2025届高三高考化学一轮复习 海洋化学资源的综合利用 练习卷
2025-02-13
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内容正文:
海洋化学资源的综合利用
一.选择题(共13小题)
1.(2024•南通一模)下列关于海水资源综合利用的说法正确的是( )
A.海水晒盐可获得纯净的氯化钠
B.向海水中通入热空气可提取到液溴
C.用过滤的方法对海水进行淡化处理
D.从海水获得碘单质的过程中发生了氧化还原反应
2.(2024•安徽一模)镁及其化合物是用途很广的金属材料,可通过以下步骤从海水中提取镁。下列说法正确的是( )
A.试剂①一般选用石灰乳,该步反应的离子方程式为:Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2↓
B.MgCl2溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶可得到无水MgCl2
C.工业上通过电解熔融MgCl2制Mg,故也可以通过电解熔融AlCl3制Al
D.镁合金密度较小,硬度和强度都较大,可用于制作火箭、导弹和飞机的部件
3.(2024•沙河口区一模)粗盐(杂质仅有MgSO4、CaCl2)提纯的工艺流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.为确保杂质能被除尽,所加除杂试剂需适当过量
B.上述流程中,BaCl2溶液和NaOH溶液的添加顺序可以互换
C.操作①为过滤,操作②为蒸发结晶
D.固体a中至少含有三种物质
4.(2024•金坛区一模)现有Na+物质的量浓度为2mol/L的粗盐溶液,某化学兴趣小组用化学沉淀法去除其中的Ca2+、Mg2+和,实验流程如图所示,下列说法正确的是( )
已知:20℃时,Ba(OH)2的溶解度为3.89g/100g水,BaCl2的溶解度为35.7g/100g水。
A.若取100mL粗盐溶液进行实验,不考虑实验损耗,最终获得的NaCl的质量为11.7g
B.试剂a、试剂b分别为Na2CO3溶液、NaOH溶液
C.从成本和除杂效果考虑,工业生产中常用Ba(OH)2溶液代替BaCl2溶液
D.滤渣c的主要成分为泥沙和Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3和BaCO3
5.(2024•福州一模)氯化钠(NaCl)是生活中常用的化学品,也是重要的化工生产原料。粗盐中一般含有CaCl2、MgCl2、CaSO4和MgSO4杂质。粗盐制得精盐的过程如下:
下列说法错误的是( )
A.试剂I是足量Ba(NO3)2溶液
B.操作a所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
C.试剂Ⅱ为碳酸钠,其作用为除去溶液中的Ca2+和Ba2+
D.用pH试纸检验溶液B,可发现溶液B显碱性
6.(2024•东莞市一模)海水晒盐得到NaCl与卤水。氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH,Cl2与NaOH溶液反应可制取漂白剂。卤水中含有Br﹣、I﹣、Mg2+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式表示正确的是( )
A.电解饱和食盐水:2Cl﹣+2H2O2OH﹣+Cl2↑
B.Cl2与NaOH溶液反应可制取漂白剂:Cl2+2OH﹣=2ClO﹣+H2O
C.向卤水中通入Cl2制取Br2:Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2
D.向卤水中加入石灰乳制Mg(OH)2:Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2
7.(2024•浙江一模)某实验小组利用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和,实验过程如下:先将粗盐溶解,然后依次加入过量的BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液,待沉淀完全后过滤,在滤液中加入盐酸使溶液呈中性,最后蒸发结晶得到精盐。下列说法不正确的是( )
A.若依次加入过量的NaOH溶液、BaCl2溶液和Na2CO3溶液,也能达到同样的目的
B.判断Mg2+已沉淀完全的方法:向上层清液中继续滴加2~3滴NaOH溶液,若溶液不出现浑浊,则表明Mg2+沉淀完全
C.当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干,然后用坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却,得到精盐
D.实验中涉及到的操作步骤有溶解、过滤和蒸发,其中有两步操作需要用到玻璃棒
8.(2024•市中区一模)粗盐溶液中常含有等杂质,实验室利用Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液、盐酸,按照如图所示流程可除去杂质得到精盐。下列说法错误的是( )
A.试剂X不能是Na2CO3
B.加入试剂Z前必须过滤
C.“操作a”用到的玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯
D.若粗盐固体为ag,得到的精盐为bg,则a一定大于b
9.(2024•周口一模)某同学把氢溴酸(HBr溶于水形成的溶液)与盐酸划为一类物质,其理由是它们的化学性质十分相似。据此判断下列反应不会发生的是( )
A.2HBr+Na2CO3═2NaBr+H2O+CO2↑
B.HBr+AgNO3═AgBr↓+HNO3
C.HBr+NaOH═NaBr+H2O
