8.1 自然资源的开发与利用【考试必过】化学人教版必修第二册

**基本信息** 聚焦自然资源开发与利用，以物质性质为核心，构建“性质-方法-流程-应用”逻辑链，融合化学观念与科学探究的专项训练。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |选择题|14题|概念辨析与性质应用|金属活动性→冶炼方法；物质性质→分离技术| |非选择题|5题|流程分析与实验设计|资源开发→实验操作→工艺优化；元素转化→循环利用|

8.1 自然资源的开发与利用 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．我国为了争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，“减排”是一个重要举措。下列关于化石燃料的说法不正确的是 A．煤的气化是指将固态煤变为气态煤，使煤在燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧 B．石油的裂化、裂解、催化重整都是化学变化 C．石油裂解得到的汽油是混合物 D．天然气属于不可再生能源 2．目前电动车、手机等使用的新型电池——锂电池，是一种高效、环保电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是 A．电解法 B．高温还原法 C．热分解法 D．铝热还原法 3．实验室可通过蒸馏石油得到多种沸点范围不同的馏分，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出 B．蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸 C．冷凝管中的冷凝水应该从 a 口进 b 口出 D．温度计水银球的上限和蒸馏烧瓶支管口下沿相平 4．海水中蕴藏着丰富的资源。下列海水资源的利用中，不需要通过化学反应就能实现的是 A．蒸馏海水获得淡水 B．从海水中提取溴单质 C．电解熔融的氯化镁制金属镁 D．从海带中提取碘单质 5．煤在国民经济中占据重要地位。下列关于煤的说法正确的是 A．煤属于有机化合物 B．在物质变化类型上，煤的干馏包含了物理变化和化学变化 C．煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烃，煤是芳香烃的主要来源 D．煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，因此煤的气化并无意义 6．实验小组尝试从海藻中提取碘，下列仪器或装置不能达到实验目的的是 A．捣碎干海藻 B．灼烧海藻 C．萃取含碘溶液 D．蒸馏浸出液 7．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错误的是 A．海水中含有溴元素，需经过化学变化才可以得到溴单质 B．无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能 C．从海水中可以得到NaCl电解熔融NaCl可制备金属钠 D．从海水中提取镁可以采用下列方法：海水Mg(OH)2MgCl2溶液→MgCl2→MgCl2(熔融)Mg 8．下列关于铝热反应2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe的说法不正确的是 A．该反应中Al作还原剂 B．该反应中氧化产物与还原产物的物质的量比为1∶2 C．该反应中冶炼1 mol Fe转移2 mol电子 D．该反应可用于焊接钢轨 9．粗盐中含可溶性杂质(、、等)和难溶性杂质(泥沙等)，粗盐的提纯流程如下图所示。 下列有关说法正确的是 A．“溶解”和“过滤”操作中玻璃棒的作用相同 B．“步骤①”与“步骤③”的顺序可调换 C．“步骤④”中所加试剂为稍过量的稀盐酸 D．“步骤⑤”的操作是蒸发浓缩、冷却结晶 10．下列关于金属冶炼的说法中，正确的是 A．金属冶炼的本质是将化合态的金属元素还原为金属单质的过程 B．锈蚀后的铁制品没有回收冶炼价值 C．像钾、钠等活泼金属可以通过热分解法来冶炼 D．金属的冶炼方法与金属离子的氧化性无关 11．以某电厂的粉煤灰为原料(主要含和等)提铝的工艺流程如下，下列说法不正确的是 A．“浸出”时适当升温可提高浸出率 B．“浸渣”的主要成分是 和 C．“焙烧”产生的气体可用于制备硫酸 D．“滤液2”可返回“浸出”工序循环使用 12．