁剂刷碗
A.A B.B C.C D.D
8.两个烧杯中分别盛装X、Y的饱和溶液,两支试管中分别装有NaOH和NH4NO3固体,向两支试管中分别滴加适量水,现象如图一所示( )
A.Y的溶解度曲线为b曲线
B.X的饱和溶液从t2℃降温到t1℃,溶质的质量分数变大
C.t1℃时,等质量的X、Y溶液中,溶质的质量分数相等
D.t3℃时,X、Y的饱和溶液质量相等,则溶剂质量X>Y
二.填空题(共6小题)
9.已知粗盐中含有泥沙、氯化钙和氯化镁等杂质。为制得纯净的氯化钠固体,某化学兴趣小组进行了如图操作:
(1)写出X溶液中溶质的化学式: 。
(2)请设计实验证明溶液B中含有的杂质。(简要写出检验步骤和现象)
(3)最后制得氯化钠的质量大于粗盐中氯化钠的质量,写出一个可使氯化钠质量增加的化学方程式。
10.硝酸钾、氯化钠两种固体物质的溶解度曲线如图所示。将a点的硝酸钾溶液转化为不饱和溶液,溶质的质量分数 (填“一定改变”“一定不变”或“可能不变”)30℃时,向50g水中加入30g硝酸钾,所得溶液的溶质质量分数为 (写出计算式即可)。
11.烧开水时,加热不久在锅底会出现许多气泡,这说明气体的溶解度随 而减小,打开汽水瓶盖时,有大量气泡由瓶口逸出 。由此可以得出,增大CO2气体在水中的溶解度应采用的方法是 ,因此食品工业上在常温下制汽水、啤酒时常采取 的方法增大CO2的溶解度。
12.《节约用水条例》于2024年5月1日起施行,这是我国首部节约用水行政法规。该条例完善了节水措施:控制年度用水总量,推进农业节水增效,推进城镇节水降损,促进非常规水利用。
(1)认识水的宏观组成:水是由 组成;
(2)常用肥皂水检验硬水。肥皂的主要成分为硬脂酸钠,它是一种钠盐,由钠离子和硬脂酸根阴离子构成。在肥皂水中滴入CaCl2溶液会发生复分解反应而产生大量浮渣(即白色沉淀),推测该浮渣的名称为 ;
(3)据2022年度《中国水资源公报》,山东省非常规水资源利用量位居全国第一。再生水、集蓄雨水、海水及海水淡化水、矿坑(井)水、微咸水等非常规水纳入水资源统一配置。将废水处理后转化成再生水既经济又环保。请写出用熟石灰处理含硫酸的酸性废水的化学方程式: 。
13.酸、碱、盐是初中化学学习的重要内容,在生产和生活中有重要的用途。
(1)碱溶液中都有 (填符号),所以具有相似的化学性质。
(2)下列不属于复分解反应发生条件的是 (填字母序号)。
A.有水生成
B.有气体生成
C.有化合物生成
D.有沉淀生成
(3)某化学小组利用数字化设备,测定氢氧化钠溶液与稀硫酸反应时溶液pH和温度的变化情况,实验结果如图所示。
①该反应是将 (填“稀硫酸”或“氢氧化钠溶液”)滴加到另一种溶液中。图中V的数值约为 (填“6”、“12”或“16”)。
②区分b点和c点所对应的溶液,所选试剂不正确的是 (填字母序号)。
A.硫酸铜溶液
B.锌粒
C.酚酞溶液
D.碳酸钠溶液
③写出d点所对应的溶液中所含微粒的符号 。
14.铜是生产、生活中常见的金属材料。图1是铜在元素周期表中的相关信息。图2是铜及其化合物的“价类二维图”模型。请根据图中信息,回答下列问题:
(1)铜的原子序数是 ;
(2)A点表示铜(Cu)单质,是因为 ;
(3)B点所对应物质的化学式为 ;
(4)A、C、E所对应的物质在一定条件下,能与其他物质发生复分解反应的是 (填序号)。
①A与硝酸银溶液的反应
②C与炭粉混合高温加热
③E的水溶液与烧碱溶液混合
三.实验题(共2小题)
15.小董同学自制一个简易净水器如图1,请回答下列问题。
(1)小卵石、石英砂的作用主要是 。
(2)T1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到甲、乙两个各盛有100g水烧杯中,充分搅拌后现象如图所示
①甲、乙两个烧杯中,溶解硝酸钾的烧杯是 。
②将两个烧杯同时由T1℃升温到T2℃,并充分搅拌均匀,乙烧杯中溶液的质量增加的原因是 。
16.电导率传感器可辅助探究复分解反应的实质。相同条件下,离子浓度越大,电导率越大(OH)2溶液平均分成两份置于A、B两个烧杯中并插入电导率传感器,往烧杯A中滴加稀硫酸,往烧杯B中滴加硫酸钠溶液,这两份溶液的滴加速率始终相同,测得溶液的电导率变化如图所示。
(1)甲曲线对应烧杯 的反应(填“A”或“B”);
(2)甲曲线M点时溶液中的粒子是 ;
(3)乙曲线N点溶液的颜色为 。
四.科普阅读题(共1小题)
17.阅读下列科普短文并回答问题:
纯碱的用途非常广泛。纯碱工业始创于18世纪,西方国家对这一技术采取了严格的保密措施。一些专家想探索此项技术的秘密,均以失败告终。1943年,制成成本高,废液、废渣污染环境和难以处理等不足
【发明原理】第一步:氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵。
先添加NH3而不是CO2:CO2在NaCl溶液中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性(用无色的酚酞溶液做溶液检验),能够吸收大量CO2气体。
第二步:碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀。
第三步:在5℃~10℃时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品4+的浓度,使NH4Cl更多地析出,②使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度。联合法综合利用了合成氨的原料,提高了氯化钠的利用率,减少了环境污染。NH3、CO2都来自于合成氨工艺。这样NH4Cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染,NaCl利用率达96%。第四步:加热碳酸氢钠制取纯碱。
(1)写出侯氏制碱法第二步的化学反应方程式 。
(2)饱和食盐水中持续通入氨气和二氧化碳气体后,溶液中大量存在的离子有 。
(3)第二步的复分解反应发生时,常温下向溶液中持续通入氨气和二氧化碳气体,碳酸氢钠以沉淀的形式先析出的原因是 。
(4)写出侯氏制碱法的一个优点 。
(5)循环利用的物质是 。
(6)写出反应Ⅰ的化学方程式 ;该反应的基本类型为 。
(7)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后, 。
五.科学探究题(共2小题)
18.根据复分解反应发生的条件,通过如图所示的实验判断稀硫酸与KOH、Ba(NO3)2、K2SO4、K2CO3能否发生复分解反应。
(1)A、B、C、D四支试管中不发生化学反应的是 (填字母)。
(2)请写出有气泡产生的反应的化学方程式: 。
(3)同学们将实验后的所有物质倒入同一烧杯中,观察到有白色沉淀产生,同时溶液为无色。
接着大家又进行了以下两步操作:
Ⅰ:取烧杯内的白色沉淀,向其中加入过量的稀硝酸,观察到沉淀部分消失。
Ⅱ:取烧杯内的上层无色溶液,向其中加入过量的稀硫酸,既没有观察到产生气泡
由此可推测混合后烧杯内的白色沉淀为 ,混合后烧杯内的上层无色溶液一定呈 (选填“酸”、“碱”或“中”)性。
19.同学们通过调查实践,深刻理解海洋资源对人类社会生产、生活的意义。
(1)膜分离技术能使海水淡化。分离膜能使水分子通过,而海水中各种离子不能通过。图1中,给右侧海水加压的目的是 。淡化过程中,右侧海水中氯化钠的溶质质量分数变化是 (填“变大”“变小”“不变”)。
(2)请结合图2及海水中各物质的含量分析:海水晒盐利用的结晶方法是 。晒盐时不能将水全部蒸干,目的是保证大量的NaCl析出,而MgCl2、MgSO4等物质基本不析出,它们基本不析出的原因 。
(3)粗盐精制后可配得饱和食盐水,氯碱工业就是通过电解饱和食盐水的方法得到氢氧化钠、氯气和氢气。进而生产盐酸、漂白粉、塑料、肥皂和农药等化工产品。请用化学方程式表示氯碱工业的反应原理: 。
(4)海水晒盐后的苦卤是重要的化学资源,将苦卤中的氯化镁转化为氢氧化镁沉淀后,又将氢氧化镁转化为氯化镁溶液 (填物质名称)。
六.综合应用题(共1小题)
20.根据影响溶解度的因素和溶解度曲线回答问题。
(1)从化学教材下册37页得知,硝酸钾受温度影响溶解度变化明显,氯化钠的溶解度受温度影响小
化钙的溶解度反常,如图1。
①KNO3中混有少量NaCl,要得到较纯净的KNO3,可采取的措施是 。
②现有一瓶硝酸钾的不饱和溶液,要使其饱和,可采用的方法是 。
(2)图2,烧杯A中盛有饱和的氢氧化钙溶液。现向烧杯B中加入生石灰时,烧杯A中变浑浊
a.反应放热,温度升高,氢氧化钙溶解度变小
b.反应消耗水后,氢氧化钙结晶析出
c.生石灰与水反应生成的氢氧化钙不溶于水
d.烧杯B发生的反应与烧杯A无关
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