D.HBr+KCl═KBr+HCl
10.(2024•丰城市开学)实验室从海带中提取碘的部分流程如图:
下列说法正确的是( )
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
A.完成步骤①需要装置Ⅲ
B.完成步骤③需要装置Ⅱ
C.步骤⑤需要的有机溶剂可以是四氯化碳或甘油
D.步骤④可用过量的Cl2代替H2O2
11.(2024春•蜀山区一模)为从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、等离子,以制得精盐水,某同学设计如图方案:
以下说法正确的是( )
A.A中主要有Mg(OH)2和BaSO4,也可能有一些Ca(OH)2
B.②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是为了除去Mg2+、Ca2+
C.D中主要只有、Cl﹣、Na+这3种离子
D.③中发生的反应只有2H++═H2O+CO2↑
12.(2024•山东一模)用粗盐(含MgCl2、CaCl2、Na2SO4及少量泥沙等杂质)制备精盐的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.步骤①、⑤、⑦中均需用到玻璃棒
B.步骤②、④可以互换
C.步骤④生成的沉淀有CaCO3和BaCO3
D.步骤⑥加盐酸的目的是除去过量的和OH﹣
13.(2023秋•福州一模)海水中蕴含着丰富的化学物质,可从海水中提取Na、Mg等物质,下列说法正确的是( )
A.已知粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子,试剂①可依次加入足量的Na2CO3、Ba(OH)2
B.试剂②④均为盐酸,工业上试剂③为NaOH溶液
C.操作①③相同,操作②④完全相同
D.工业制Na、Mg的副产品Cl2可循环使用
二.解答题(共3小题)
14.(2023秋•福州一模)我国拥有很长的海岸线,具有丰富的海洋资源。
Ⅰ.盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液,其中除含镁盐外,还含有其他盐类(如图甲所示)。
(1)根据图甲所示,写出盐卤中含量最多的盐为 。(填化学式)
(2)图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线,将盐卤加热到t2℃以上,根据溶解度曲线,首先析出的晶体应是 。(填化学式)
(3)如图是常用于混合物的分离和提纯的装置:
粗盐的提纯应选择图 (填字母,下同)装置,若实验中为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、等杂质离子加入试剂的顺序可以是 。
A.NaOH、Na2CO3、BaCl2、HCl
B.NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl
C.Na2CO3、BaCl2、NaOH、HCl
D.BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl
Ⅱ.海带是一种含碘量很高的海藻,从中提取的碘广泛应用于医药、食品和化工。实验室里从海带中提取碘的流程如图。
(4)实验步骤①会用到下列仪器中的 (填字母)
a.酒精灯
b.蒸发皿
c.坩埚
d.泥三角
(5)设计实验证明第③步操作后滤液中K+的存在, 。
(6)“提取碘”存在以下两种方案。
①方案乙中“操作X”的名称是 。
②该流程可循环利用的物质是 。
③采用方案乙得到纯碘的产率较低,原因是 。
15.(2024•河南一模)阅读下列材料,根据所学知识,请回答下列问题:
海洋是一个巨大的化学资源宝库,含有超过80种元素。从①海水中提取溴的步骤如下
Ⅰ.将浓缩海水用②H2SO4溶液进行酸化;
Ⅱ.向酸化后的海水中通入足量③Cl2,使④NaBr转化为⑤Br2;
Ⅲ.向上述溶液中通入⑥热空气和⑦水蒸气,将Br2吹入盛有⑧SO2水溶液的吸收塔内,Br2转化为⑨HBr;
Ⅳ.向吸收塔内通入适量Cl2,将HBr转化为Br2;
Ⅴ.用⑩CCl4萃取吸收塔中的溴单质。
已知:SO2与CO2性质类似,均属于酸性氧化物;Cl2和Br2性质类似;CCl4属于有机物。
(1)在上述标有序号的物质中,属于混合物的是 (填标号,下同),属于盐的是 ,属于电解质的是 。
(2)将SO2缓慢通入澄清石灰水中至过量,该过程中可观察到的现象为 ;当通入的SO2过量时,发生反应的化学方程式为 ,此反应属于四大基本反应类型中的 。
(3)上述海水提溴过程中第Ⅱ步发生反应的离子方程式为 ,该反应 (填“是”或“不是”)置换反应。
(4)上述海水提溴步骤中,第Ⅲ步发生的反应为SO2+Br2+H2O→H2SO4+HBr(未配平),该反应中,每消耗16gSO2,消耗Br2的质量为 g。
16.(2023秋•广州期末)开发利用海水化学资源的部分过程如图所示。
(1)流程中的Cl2、无水MgCl2、稀硫酸、NaBrO3属于电解质且含有共价键的是 。
(2)流程中的②③④⑤步中,属于非氧化还原反应的是 。
(3)步骤④中Na2CO3溶液用于吸收Br2,根据Br2的性质,下列物质也可以用于大量吸收Br2的是 。
A、NaCl溶液
B、FeCl3溶液
C、酸性高锰酸钾溶液
D、FeCl2溶液
(4)步骤⑤中仅有溴元素的化合价发生变化,每获取3molBr2,转移的电子数目为 。
(5)粗盐中含有Mg2+、Ca2+、,得到精盐的步骤中添加试剂的顺序为 , ,NaOH、过滤、盐酸。(填试剂的化学式)
(6)利用步骤①中得到的精盐配制100mL0.1mol/L的NaCl溶液,实验中需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还需要 。