利用海水提溴的过程如下，下列说法中不正确的是 A．①中加入酸化是为了防止、与弱碱性的海水发生反应 B．热空气吹出法利用了溴易挥发的性质 C．②中将蒸气还原为，富集了溴元素 D．若提取1 mol ，至少需要标准状况下22.4 L的 13．海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法错误的是 A．试剂1可以选用石灰乳 B．从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为：2Br - + Cl2＝2Cl- + Br2 C．工业上，电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗 D．可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO 14．从海水中提取部分物质的过程如下图所示，下列有关说法错误的是 A．过程①需要加入化学试剂、沉淀、过滤等操作 B．由“母液→无水MgCl2”一系列变化中未涉及氧化还原反应 C．工业上一般用电解氯化镁溶液制取Mg单质 D．反应③和⑤均可由下列反应实现：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，该反应属于置换反应 二、非选择题（共5小题，共58分） 15．（8分）石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备． （1）石油分馏时，在不断向________（填工业设备名称）内投放原料的同时获得产品，该过程为____操作过程． （2）石油裂化分为热裂化、_________和加氢裂化，裂化的目的是提高________________的产量． （3）煤的洗选是为了降低原煤中灰分和_______的含量．煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒______进行燃烧的过程． （4）煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和______存在下与__________作用生成液体燃料的过程。 16．（11分）A是自然界存在最广泛的ⅡA族元素，常以化合物F存在。从单质A起始发生的一系列化学反应可由下图表示： 请回答下列问题： （1） A与水反应的化学方程式为_______________，E与水反应的化学方程式为_____________； （2）F的化学式为_____________，G和D的电子式分别为_______________和______________； （3）D与H反应可能生成的盐有_____________ (填化学式)； （4）实际生产中，可由F为原料制备单质A，简述一种制备方法_________________。 17．（9分）溴主要以Br-形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备的Br2的操作步骤为： ①一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2 ②利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等 ③用硫酸酸化步骤②得到的混合物 完成下列填空： （1）Cl2氧化Br-应在_______条件下进行，目的是为了避免______。 （2）Br2可用热空气吹出，其原因是______。 （3）写出步骤③所发生的化学反应方程式_______________________。 用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是____________。步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为_________ （4）为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中______。 a．通入HBr b．加入Na2CO3溶液 c．加入NaBr溶液 d．加入Na2SO3溶液 18．（15分）某实验小组将海带灼烧成灰，用水浸泡得到海带灰的水溶液，过滤得含I-离子的海带浸取液，然后按以下甲乙两方案提取单质碘。 已知：3I2+6OH−=5I−+＋3H2O，5I−++6H+=3I2+3H2O；酸性条件下，I2在水溶液中的溶解度很小。 