内容正文:
1.下列有关金属冶炼的说法不正确的是 ( )
A.金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成金属单质
B.用一氧化碳或铝粉还原铁矿石可以获取金属Fe
C.通过电解MgCl2溶液的方法可以获取金属Mg
D.冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜
解析:选C。金属冶炼的实质是金属阳离子得到电子被还原成金属原子,从而获得金属单质,故A正确;一氧化碳或铝粉具有还原性,在高温条件下能还原铁矿石获取金属Fe,故B正确;通过电解熔融MgCl2的方法获取金属Mg,故C错误;冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜,故D正确。
2.海水资源的利用具有非常广阔的前景。下列关于海水资源利用的说法不正确的是 ( )
A.电解法分解海水,制取洁净的热能资源氢气
B.采用太阳光照射法晒制工业用盐
C.通常用海水晒盐后的母液为原料提溴
D.氘能用于可控核聚变,能从海水中提取
解析:选A。电解法分解海水制取氢气,消耗大量的电能,经济效益差,发展前景不乐观。
3.(2025·白银高一期末)用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法,如2Al+4BaO3Ba↑+BaO·Al2O3。利用上述方法可制取Ba的主要原因是 ( )
A.高温时,Al的金属活动性比Ba的强
B.高温有利于BaO分解
C.高温时,BaO·Al2O3比Al2O3稳定
D.Ba的沸点比Al的低
解析:选D。铝位于元素周期表第三周期ⅢA族,钡位于元素周期表第六周期ⅡA族,根据元素周期律可知,Al的金属性比Ba的弱,但Al在高温下可将氧化钡中的钡置换出来,原因是Ba的沸点比Al的低,高温时Ba转化为气体脱离反应体系,使反应正向进行,故D符合题意。
4.工业上可通过电解NaCl生产金属钠,流程如下图所示。下列有关说法错误的是 ( )
A.粗钠中含有金属钙
B.过程Ⅰ发生的是置换反应
C.过程Ⅱ控制温度可分离出液态粗钠
D.过程Ⅱ的化学方程式为Na2O2+2Ca===2CaO+2Na
解析:选B。电解熔融氯化钠和氯化钙,生成氯气、钠和钙,A正确;过程Ⅰ发生的是分解反应,B错误;钠的熔点低,过程Ⅱ控制温度可分离出液态粗钠,C正确;根据流程可知,过程Ⅱ的化学方程式为Na2O2+2Ca===2CaO+2Na,D正确。
5.海洋约占地球表面积的71%,开发利用海水资源的部分流程如下图所示。下列说法正确的是 ( )
①试剂1可以选用石灰乳
②从苦卤中提取Br2,发生反应的离子方程式为2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
③工业上,电解熔融MgO冶炼金属镁可降低能耗
④制铝:工业上电解氯化铝溶液
⑤制钠:工业上电解饱和NaCl溶液
A.①② B.②③④⑤
C.①②③ D.①③④⑤
解析:选A。石灰乳和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,石灰乳廉价且来源广泛,①正确;从苦卤中提取Br2,发生反应的离子方程式为2Br-+Cl2===2Cl-+Br2,②正确;氧化镁的熔点很高,工业上,电解熔融MgO冶炼金属镁会增加能耗,③错误;电解AlCl3溶液得不到金属铝,工业上通过电解熔融氧化铝来制备铝,④错误;工业上通过电解熔融NaCl来制备钠,⑤错误。
6.工业上获得金属材料的方法多种多样,获取金属单质的方法如下图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A.可用AlCl3代替Al2O3电解制备金属铝
B.炼铁高炉中焦炭将赤铁矿还原为生铁
C.由Cu2S获取粗铜时,通入过量氧气有利于提高产量
D.用黄铜矿冶炼铜时,副产物SO2可用于生产硫酸,FeO可用作冶炼铁的原料
解析:选D。氯化铝是共价化合物,熔融状态不导电,不能用氯化铝代替氧化铝电解制备金属铝,故A错误;炼铁高炉中焦炭与空气中的氧气在高温条件下反应生成一氧化碳,一氧化碳在高温条件下将赤铁矿还原为生铁,故B错误;由硫化亚铜获取粗铜时,通入过量氧气,过量的氧气在高温下会将反应生成的铜氧化为氧化铜,降低铜的产量,故C错误;黄铜矿冶炼铜时,副产物二氧化硫是制备硫酸的原料,可以用于生产硫酸,氧化亚铁是炼铁的原料,可以用于炼铁,故D正确。
7.某同学设计以下实验方案,从海带中提取I2。下列说法不正确的是 ( )
A.操作①是过滤
B.含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,目的是富集
C.反应③的离子方程式是5I-+IO+6H+===3I2+3H2O
D.反应②中过氧化氢是还原剂