参考答案与试题解析
一.选择题(共13小题)
1.(2024•南通一模)下列关于海水资源综合利用的说法正确的是( )
A.海水晒盐可获得纯净的氯化钠
B.向海水中通入热空气可提取到液溴
C.用过滤的方法对海水进行淡化处理
D.从海水获得碘单质的过程中发生了氧化还原反应
【分析】A.海水晒盐得到粗盐;
B.海水中的溴元素是溴离子形式存在;
C.过滤是分离固体和溶液的操作,不能除去海水中的盐;
D.从海水获得碘单质的过程是利用氧化剂氧化碘离子生成碘单质的过程。
【解答】解:A.海水晒盐可获得粗盐,粗盐提纯得到纯净的氯化钠,故A错误;
B.向海水中通入热空气不能提取到液溴,需要先加入氧化剂氧化溴离子生成溴单质,再通入热空气吹出溴单质,故B错误;
C.海水中的盐溶解在海水中,不能用过滤的方法对海水进行淡化处理,故C错误;
D.从海水获得碘单质的过程是利用氧化剂氧化碘离子生成碘单质的过程,反应过程中发生了氧化还原反应,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了物质分离提纯、物质制备过程的分析判断,题目难度不大。
2.(2024•安徽一模)镁及其化合物是用途很广的金属材料,可通过以下步骤从海水中提取镁。下列说法正确的是( )
A.试剂①一般选用石灰乳,该步反应的离子方程式为:Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2↓
B.MgCl2溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶可得到无水MgCl2
C.工业上通过电解熔融MgCl2制Mg,故也可以通过电解熔融AlCl3制Al
D.镁合金密度较小,硬度和强度都较大,可用于制作火箭、导弹和飞机的部件
【分析】从海水中提取镁的流程为:将石灰乳加到浓缩过的海水中,将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,过滤后再用盐酸将Mg(OH)2沉淀溶解生成MgCl2溶液,蒸发结晶得MgCl2•6H2O晶体,再将MgCl2•6H2O晶体在HCl气流中加热失去结晶水得无水MgCl2,最后电解熔融的无水MgCl2,生成单质Mg,据此分析回答。
【解答】解:A.试剂①一般选用石灰乳,石灰乳属于难溶物,不拆,正确的离子方程式为:,故A错误;
B.MgCl2溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶得到的是MgCl2•6H2O晶体,为了防止MgCl2•6H2O晶体加热过程发生水解,一般将MgCl2•6H2O晶体在HCl气流中加热失去结晶水得无水MgCl2,故B错误;
C.AlCl3是共价化合物,熔融时没有自由移动的离子,不能通过电解熔融氯化铝的方法制取铝,应采用冰晶石降低氧化铝的熔点,然后电解熔融氧化铝制取铝,故C错误;
D.镁合金的主要特点包括密度较小、硬度和强度较高等,具有优异的物理和机械性能,广泛用于航空航天、汽车、电子等多个领域,可用于制作火箭、导弹和飞机的部件,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查镁的提取,理解流程是解决本题的关键,属于基本知识的考查,难度不大。
3.(2024•沙河口区一模)粗盐(杂质仅有MgSO4、CaCl2)提纯的工艺流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.为确保杂质能被除尽,所加除杂试剂需适当过量
B.上述流程中,BaCl2溶液和NaOH溶液的添加顺序可以互换
C.操作①为过滤,操作②为蒸发结晶
D.固体a中至少含有三种物质
【分析】粗盐中仅有MgSO4、CaCl2,加入氯化钡,沉淀硫酸根离子,再加入氢氧化钠,沉淀镁离子,最后加入碳酸钠溶液,沉淀钙离子和过量的钡离子,过滤,固体a中含有硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡沉淀,滤液中加入盐酸,中和过量的氢氧化钠和碳酸钠溶液,最后进行蒸发结晶,得到氯化钠固体,据悉分析作答。
【解答】解:A.根据分析可知,为确保杂质能被除尽,所加除杂试剂需适当过量,故A正确;
B.上述流程中,BaCl2溶液和NaOH溶液的添加顺序可以互换,BaCl2溶液一定要在碳酸钠溶液之前加入即可,故B正确;
C.根据分析可知,操作①为过滤,操作②为蒸发结晶,故C正确;
D.根据分析可知,固体a中至少含有四种物质,故D错误;
故选:D。
【点评】本题主要考查粗盐的提纯,属于基本知识的考查,难度不大。
4.(2024•金坛区一模)现有Na+物质的量浓度为2mol/L的粗盐溶液,某化学兴趣小组用化学沉淀法去除其中的Ca2+、Mg2+和,实验流程如图所示,下列说法正确的是( )
已知:20℃时,Ba(OH)2的溶解度为3.89g/100g水,BaCl2的溶解度为35.7g/100g水。
A.若取100mL粗盐溶液进行实验,不考虑实验损耗,最终获得的NaCl的质量为11.7g
B.试剂a、试剂b分别为Na2CO3溶液、NaOH溶液
C.从成本和除杂效果考虑,工业生产中常用Ba(OH)2溶液代替BaCl2溶液
D.滤渣c的主要成分为泥沙和Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3和BaCO3
【分析】粗盐中含有Ca2+、Mg2+和,溶解后,加入过量的试剂a为NaOH溶液,沉淀Mg2+,再加入过量的氯化钡溶液,沉淀,过量的试剂b为Na2CO3溶液,沉淀Ca2+以及过量的Ba2+,过滤,得到含有Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3和BaCO3的滤渣c,滤液d中含有过量的Na2CO3溶液、NaOH溶液,加入盐酸中和,最后蒸发结晶,得到精盐,据此分析作答。