回答下列问题： （1）灼烧海带时需要用到的实验仪器是_______。 A．试管      B．瓷坩埚    C．坩埚钳    D．蒸发皿    E．酒精灯 （2）分液漏斗使用前进行的操作是_______；步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是_______。 （3）下列有关步骤Y的说法正确的是_______。 A．将碘转化为离子进入水层 B．氢氧化钠溶液可以用乙醇替代 C．除去“浸取原液”中的杂质 （4）操作Z是_______。 （5）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：_______。 （6）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶液，还需要经过蒸馏，观察下图所示实验装置，将错误之处改正_______。 19．（15分）综合利用某盐湖卤水提溴、提镁、提锂，其工艺流程如下图所示。 已知： ⅰ.盐湖卤水中所含主要微粒的浓度如下表： 微粒种类 浓度() 0.84 105.4 15.7 16.7 3.33 203.7 1.61 21.3 ⅱ.难溶，可溶。 请回答下列问题： （1）加入石灰乳后的“操作1”是_______。 （2）向浓缩苦卤中通入，发生反应的离子方程式是_______。 （3）在提溴过程中，进行虚线框中流程的目的是_______，吹出塔的过程利用了溴单质的性质。物料进入蒸馏塔前，需要加入的“试剂1”是_______(填序号)。 a.45%的硫酸溶液　　    b.　　c.浓NaOH溶液 （4）的沸点约为59℃，蒸馏塔的出口温度控制在70～80℃，温度过高或过低都不利于生产。请说明温度过高时可能的后果：_______。 （5）若向浓缩苦卤中加入过量石灰乳，得到的中可能混有的杂质有_______(填化学式)。 （6）在高温时发生分解反应，产物均为氧化物。请结合灼烧时发生反应的化学方程式，说明其中部分产物能在上述流程中循环利用的理由：_______。 （7）“滤液1”经蒸发浓缩可进一步富集锂，同时除去其中的主要杂质。“滤渣”的成分是_______(填化学式)。 学科网（北京）股份有限公司 $ 8.1 自然资源的开发与利用 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．我国为了争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，“减排”是一个重要举措。下列关于化石燃料的说法不正确的是 A．煤的气化是指将固态煤变为气态煤，使煤在燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧 B．石油的裂化、裂解、催化重整都是化学变化 C．石油裂解得到的汽油是混合物 D．天然气属于不可再生能源 【答案】A 【解析】A．煤的气化是指煤在特定条件下，反应生成CO、CH4、H2等可燃气体CO2和N2等非可燃气体的过程，A选项错误；B．石油的裂化、裂解、催化重整都是化学变化，B选项正确；C．石油裂解得到的汽油是多种烃的混合物，C选项正确；D．煤、石油、天然气均为不可再生能源，D选项正确；答案选A。 2．目前电动车、手机等使用的新型电池——锂电池，是一种高效、环保电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是 A．电解法 B．高温还原法 C．热分解法 D．铝热还原法 【答案】A 【解析】常见金属的冶炼方法有电解法、热还原法和热分解法等，活泼金属Na、Mg、Al等用电解法冶炼，锂的金属性介于钠和镁之间，应用电解法冶炼。故选A。 3．实验室可通过蒸馏石油得到多种沸点范围不同的馏分，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出 B．蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸 C．冷凝管中的冷凝水应该从 a 口进 b 口出 D．温度计水银球的上限和蒸馏烧瓶支管口下沿相平 【答案】C 【解析】A．在蒸馏时，石油的温度逐渐升高，沸点较低的先气化馏出，所以沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出，故A正确；B．沸石具有防暴沸作用，所以蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸，减少安全事故的发生，故B正确；C．