解析:选D。由流程可知,热水溶解海带灰后,过滤,滤液中含碘离子,加入过氧化氢可氧化碘离子生成碘单质,向含I2的溶液中加入苯,分液得到含碘的有机溶液,再加入NaOH溶液与碘反应生成I-和IO,分液后向含I-和IO的溶液中加稀硫酸,发生反应5I-+IO+6H+===3I2+3H2O,过滤提取得到粗碘。A项,根据分析可知,操作①是过滤,正确;B项,海带中碘含量较低,因此含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,目的是富集,正确;C项,根据分析可知,反应③的离子方程式是5I-+IO+6H+===3I2+3H2O,正确;D项,反应②中过氧化氢是氧化剂,氧化碘离子,错误。
8.海水是巨大的资源宝库,人类可以从海水中提取各种化工产品。下图是某工厂对海水综合利用的示意图:
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为________________________,检验有氯气生成的方法是___________________。
(2)液氯储存在钢瓶中,钢瓶上应贴的标签为______(填字母)。
A.自燃品 B.爆炸品
C.有毒品 D.易燃品
(3)Mg(OH)2加入盐酸充分反应后,操作③是从MgCl2溶液中获得MgCl2·6H2O晶体,此处需要进行的实验操作依次为在HCl气氛下__________、冷却结晶、__________、洗涤、干燥。
(4)操作⑤是向溶液中鼓入热空气,即可将溴单质从溶液中分离出来,此方法的成功应用是基于溴单质具有________性。
(5)粗溴的精制过程是先将粗溴用SO2的水溶液吸收,将其转变成Br-,再通入Cl2,最后蒸馏得到高纯溴。用SO2的水溶液吸收Br2的吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O===________+SO+2Br-(将上述离子方程式补充完整)。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)电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,检验有氯气生成的方法是用湿润的淀粉KI试纸检验,若试纸变蓝,则说明有氯气生成。(2)液氯有毒,储存在钢瓶中,钢瓶上应贴的标签为有毒品。(3)Mg(OH)2加入盐酸充分反应后,操作③是从MgCl2溶液中获得MgCl2·6H2O晶体,此处需要进行的实验操作依次为在HCl气氛下蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(4)操作⑤是向溶液中鼓入热空气,将溴单质从溶液中分离出来,此方法的成功应用是基于溴单质具有挥发性。(5)粗溴的精制过程是先将粗溴用SO2的水溶液吸收,将其转变成Br-,反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO。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强酸对设备的严重腐蚀。
答案:(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 用湿润的淀粉KI试纸检验,若试纸变蓝,则说明有氯气生成
(2)C (3)蒸发浓缩 过滤 (4)挥发 (5)4H+ 强酸对设备的严重腐蚀
9~11题每小题有一个或两个选项符合题意。
9.(2025·威海高一检测)海水淡化有许多新工艺,某工艺的流程示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.由于连续的热交换,b处海水的温度更高
B.一级闪蒸室内的压强大于二级闪蒸室内的压强
C.广泛使用太阳能、风能和发电厂的余热以及热交换可降低海水淡化成本
D.淡化后的盐水常用于生产食盐、钾、铝、碘等化工产品
解析:选AD。海水经过闪蒸室时,吸收了管外水蒸气放出的热量,温度升高,a处的海水经过两次闪蒸室,所以海水的温度:a>b,A错误;盐水能够从一级闪蒸室流入二级闪蒸室,说明一级闪蒸室内的压强大于二级闪蒸室内的压强,B正确;广泛使用太阳能、风能和发电厂的余热以及热交换可降低海水淡化成本,C正确;铝并非从海水中提取,D错误。
10.(2025·日照高一期末)从海水中提取镁的一种工艺流程如下,下列说法正确的是 ( )
A.实验室中进行操作a时需要用到蒸发皿
B.向“溶液1”中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成
C.“试剂1”为盐酸
D.由“固体”制得6.0 g Mg的同时还得到5.6 L黄绿色气体
解析:选BC。由题给流程可知,向海水中加入氢氧化钠溶液,将海水中的镁离子转化为氢氧化镁沉淀,得到含有硫酸根离子的“溶液1”和氢氧化镁沉淀;向氢氧化镁沉淀中加入盐酸得到氯化镁,氯化镁溶液经多步处理得到无水氯化镁,电解熔融的氯化镁制得金属镁。由分析可知,操作a为固液分离的过滤操作,不需要用到蒸发皿,故A错误;由分析可知,“溶液1”中含有硫酸根离子,向“溶液1”中加入氯化钡溶液可以生成硫酸钡白色沉淀,故B正确;由分析可知,“试剂1”为盐酸,故C正确;没有给出气体所处状况,无法计算生成6.0 g镁时得到氯气的体积,故D错误。
11.工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3,含少量氧化铁和二氧化硅)为原料生产铝的流程如下图所示。下列叙述不正确的是 ( )