【解答】解:A.100mL粗盐溶液中,含有氯化钠为0.1L×2mol/L=0.2mol,但除杂过程中引入了Na+和Cl﹣,所以最终获得的NaCl的质量大于11.7g,故A错误;
B.根据分析可知,试剂a、试剂b分别为NaOH溶液、Na2CO3溶液,故B错误;
C.由于Ba(OH)2的溶解度为3.89g/100g水,BaCl2的溶解度为35.7g/100g水,从除杂效果考虑,不用Ba(OH)2溶液代替BaCl2溶液,故C错误;
D.根据分析可知,滤渣c的主要成分为泥沙和Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3和BaCO3,故D错误;
故选:D。
【点评】本题主要考查粗盐的提纯,侧重考查离子之间的反应,属于基本知识的考查,
5.(2024•福州一模)氯化钠(NaCl)是生活中常用的化学品,也是重要的化工生产原料。粗盐中一般含有CaCl2、MgCl2、CaSO4和MgSO4杂质。粗盐制得精盐的过程如下:
下列说法错误的是( )
A.试剂I是足量Ba(NO3)2溶液
B.操作a所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
C.试剂Ⅱ为碳酸钠,其作用为除去溶液中的Ca2+和Ba2+
D.用pH试纸检验溶液B,可发现溶液B显碱性
【分析】粗盐中存在不溶性泥沙和可溶性的CaCl2、MgCl2、CaSO4和MgSO4等杂质,过滤可除去不溶性泥沙,加入BaCl2、NaOH、Na2CO3可将杂质一一除去。
【解答】解:A.除去溶液中的硫酸根离子,应该选用BaCl2,故A错误;
B.操作a为过滤,所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故B正确;
C.由分析可知,除去溶液中的钙离子,以及过量的钡离子,应该选用碳酸钠,故C正确;
D.溶液B为加入过量氢氧化钠除去镁离子后的溶液,由于氢氧化钠过量,则溶液显碱性,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查分离提纯,侧重考查学生物质之间的转化和分离提纯知识的掌握情况,试题难度中等。
6.(2024•东莞市一模)海水晒盐得到NaCl与卤水。氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH,Cl2与NaOH溶液反应可制取漂白剂。卤水中含有Br﹣、I﹣、Mg2+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式表示正确的是( )
A.电解饱和食盐水:2Cl﹣+2H2O2OH﹣+Cl2↑
B.Cl2与NaOH溶液反应可制取漂白剂:Cl2+2OH﹣=2ClO﹣+H2O
C.向卤水中通入Cl2制取Br2:Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2
D.向卤水中加入石灰乳制Mg(OH)2:Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2
【分析】A.电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气;
B.Cl2与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
C.向卤水中通入Cl2制取Br2,氯气氧化溴离子生成溴单质;
D.卤水中加入石灰乳生成Mg(OH)2的反应是氢氧化钙和氯化镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙。
【解答】解:A.电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,反应的离子方程式为:2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑,故A错误;
B.Cl2与NaOH溶液反应制取漂白剂,离子方程式为:Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O,故B错误;
C.向卤水中通入Cl2制取Br2,氯气氧化溴离子生成溴单质,反应的离子方程式为:Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2,故C正确;
D.卤水中加入石灰乳生成Mg(OH)2的反应是氢氧化钙和氯化镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,氢氧化钙微溶于水,反应的离子方程式为:Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了离子方程式的书写,明确物质的性质及反应实质是解题关键,题目难度不大。
7.(2024•浙江一模)某实验小组利用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和,实验过程如下:先将粗盐溶解,然后依次加入过量的BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液,待沉淀完全后过滤,在滤液中加入盐酸使溶液呈中性,最后蒸发结晶得到精盐。下列说法不正确的是( )
A.若依次加入过量的NaOH溶液、BaCl2溶液和Na2CO3溶液,也能达到同样的目的
B.判断Mg2+已沉淀完全的方法:向上层清液中继续滴加2~3滴NaOH溶液,若溶液不出现浑浊,则表明Mg2+沉淀完全
C.当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干,然后用坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却,得到精盐