冷凝管中水采用逆流方式，所以冷凝水应该b为进水口、a为出水口，故C错误；D．温度计测量馏分温度，则温度计水银球和蒸馏烧瓶支管口处相平，故D正确；故选：C。 4．海水中蕴藏着丰富的资源。下列海水资源的利用中，不需要通过化学反应就能实现的是 A．蒸馏海水获得淡水 B．从海水中提取溴单质 C．电解熔融的氯化镁制金属镁 D．从海带中提取碘单质 【答案】A 【解析】A．蒸馏是利用水与海水中盐类的沸点差异分离得到淡水，过程无新物质生成，不需要发生化学反应，A符合题意；B．海水中溴元素以形式存在，提取溴单质需要加入氧化剂将氧化为，发生化学反应，B不符合题意；C．电解熔融氯化镁生成镁单质和氯气，反应为，属于化学反应，C不符合题意；D．海带中碘元素以化合态形式存在，提取碘单质需要将氧化为，发生化学反应，D不符合题意；故选A。 5．煤在国民经济中占据重要地位。下列关于煤的说法正确的是 A．煤属于有机化合物 B．在物质变化类型上，煤的干馏包含了物理变化和化学变化 C．煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烃，煤是芳香烃的主要来源 D．煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，因此煤的气化并无意义 【答案】B 【解析】A．煤是由有机物和无机物组成的混合物，不是有机化合物，化合物是纯净物，故A错误；B．煤的干馏是煤在隔绝空气加强热生成焦炭、煤焦油、焦炉气，煤的干馏过程发生了复杂的物理变化和化学变化，故B正确；C．煤的干馏产物中含有苯和甲苯等，煤中不含有苯、甲苯等芳香经，故C错误；D．煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，但水煤气燃烧时产生的有害物质少，能煤转化为水煤气减少污染物的排放，意义重大，故D错误；答案选B。 6．实验小组尝试从海藻中提取碘，下列仪器或装置不能达到实验目的的是 A．捣碎干海藻 B．灼烧海藻 C．萃取含碘溶液 D．蒸馏浸出液 【答案】B 【解析】A．捣碎干海藻固体，使用研钵研磨操作正确，可以达到实验目的，A不符合题意；B．灼烧海藻属于高温固体灼烧，需要将海藻放在坩埚中，坩埚直接放在泥三角上加热；该装置在蒸发皿中灼烧海藻，不能达到实验目的，B符合题意；C．碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，可以用四氯化碳萃取碘水中的碘；振荡时分液漏斗需要倒转振荡，操作正确，可以达到实验目的，C不符合题意；D．蒸馏浸出液时，温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处，冷凝水遵循“下进上出”，符合蒸馏操作要求，装置正确，可以达到实验目的，D不符合题意；故答案为B。 7．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错误的是 A．海水中含有溴元素，需经过化学变化才可以得到溴单质 B．无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能 C．从海水中可以得到NaCl电解熔融NaCl可制备金属钠 D．从海水中提取镁可以采用下列方法：海水Mg(OH)2MgCl2溶液→MgCl2→MgCl2(熔融)Mg 【答案】B 【解析】A．海水中的溴元素需要通过氧化剂把溴离子氧化为溴单质，再利用还原剂还原溴单质为溴离子，通入氯气氧化溴离子为溴单质；过程中发生化学反应，故A正确；B．在波浪发电和潮汐发电过程中机械能转化为电能，不是将化学能转化为电能，故B错误；C．从海水中通过蒸发溶剂可以得到NaCl固体，电解熔融NaCl可制备金属钠是工业制备钠的方法，故C正确；D．依据海水提取镁的原理分析，卤水中加入氢氧化钙沉淀镁离子生成氢氧化镁，过滤后加盐酸溶解后蒸发浓缩，冷却结晶析出晶体，在氯化氢气流中加热失去结晶水，得到氯化镁固体，电解熔融氯化镁得到镁金属，反应过程中需经过化学变化，故D正确；故选B。 8．下列关于铝热反应2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe的说法不正确的是 A．该反应中Al作还原剂 B．该反应中氧化产物与还原产物的物质的量比为1∶2 C．该反应中冶炼1 mol Fe转移2 mol电子 D．该反应可用于焊接钢轨 【答案】C 【解析】A．反应中Al元素化合价升高，被氧化，为还原剂，故A正确；B．