A.物质a可以是NH3或氨水
B.滤渣1的主要成分是SiO2
C.滤液1和滤液2中铝元素的化合价相同
D.步骤Ⅰ发生反应的化学方程式为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
解析:选B。根据流程,铝土矿经粉碎筛选后加入NaOH溶液,发生反应Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4]、SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,过滤,得到滤液1和氧化铁,滤液1的主要成分为Na[Al(OH)4]、Na2SiO3;向滤液1中加入足量盐酸,发生反应Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓、Na[Al(OH)4]+4HCl===NaCl+AlCl3+4H2O,过滤,得到滤渣1为H2SiO3,滤液2的主要成分为NaCl、AlCl3;向滤液2中加入物质a,过滤,得到氢氧化铝,氢氧化铝在高温下分解得到氧化铝,电解熔融氧化铝得到铝单质。A项,滤液2中含有Al3+,向滤液2中加入物质a得到氢氧化铝,故物质a可以是NH3或氨水,正确;B项,由分析可知,滤渣1的主要成分为H2SiO3,错误;C项,滤液1中铝元素以[Al(OH)4]-形式存在,滤液2中铝元素以Al3+形式存在,铝元素的化合价均为+3价,正确;D项,步骤 Ⅰ 为电解熔融氧化铝,化学方程式为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,正确。
12.(2025·衡水高一检测)海水中蕴藏着非常丰富的资源,海水资源的利用具有广阔的前景。
(1)请列举海水淡化的两种方法:________、________。
(2)电解精制饱和氯化钠溶液可制得氯气,将制得的氯气通入石灰乳中可制得漂白粉,化学方程式为___________________。
(3)从海水中提取溴的简化流程如下图所示:
进行这一系列的操作目的是___________。
已知碱性条件下BrO比BrO-更稳定,写出溶液Ⅰ在酸性条件下生成Br2的离子方程式:___________。
(4)从海水中提取单质碘的一种方法如下图所示:
①“转化”反应的离子方程式为_______________________________
________________________________________________________________________。
②若反应物用量比=1.5,写出该反应的离子方程式:________________________________________________________________________。
③根据I2的特性,分离操作X的名称是__________________________。
解析:(1)海水淡化的方法主要有电渗析法、蒸馏法、反渗透法等。(2)将氯气通入石灰乳中可制得漂白粉,化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。(3)已知碱性条件下BrO比BrO-更稳定,故溴单质和碳酸钠溶液反应生成BrO和Br-,BrO和Br-在酸性条件下发生氧化还原反应生成Br2,根据元素守恒、得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为BrO+5Br-+6H+===3Br2+3H2O。(4)①“转化”反应中Fe与悬浊液中的AgI发生氧化还原反应生成Ag和FeI2,离子方程式为Fe+2AgI===Fe2++2I-+2Ag。②由于还原性:I->Fe2+,因此向FeI2溶液中不断通入Cl2的过程中,依次发生的氧化还原反应为Cl2+2I-===2Cl-+I2、Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-。若反应物用量比=1.5,假设n(Cl2)=1.5 mol,则n(FeI2)=1 mol,被氧化的n(I-)=2 mol,被氧化的n(Fe2+)=1 mol,即参与反应的n(I-)∶n(Fe2+)=2∶1,该反应的离子方程式为2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++2I2+6Cl-。③I2易升华,分离操作X的名称是加热升华。
答案:(1)电渗析法 蒸馏法(或反渗透法)
(2)2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)富集溴元素 BrO+5Br-+6H+===3Br2+3H2O
(4)①Fe+2AgI===Fe2++2I-+2Ag ②2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++2I2+6Cl- ③加热升华
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