D.实验中涉及到的操作步骤有溶解、过滤和蒸发,其中有两步操作需要用到玻璃棒
【分析】粗盐中含有Ca2+、Mg2+和等杂质,先将粗盐溶解,然后依次加入过量的BaCl2溶液沉淀、加入NaOH溶液沉淀Mg2+、加入Na2CO3溶液沉淀Ca2+和过量的Ba2+,待沉淀完全后过滤,在滤液中加入盐酸使溶液,中和过量的NaOH和Na2CO3,使溶液呈中性,最后蒸发结晶得到精盐。
【解答】解:A.根据分析可知,若依次加入过量的NaOH溶液、BaCl2溶液和Na2CO3溶液,也能达到同样的目的,即Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加入即可,故A正确;
B.判断Mg2+已沉淀完全的方法是向上层清液中继续滴加2~3滴NaOH溶液,若溶液不出现浑浊,则表明Mg2+沉淀完全,故B正确;
C.当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干,然后用坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却,得到精盐氯化钠,故C正确;
D.实验中涉及到的操作步骤有溶解、过滤和蒸发,其中有三步操作需要用到玻璃棒,作用分别是搅拌、引流、搅拌,故D错误;
故选:D。
【点评】本题主要考查粗盐提纯的原理,理解提纯原理是解决本题的关键,属于基本知识的考查,难度不大。
8.(2024•市中区一模)粗盐溶液中常含有等杂质,实验室利用Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液、盐酸,按照如图所示流程可除去杂质得到精盐。下列说法错误的是( )
A.试剂X不能是Na2CO3
B.加入试剂Z前必须过滤
C.“操作a”用到的玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯
D.若粗盐固体为ag,得到的精盐为bg,则a一定大于b
【分析】粗盐溶液中常含有Ca2+、Mg2+、等杂质,除去这些离子对应选用的离子有、Ba2+、OH﹣,且应该均过量,故可先加入试剂X:Ba(OH)2可以除去、Mg2+;再加入试剂Y:碳酸钠,可以除去Ca2+和过量的Ba2+,过滤后再加入稀盐酸,以除去过量的OH﹣、,得到氯化钠溶液,氯化钠的溶解度随温度的变化不大,应蒸发结晶得到氯化钠晶体。
【解答】解:A.根据分析可知,试剂X是Ba(OH)2,不能是Na2CO3,故A正确;
B.加入试剂Y形成的沉淀有碳酸钡,可以和盐酸反应,试剂Z是盐酸,故加入试剂Z前必须过滤,故B正确;
C.操作a是从氯化钠溶液中得到氯化钠固体,应该用蒸发结晶的方法,用到的玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯,故C正确;
D.根据反应过程,制得的氯化钠,既有原溶液中的氯化钠,也有新生成的NaCl,a不一定大于b,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查物质的分离提纯,侧重考查学生物质之间的转化和分离提纯知识的掌握情况,试题难度中等。
9.(2024•周口一模)某同学把氢溴酸(HBr溶于水形成的溶液)与盐酸划为一类物质,其理由是它们的化学性质十分相似。据此判断下列反应不会发生的是( )
A.2HBr+Na2CO3═2NaBr+H2O+CO2↑
B.HBr+AgNO3═AgBr↓+HNO3
C.HBr+NaOH═NaBr+H2O
D.HBr+KCl═KBr+HCl
【分析】A.盐酸和碳酸钠发生复分解反应,氢溴酸也有此性质;
B.盐酸和硝酸银发生复分解反应,氢溴酸也有此性质;
C.氢溴酸和氢氧化钠发生中和反应;
D.由金属活动性顺序表可知,银和盐酸不反应。
【解答】解:A.盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,所以氢溴酸和碳酸钠反应生成溴化钠、二氧化碳和水,反应的方程式为2HBr+Na2CO3═2NaBr+H2O+CO2↑,故A正确;
B.盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀,所以氢溴酸和硝酸银反应生成溴化银沉淀,反应方程式为HBr+AgNO3═AgBr↓+HNO3,故B正确;
C.盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,所以氢溴酸和氢氧化钠反应生成溴化钠和水,反应的方程式为HBr+NaOH═NaBr+H2O,故C正确;
D.盐酸和氯化钾混合没有气体、沉淀或水生成,不能发生复分解反应,氢溴酸与氯化钾也不反应,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查元素周期律的灵活运用,侧重考查阅读、分析、判断及知识迁移能力,明确元素化合物的性质、性质的相似性是解本题关键,类比HCl的性质分析判断即可。
10.(2024•丰城市开学)实验室从海带中提取碘的部分流程如图:
下列说法正确的是( )
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
A.完成步骤①需要装置Ⅲ
B.完成步骤③需要装置Ⅱ
C.步骤⑤需要的有机溶剂可以是四氯化碳或甘油
D.步骤④可用过量的Cl2代替H2O2
【分析】海带灼烧,得到海带灰,浸泡,过滤,得到含有I﹣的滤液,向滤液中加入双氧水和稀硫酸,氧化I﹣,得到含有I2的水溶液,加入萃取剂萃取,得到含有I2的有机溶剂,据此分析作答。
【解答】解:A.根据分析可知,步骤①为灼烧,灼烧在坩埚中进行,装置Ⅲ为蒸发装置,故A错误;
B.根据分析可知,步骤③为过滤,需要装置Ⅱ,故B正确;
C.根据分析可知,步骤⑤需要的有机溶剂可以是四氯化碳或汽油或苯,不能是甘油,甘油与水互溶,不符合萃取剂的条件,故C错误;