反应中Fe为还原产物，Al2O3为氧化产物，由方程式可知氧化产物与还原产物的物质的量比为1：2，故B正确；C．反应中Fe元素化合价由+3价降低到0价，则冶炼1molFe转移3mol电子，故C错误；D．反应可置换出铁，且在高温下进行，可用于焊接钢轨，故D正确。故选C。 9．粗盐中含可溶性杂质(、、等)和难溶性杂质(泥沙等)，粗盐的提纯流程如下图所示。 下列有关说法正确的是 A．“溶解”和“过滤”操作中玻璃棒的作用相同 B．“步骤①”与“步骤③”的顺序可调换 C．“步骤④”中所加试剂为稍过量的稀盐酸 D．“步骤⑤”的操作是蒸发浓缩、冷却结晶 【答案】C 【解析】A．“溶解”操作中玻璃棒的作用是搅拌，“过滤”操作中玻璃棒的作用是引流，A错误；B．过量的溶液还要除去步骤①中过量的钡离子，因此“步骤①”与“步骤③”的顺序不可调换，B错误；C．用稍过量的稀盐酸除去多余的和，C正确；D．“步骤⑤”的操作应为蒸发结晶，D错误。故选C。 10．下列关于金属冶炼的说法中，正确的是 A．金属冶炼的本质是将化合态的金属元素还原为金属单质的过程 B．锈蚀后的铁制品没有回收冶炼价值 C．像钾、钠等活泼金属可以通过热分解法来冶炼 D．金属的冶炼方法与金属离子的氧化性无关 【答案】A 【解析】A．金属冶炼的本质将金属阳离子变为金属单质即将化合态的金属元素还原为金属单质的过程，故A正确；B．锈蚀后的铁制品也可以将化合态的金属元素变为单质，因此有回收冶炼价值，故B错误；C．像钾、钠等活泼金属可以通过电解法来冶炼，故C错误；D．金属的冶炼方法与金属离子的氧化性有关，金属离子氧化性越强，其冶炼方法越简单，比如氧化银采用热分解法，金属离子氧化性越弱，其冶炼方法越难，比如电解熔融氯化钠得到钠，故D错误。综上所述，答案为A。 11．以某电厂的粉煤灰为原料(主要含和等)提铝的工艺流程如下，下列说法不正确的是 A．“浸出”时适当升温可提高浸出率 B．“浸渣”的主要成分是 和 C．“焙烧”产生的气体可用于制备硫酸 D．“滤液2”可返回“浸出”工序循环使用 【答案】D 【解析】粉煤灰为原料（主要含、和等）加入硫酸，浸渣为和，加入硫酸钾，与硫酸铝反应生成溶解度较小的明矾晶体析出；焙烧时，固体分解产生、和等气体，后续水浸可将溶解除去，得到氧化铝。A．浸出时适当升温，可以加快反应速率，促进原料中铝的浸出，能提高浸出率，A正确；B．粉煤灰中，不与硫酸反应，与硫酸反应生成微溶的，和硫酸反应后进入溶液，因此浸渣主要为和，B正确；C．焙烧会产生硫的氧化物（）是制备硫酸的原料，C正确；D．焙烧后固体产物为和，水浸后溶于水得到滤液2，因此滤液2中主要成分为，应该返回沉铝工序循环使用，不能返回浸出工序（浸出需要硫酸），D错误；故选D。 12．利用海水提溴的过程如下，下列说法中不正确的是 A．①中加入酸化是为了防止、与弱碱性的海水发生反应 B．热空气吹出法利用了溴易挥发的性质 C．②中将蒸气还原为，富集了溴元素 D．若提取1 mol ，至少需要标准状况下22.4 L的 【答案】D 【解析】先通过将浓缩海水中的氧化为，利用溴易挥发的性质用热空气吹出，再通过将还原为完成溴元素富集，最终再次通入氧化得到单质溴。A．、均可与弱碱性溶液发生歧化反应，加入酸化可使海水呈酸性，避免、与弱碱性海水反应，A正确；B．溴单质沸点低，具有易挥发的性质，热空气可降低溴蒸气分压，促进溴挥发逸出，该方法利用了溴易挥发的性质，B正确；C．反应②中与发生反应，被还原为，将低浓度的溴转化为高浓度的溶液，实现了溴元素的富集，C正确；D．提取，流程中①和③两步均发生氧化的反应，每步均消耗，总计至少消耗，标准状况下体积为，D错误；故选 D。 13．海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法错误的是 A．试剂1可以选用石灰乳 B．从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为：2Br - + Cl2＝2Cl- + Br2 C．工业上，电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗 D．可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO 【答案】C 【解析】海水提纯后得到苦卤和粗盐，苦卤中加入稀硫酸、氯气将溴离子氧化为溴单质，K+和Mg2+加入碱将Mg2+沉淀为氢氧化镁沉淀。A．氢氧化镁比氢氧化钙更难溶，所以可利用溶解度大的物质转化为溶解度小的物质，加入石灰乳将镁离子转化为氢氧化镁沉淀，A正确；B．