D.根据分析可知,步骤④若用过量的Cl2代替H2O2,则步骤⑤得到的有机溶剂中含有Cl2,干扰实验,故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查海带中如何提取碘单质,属于基本知识的考查,难度不大。
11.(2024春•蜀山区一模)为从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、等离子,以制得精盐水,某同学设计如图方案:
以下说法正确的是( )
A.A中主要有Mg(OH)2和BaSO4,也可能有一些Ca(OH)2
B.②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是为了除去Mg2+、Ca2+
C.D中主要只有、Cl﹣、Na+这3种离子
D.③中发生的反应只有2H++═H2O+CO2↑
【分析】由题给流程可知,向粗食盐水中加入过量的氢氧化钡溶液,将溶液中镁离子、硫酸根离子转化为氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀,部分钙离子转化为氢氧化钙沉淀,过滤得到含有氢氧化镁、硫酸钡、少量氢氧化钙的滤渣A和滤液;向滤液中加入过量碳酸钠溶液,将溶液中的钙离子和过量的钡离子转化为碳酸钙、碳酸钡沉淀,过滤得到含有碳酸钙、碳酸钡的滤渣和滤液;向滤液中加入适量盐酸,将溶液中过量的氢氧根离子转化为水、过量的碳酸根离子转化为二氧化碳和水得到精盐水。
【解答】解:A.由分析可知,滤渣A中含有氢氧化镁、硫酸钡、少量氢氧化钙,故A正确;
B.由分析可知,②中加入过量碳酸钠溶液目的是将溶液中的钙离子和过量的钡离子转化为碳酸钙、碳酸钡沉淀,达到除去溶液中钙离子和过量钡离子的目的,故B错误;
C.由分析可知,D中含有的离子为钠离子、氯离子和过量的氢氧根离子、碳酸根离子,故C错误;
D.由分析可知,③中加入适量盐酸的目的是将溶液中过量的氢氧根离子转化为水、过量的碳酸根离子转化为二氧化碳和水,反应的离子方程式为H++OH—=H2O、,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查分离提纯,侧重考查学生物质之间的反应和分离提纯知识的掌握情况,试题难度中等。
12.(2024•山东一模)用粗盐(含MgCl2、CaCl2、Na2SO4及少量泥沙等杂质)制备精盐的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.步骤①、⑤、⑦中均需用到玻璃棒
B.步骤②、④可以互换
C.步骤④生成的沉淀有CaCO3和BaCO3
D.步骤⑥加盐酸的目的是除去过量的和OH﹣
【分析】粗盐中含MgCl2、CaCl2、Na2SO4及少量泥沙等杂质,溶解后,加入过量氯化钡溶液,除去硫酸根离子,加入过量氢氧化钠溶液,除去镁离子,在加入过量碳酸钠溶液,除去钙离子和过量的钡离子,过滤,滤去硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡以及泥沙,得到含有过量氢氧化钠和碳酸钠的食盐水,加入过量盐酸,中和氢氧化钠和碳酸钠,将溶液蒸发结晶,得到精盐(纯的氯化钠),据此分析作答。
【解答】解:A.根据分析可知,只有步骤①、⑤、⑦中需用到玻璃棒,作用分别是搅拌、引流、搅拌,故A正确;
B.根据分析可知,步骤②、④不能互换,否则过量的钡离子不能除去,故B错误;
C.根据分析可知,步骤④生成的沉淀是CaCO3、BaCO3,故C正确;
D.根据分析可知,步骤⑥发生的离子反应有2个,分别为与H+反应以及OH﹣与H+反应,即加盐酸的目的是除去过量的和OH﹣,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查粗盐的提纯,本质是考查离子之间的反应,属于基本知识的考查,难度不大。
13.(2023秋•福州一模)海水中蕴含着丰富的化学物质,可从海水中提取Na、Mg等物质,下列说法正确的是( )
A.已知粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子,试剂①可依次加入足量的Na2CO3、Ba(OH)2
B.试剂②④均为盐酸,工业上试剂③为NaOH溶液
C.操作①③相同,操作②④完全相同
D.工业制Na、Mg的副产品Cl2可循环使用
【分析】已知粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子,试剂①可依次加入足量的BaCl2、NaOH除去硫酸根离子和镁离子、再加适量的Na2CO3除去过量的钡离子、钙离子,过滤后再用盐酸调节至中性,操作②为蒸发结晶,电解熔融氯化钠制备钠和氯气;卤水加氢氧化钙,③为过滤,得氢氧化镁固体,加盐酸得氯化镁浓溶液,④为在氯化氢气流中加热,得氯化镁固体,电解熔融氯化镁制备镁和氯气。
【解答】解:A.已知粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子,试剂①可依次加入足量的BaCl2、NaOH除去硫酸根离子和镁离子、再加适量的Na2CO3除去过量的钡离子、钙离子,过滤后再用盐酸调节至中性,故A错误;
B.试剂②④均为盐酸,工业上试剂③为氢氧化钙溶液,氢氧化钙成本低,故B错误;
C.操作①③为过滤,相同,操作②为蒸发结晶,④为在氯化氢气流中加热,不完全相同,故C错误;
D.工业制Na、Mg的副产品Cl2可用于制备盐酸,然后循环使用,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查粗盐提纯等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
二.解答题(共3小题)