从苦卤中提取溴，向其中加入氯水，发生置换反应生成溴单质和氯离子，B正确；C．MgO、MgCl2都是离子化合物，由于离子半径Cl->O2-，所以氧化镁的离子键比氯化镁的强，断裂消耗的能量高，因此氧化镁的熔点比氯化镁高，在工业上是通过电解熔融氯化镁来制取镁单质，C错误；D．氯化钡电离产生的Ba2+与粗盐中的SO反应生成硫酸钡沉淀，通过过滤除去，D正确；故合理选项是C。 14．从海水中提取部分物质的过程如下图所示，下列有关说法错误的是 A．过程①需要加入化学试剂、沉淀、过滤等操作 B．由“母液→无水MgCl2”一系列变化中未涉及氧化还原反应 C．工业上一般用电解氯化镁溶液制取Mg单质 D．反应③和⑤均可由下列反应实现：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，该反应属于置换反应 【答案】C 【解析】A．根据粗盐中含有Na2SO4、CaCl2、MgCl2、泥沙等杂质，所以过程①需要加入化学试剂、沉淀、过滤等操作除去杂质，故A正确；B．由“母液→无水MgCl2”一系列变化中元素的化合价未发生变化，未涉及氧化还原反应，故B正确；C．工业制取单质Mg采用电解熔融MgCl2，而不是电解MgCl2溶液g，故C错误；D．反应③和⑤均可由下列反应实现：2Br-+Cl2＝Br2+2Cl-，该反应属于置换反应，故D正确。故选C。 二、非选择题（共5小题，共58分） 15．（8分）石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备． （1）石油分馏时，在不断向________（填工业设备名称）内投放原料的同时获得产品，该过程为____操作过程． （2）石油裂化分为热裂化、_________和加氢裂化，裂化的目的是提高________________的产量． （3）煤的洗选是为了降低原煤中灰分和_______的含量．煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒______进行燃烧的过程． （4）煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和______存在下与__________作用生成液体燃料的过程。 【答案】 （1）馏塔 （1分） 连续 （1分） （2）催化裂化 （1分） 轻质燃料油（或汽油）（1分） （3）硫 （1分） 浮动 （1分） （4）催化剂 （1分） 水（1分） 【解析】（1）石油分溜在分馏塔中进行，且该过程为连续操作； （2）石油裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂化，裂化的目的是提高汽油的产量，尤其是轻质燃料油（或汽油）的产量； （3）煤的洗选是为了降低原煤中灰分和硫分、矸石的含量；煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒进行燃烧的过程； （4）煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和催化剂存在下与H2O作用生成液体燃料的过程。 16．（11分）A是自然界存在最广泛的ⅡA族元素，常以化合物F存在。从单质A起始发生的一系列化学反应可由下图表示： 请回答下列问题： （1） A与水反应的化学方程式为_______________，E与水反应的化学方程式为_____________； （2）F的化学式为_____________，G和D的电子式分别为_______________和______________； （3）D与H反应可能生成的盐有_____________ (填化学式)； （4）实际生产中，可由F为原料制备单质A，简述一种制备方法_________________。 【答案】 （1） Ca+2H2O=Ca（OH）2+H2↑ （2分） NaH+H2O=NaOH+H2↑ （2分） （2）CaCO3 （1分） （1分） （1分） （3）Na2CO3、NaHCO3 （2分） （4）将CaCO3与盐酸反应转化为CaCl2，然后电解熔融的CaCl2固体就制得单质钙（2分） 【解析】自然界存在最广泛的ⅡA族元素为Ca，Ca元素常以CaCO3形式存在，F为CaCO3；Ca与水反应生成Ca（OH）2和H2，B能与Na反应，C与D反应生成CaCO3和H2O，故D为二氧化碳，C是Ca(OH)2，G为氧化钙；B为H2，B与Na共热生成的E为NaH，NaH与水反应生成NaOH和H2，则H为NaOH。 （1）A与水反应的化学方程式为Ca＋2H2O=Ca(OH)2＋H2↑，E与水反应的化学方程式为NaH＋H2O=NaOH＋H2↑； （2）F的化学式为CaCO3，氧化钙和二氧化碳的电子式分别为和； （3）二氧化碳与氢氧化钠反应可能生成的盐有Na2CO3、NaHCO3； （4）实际生产中，可由F（CaCO3）为原料制备单质A（Ca），Ca属于活泼金属，应采用电解法制备，所以制备方法为：将CaCO3与盐酸反应转化为CaCl2，然后电解熔融的CaCl2固体就制得单质钙。 17．（9分）溴主要以Br-形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备的Br2的操作步骤为： ①一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2 ②利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等 ③用硫酸酸化步骤②得到的混合物 完成下列填空： （1）Cl2氧化Br-应在_______条件下进行，目的是为了避免______。 （2）Br2可用热空气吹出，其原因是______。 （3）写出步骤③所发生的化学反应方程式_______________________。 用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是____________。步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为_________ （4）为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中______。 a．通入HBr b．加入Na2CO3溶液 c．加入NaBr溶液 d．加入Na2SO3溶液 【答案】 （1）酸性 （1分） 溴中毒及生成的溴与碱发生反应（且碱性溶液中氯气与碱反应）（1分） （2）Br2易挥发 （1分） （3）3H2SO4+5NaBr+NaBrO3=3Na2SO4+3Br2+3H2O （2分） 溴酸能将Cl-氧化成Cl2（1分）Br2有强氧化性（1分） （4） c（2分） 【解析】（1）Cl2氧化Br-生成溴单质，则应在通风橱中酸性条件下进行，防止溴中毒及生成的溴与碱发生反应（且碱性溶液中氯气与碱反应）， 故答案为：通风橱中酸性；溴中毒及生成的溴与碱发生反应（且碱性溶液中氯气与碱反应）； （2）因溴的沸点较低，易挥发，Br2可用热空气吹出，故答案为：溴的沸点较低，易挥发； （3）发生氧化还原反应生成硫酸钠、溴单质、水，该反应为3H2SO4+5NaBr+NaBrO3=3Na2SO4+3Br2+3H2O；盐酸能被溴酸钠氧化，则不能利用盐酸酸化，且溴挥发，对大气造成污染，则有时运输到目的地后再酸化， 故答案为：3H2SO4+5NaBr+NaBrO3=3Na2SO4+3Br2+3H2O；用盐酸酸化，则盐酸被NaBrO3氧化；Br2易挥发，对大气有污染； （4）利用NaBr溶液与Cl2反应，然后分液可除去Cl2，只有c符合，其它选项会引入新的杂质，故答案为：c． 18．（15分）某实验小组将海带灼烧成灰，用水浸泡得到海带灰的水溶液，过滤得含I-离子的海带浸取液，然后按以下甲乙两方案提取单质碘。 已知：3I2+6OH−=5I−+＋3H2O，5I−++6H+=3I2+3H2O；酸性条件下，I2在水溶液中的溶解度很小。 回答下列问题： （1）灼烧海带时需要用到的实验仪器是_______。 A．试管      B．瓷坩埚    C．坩埚钳    D．蒸发皿    E．酒精灯 （2）分液漏斗使用前进行的操作是_______；步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是_______。 （3）下列有关步骤Y的说法正确的是_______。 A．将碘转化为离子进入水层 B．氢氧化钠溶液可以用乙醇替代 C．除去“浸取原液”中的杂质 （4）操作Z是_______。 （5）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：_______。 （6）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶液，还需要经过蒸馏，观察下图所示实验装置，将错误之处改正_______。 