14.(2023秋•福州一模)我国拥有很长的海岸线,具有丰富的海洋资源。
Ⅰ.盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液,其中除含镁盐外,还含有其他盐类(如图甲所示)。
(1)根据图甲所示,写出盐卤中含量最多的盐为 NaCl 。(填化学式)
(2)图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线,将盐卤加热到t2℃以上,根据溶解度曲线,首先析出的晶体应是 MgSO4 。(填化学式)
(3)如图是常用于混合物的分离和提纯的装置:
粗盐的提纯应选择图 C (填字母,下同)装置,若实验中为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、等杂质离子加入试剂的顺序可以是 BD 。
A.NaOH、Na2CO3、BaCl2、HCl
B.NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl
C.Na2CO3、BaCl2、NaOH、HCl
D.BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl
Ⅱ.海带是一种含碘量很高的海藻,从中提取的碘广泛应用于医药、食品和化工。实验室里从海带中提取碘的流程如图。
(4)实验步骤①会用到下列仪器中的 acd (填字母)
a.酒精灯
b.蒸发皿
c.坩埚
d.泥三角
(5)设计实验证明第③步操作后滤液中K+的存在, 通过焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明含K+ 。
(6)“提取碘”存在以下两种方案。
①方案乙中“操作X”的名称是 蒸馏 。
②该流程可循环利用的物质是 CCl4 。
③采用方案乙得到纯碘的产率较低,原因是 碘易升华,加热造成碘损失 。
【分析】海带经灼烧,除去大部分的有机物,海带灰中含无机盐类。浸泡过滤后可得含I﹣的溶液,经H2O2氧化,得到I2的水溶液,萃取、蒸馏等步骤后可得碘单质。
【解答】解:(1)由图甲可知海水中含量最多的盐为NaCl,
故答案为:NaCl;
(2)由图乙温度t2℃以上MgSO4的溶解度随温度的升高而降低,且溶解度小于MgCl2和KCl,首先析出的晶体应是MgSO4,
故答案为:MgSO4;
(3)粗盐的提纯中应该除去杂质离子Mg2+、Ca2+、,分别使用氢氧化钠、碳酸钠和氯化钡除去,因加入的试剂是过量的所以需要将过量试剂最终也除去,所以氯化钡一定在碳酸钠之前加入,最后加盐酸调节溶液酸碱性除去碳酸根离子等,最后通过过滤得到氯化钠溶液,
A.此装置是蒸馏装置,A错误;
B.此装置是分液装置,B错误;
C.此装置是过滤装置,C正确;
四个选项中符合氯化钡在碳酸钠之前加入的有BD,AC不符合,
故答案为:C;BD;
(4)步骤①为灼烧,需要酒精灯、坩埚、泥三角,
故答案为:acd;
(5)含有K+可以通过颜色反应来验证,透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明含K+,
故答案为:通过焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明含K+;
(6)①根据I2与CCl4沸点不同,可以用蒸馏法直接分离,
故答案为:蒸馏;
②不管经过直接蒸馏还是反萃取,都可以分离得到CCl4,实现循环利用,
故答案为:CCl4;
③直接蒸馏得到的碘的产率低是因为碘易升华,加热时随CCl4蒸气溢出而损失,
故答案为:碘易升华,加热造成碘损失。
【点评】本题考查分离提纯,侧重考查学生分离提纯基础知识的掌握情况,试题难度中等。
15.(2024•河南一模)阅读下列材料,根据所学知识,请回答下列问题:
海洋是一个巨大的化学资源宝库,含有超过80种元素。从①海水中提取溴的步骤如下
Ⅰ.将浓缩海水用②H2SO4溶液进行酸化;
Ⅱ.向酸化后的海水中通入足量③Cl2,使④NaBr转化为⑤Br2;
Ⅲ.向上述溶液中通入⑥热空气和⑦水蒸气,将Br2吹入盛有⑧SO2水溶液的吸收塔内,Br2转化为⑨HBr;
Ⅳ.向吸收塔内通入适量Cl2,将HBr转化为Br2;
Ⅴ.用⑩CCl4萃取吸收塔中的溴单质。
已知:SO2与CO2性质类似,均属于酸性氧化物;Cl2和Br2性质类似;CCl4属于有机物。
(1)在上述标有序号的物质中,属于混合物的是 ①②⑥ (填标号,下同),属于盐的是 ④ ,属于电解质的是 ④⑦⑨ 。
(2)将SO2缓慢通入澄清石灰水中至过量,该过程中可观察到的现象为 澄清石灰水变浑浊,后面又变澄清 ;当通入的SO2过量时,发生反应的化学方程式为 SO2+CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2或2SO2+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2 ,此反应属于四大基本反应类型中的 化合反应 。
(3)上述海水提溴过程中第Ⅱ步发生反应的离子方程式为 Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2 ,该反应 是 (填“是”或“不是”)置换反应。
(4)上述海水提溴步骤中,第Ⅲ步发生的反应为SO2+Br2+H2O→H2SO4+HBr(未配平),该反应中,每消耗16gSO2,消耗Br2的质量为 40 g。
【分析】(1)①海水属于化合物,②H2SO4溶液属于混合物,③Cl2属于单质,④NaBr属于盐,属于电解质,⑤Br2属于单质,⑥空气属于混合物,⑦水蒸气属于纯净物,弱电解质,⑧SO2属于纯净物,非电解质,⑨HBr属于化合物,也属于电解质,⑩CCl4属于有机物;(2)将SO2缓慢通入澄清石灰水中至过量,先生成亚硫酸钙沉淀,后沉淀溶解,生成Ca(HSO3)2,反应属于化合反应;(3)第Ⅱ步发生反应的离子方程式为Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2,符合置换反应;(4)上述海水提溴步骤中,第Ⅲ步发生的反应为:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,据此计算每消耗16gSO2,对应消耗Br2的质量。
【解答】解:(1)根据分析可知,在上述标有序号的物质中,属于混合物的是①②⑥,属于盐的是④,属于电解质的是④⑦⑨,
故答案为:①②⑥:④;④⑦⑨;
(2)将SO2缓慢通入澄清石灰水中至过量,该过程中可观察到的现象为澄清石灰水变浑浊,后面又变澄清,当通入的SO2过量时,发生反应的化学方程式为:SO2+CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2或2SO2+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2,反应属于四大基本反应类型中的化合反应,
故答案为:澄清石灰水变浑浊,后面又变澄清;SO2+CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2或2SO2+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2;化合反应;
(3)上述海水提溴过程中第Ⅱ步发生反应的离子方程式为Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2,该反应是置换反应,
故答案为:Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2;是;
(4)上述海水提溴步骤中,第Ⅲ步发生的反应为:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,该反应中,每消耗16gSO2,消耗Br2的质量为=40g,
故答案为:40。
【点评】本题主要考查海水提取溴单质,属于基本知识的考查,难度中等。
16.(2023秋•广州期末)开发利用海水化学资源的部分过程如图所示。
(1)流程中的Cl2、无水MgCl2、稀硫酸、NaBrO3属于电解质且含有共价键的是 NaBrO3 。
(2)流程中的②③④⑤步中,属于非氧化还原反应的是 ② 。
(3)步骤④中Na2CO3溶液用于吸收Br2,根据Br2的性质,下列物质也可以用于大量吸收Br2的是 D 。
A、NaCl溶液
B、FeCl3溶液
C、酸性高锰酸钾溶液
D、FeCl2溶液
(4)步骤⑤中仅有溴元素的化合价发生变化,每获取3molBr2,转移的电子数目为 5NA 。
(5)粗盐中含有Mg2+、Ca2+、,得到精盐的步骤中添加试剂的顺序为 BaCl2 , Na2CO3 ,NaOH、过滤、盐酸。(填试剂的化学式)
(6)利用步骤①中得到的精盐配制100mL0.1mol/L的NaCl溶液,实验中需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还需要 100mL容量瓶、胶头滴管 。
【分析】海水分离得到粗盐和母液,粗盐提纯得到精盐,电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,母液中加入石灰乳沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,蒸发浓缩冷却结晶得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中失去结晶水,得到固体氯化镁,母液中通入氯气反应生成溴单质,用碳酸钠溶液吸收得到溴化钠、溴酸钠,再加入稀硫酸发生氧化还原反应生成溴单质,结合问题回答问题。
【解答】解:(1)流程中的Cl2、无水MgCl2、稀硫酸、NaBrO3,其中Cl2是单质,稀硫酸是混合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质,属于电解质的是无水MgCl2、NaBrO3,且含有共价键的是NaBrO3,
故答案为:NaBrO3;
(2)分析可知,流程中的②③④⑤步中,③④⑤反应过程中元素化合价变化,都是氧化还原反应,②反应是复分解反应,属于非氧化还原反应的是:②,
故答案为:②;
(3)步骤④中Na2CO3溶液用于吸收Br2,根据Br2的性质具有强氧化性,和碱溶液反应,据此判断用于大量吸收Br2的物质,
A.NaCl溶液不能大量吸收溴单质,故A错误;
B.FeCl3溶液和溴单质不反应,不能大量吸收溴单质,故B错误;
C.酸性高锰酸钾溶液和溴单质不反应,不能大量吸收溴单质,故C错误;
D.FeCl2溶液和溴单质能发生反应,能大量吸收溴单质,故D正确;
故答案为:D;
(4)步骤⑤中仅有溴元素的化合价发生变化,反应的离子方程式为:5Br﹣++6H+=3Br2+3H2O,反应中溴元素化合价﹣1价升高到0价,+5价降低到0价,电子转移总数5e﹣,每获取3molBr2,转移的电子数目为:5NA,
故答案为:5NA;
(5)粗盐中含有Mg2+、Ca2+、,得到精盐的步骤中添加试剂的顺序为:BaCl2,Na2CO3,NaOH、过滤、盐酸,
故答案为:BaCl2、Na2CO3;
(6)利用步骤①中得到的精盐配制100mL0.1mol/L的NaCl溶液,实验中需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还需要:100mL容量瓶、胶头滴管,
故答案为:100mL容量瓶、胶头滴管。
【点评】本题考查了海水资源的利用、氧化还原反应、物质分离提纯、溶液配制等知识点,注意知识的熟练掌握,题目难度不大。
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