【答案】（1）BCE（2分） （2） 检验分液漏斗是否漏水（2分） 出现分层，下层为紫红色（2分） （3）A（2分） （4）过滤 (洗涤)（2分） （5）取提取后的溶液少许，滴加淀粉溶液，若变蓝则还有单质碘，否则没有（2分） （6）温度计的水银球应在支管口处，进水应从低端口进入（3分） 【解析】海带灼烧后用水浸取，得到含I-的溶液，经O2在pH=4~5的条件下氧化为I2，再通过CCl4萃取分液、蒸馏（或用NaOH溶液反萃取、H2SO4酸化后过滤提纯）得到单质碘；   （1）灼烧海带需要的仪器为：瓷坩埚、坩埚钳、酒精灯，故选 BCE；   （2）分液漏斗使用前需要检查是否漏水（检漏）；CCl4密度比水大，萃取后下层为紫红色（碘的CCl4溶液），上层接近无色，现象为：溶液分层，下层有机层呈紫红色，上层水层接近无色； （3）步骤Y中，I2与NaOH反应生成I-和，进入水层，从而与CCl4分离；乙醇与CCl4互溶，不能替代NaOH溶液；该步骤不除去浸取原液中的杂质。故选 A； （4）酸性条件下I2在水中溶解度很小，会以固体形式析出，操作Z为过滤；   （5）检验单质碘的方法：取少量溶液，加入淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明含有单质碘；若不变蓝，则不含单质碘； （6）蒸馏装置的错误改正：温度计水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处（不应插入液面下）；冷凝管中冷却水应下口（低端口）进、上口（高端口）出（图中方向相反，需调换进水和出水方向）。 19．（15分）综合利用某盐湖卤水提溴、提镁、提锂，其工艺流程如下图所示。 已知： ⅰ.盐湖卤水中所含主要微粒的浓度如下表： 微粒种类 浓度() 0.84 105.4 15.7 16.7 3.33 203.7 1.61 21.3 ⅱ.难溶，可溶。 请回答下列问题： （1）加入石灰乳后的“操作1”是_______。 （2）向浓缩苦卤中通入，发生反应的离子方程式是_______。 （3）在提溴过程中，进行虚线框中流程的目的是_______，吹出塔的过程利用了溴单质的性质。物料进入蒸馏塔前，需要加入的“试剂1”是_______(填序号)。 a.45%的硫酸溶液　　    b.　　c.浓NaOH溶液 （4）的沸点约为59℃，蒸馏塔的出口温度控制在70～80℃，温度过高或过低都不利于生产。请说明温度过高时可能的后果：_______。 （5）若向浓缩苦卤中加入过量石灰乳，得到的中可能混有的杂质有_______(填化学式)。 （6）在高温时发生分解反应，产物均为氧化物。请结合灼烧时发生反应的化学方程式，说明其中部分产物能在上述流程中循环利用的理由：_______。 （7）“滤液1”经蒸发浓缩可进一步富集锂，同时除去其中的主要杂质。“滤渣”的成分是_______(填化学式)。 【答案】（1）过滤（1分） （2）（2分） （3） 富集溴元素，提高溴的浓度 （2分） b（2分） （4）温度过高，会使大量水蒸气随溴蒸气一同蒸出，导致溴单质纯度降低，还会浪费能源（2分） （5）、（2分） （6）高温分解，生成的与水反应可得到石灰乳（），可在流程沉镁步骤循环使用 （2分） （7）、（2分） 【解析】1.提溴过程:氧化吹出：浓缩苦卤中被 氧化生成的用热空气吹出，实现溴与卤水的初步分离；吸收富集：吹出的用和水吸收将溴转化为富集；再生提纯：吸收液中加（或其他氧化剂）氧化为，再经蒸馏塔分离得到纯溴； 2. 提镁过程：石灰乳（）加入含的卤水，发生沉淀反应过滤得到，经煅烧得，再与 C、反应生成，最后电解熔融得到金属 Mg； 3. 提锂过程：除钙：向含的溶液中加，将转化为沉淀过滤除去钙杂质；沉锂：滤液1经蒸发浓缩后，加入将转化为。 【解析】（1）加入石灰乳后生成固体沉淀，需要分离固体和溶液，该操作为过滤； （2）氧化性强于，可置换卤水中的得到溴单质，离子方程式为：； （3）原卤水中溴离子浓度很低，通过“吹出-吸收”流程可以富集溴，提高溴的浓度；溴单质易挥发，热空气可以将溴从溶液中吹出，吸收塔中将还原为，进蒸馏塔前需要加入氧化剂将重新氧化为，因此答案选b； （4）沸点约59℃，温度过高时，水的挥发量大幅增加，混入溴蒸气中降低产物纯度，同时消耗更多能源； （5）石灰乳过量，微溶；原卤水中存在，微溶，二者都会作为杂质混入沉淀中； （6）根据题意，分解产物均为氧化物，发生歧化反应，配平后反应为，产物可转化为沉淀镁所需的石灰乳，因此可以循环利用； （7）原卤水中含有大量、、，除去后，滤液1中仍存在大量这些离子，蒸发浓缩时，溶解度较小的、饱和析出，成为滤渣，实现锂的富集。 学科网（北京）股份有限公司 $