【精品】高考化学专题复习：限时自测31开利金属矿物和海水资源.doc

化学高考精品资料课后限时自测(三十一)(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)1下列有关金属的工业制法中，正确的是()A制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液B制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁C制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁D制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝【解析】电解法制取金属钠时，需要电解熔融的NaCl，而不是其溶液，A项错误；镁的还原性很强，不能用热还原法来制取，而应用电解法，C项错误；熔融的氯化铝不导电，故不能电解其熔融物制取金属铝，而应电解熔融的氧化铝，D项错误。【答案】B2下列对图中现象或应用的解释正确的是()图甲图乙图丙图丁A图甲所示是太阳能海水淡化装置，该装置中能量转化方式为太阳能电能热能，由此可知该过程涉及物理变化和化学变化B图乙所示是树林中透过的光线，可用丁达尔现象来解释C图丙所示是节日焰火，原理为焰色反应，利用焰色反应可区别某些金属元素是单质状态还是化合态D图丁所示是太阳能交通信号灯，高纯度的二氧化硅是太阳能电池板的主要材料【解析】选项A，能量转化方式提示该海水淡化方法为蒸馏法，故只有物理变化，A错。选项B，树林大气中存在直径为1100 nm的尘埃颗粒、雾状的微小水滴，从而在光线通过时，形成了丁达尔现象，B正确。选项C，利用焰色反应不能区别某些金属元素是单质状态还是化合态，C错。选项D，太阳能电池板的主要材料是单质硅，D错。【答案】B3(2014·豫北质量检测)水是地球上极其重要的一种资源，下列有关水的表述中正确的是()A电解水制H2和O2时加入少量盐酸或硫酸可加快电解速率B回收废旧电池的目的主要是防止电池中的NH4Cl对土壤和水资源造成污染C推广使用无磷洗衣粉主要是为了防止水体富营养化DTO中，质量数之和是质子数之和的两倍【解析】电解水时不能加盐酸，否则会产生Cl2，A错。回收废旧电池的目的主要是防止重金属元素带来的污染，B错。选项D，TO中，质量数之和为22，质子数之和为10，D错。【答案】C4(2014·成都诊断)从淡化海水中提取溴的流程如下： 下列有关说法不正确的是()AX试剂可用Na2SO3饱和溶液B步骤的离子反应：2BrCl2=2ClBr2C工业上每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2 44.8 LD步骤包含萃取、分液和蒸馏【解析】Na2SO3Br2H2O=Na2SO42HBr，A项正确；步骤利用氯的非金属性比溴强，可以利用置换反应制取Br2，B项正确；反应和反应均使用到Cl2，故制取1 mol Br2消耗2 mol氯气，因未标明氯气所处的温度和压强，C项错误；从浓溴水提取溴，可利用有机溶剂(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有机溶液，再经蒸馏可得到纯净的溴，D项正确。【答案】C5(2014·南京市高三学情调研)下列有关说法错误的是()A利用铝热反应可以冶炼熔点较高的金属B用作“钡餐”的物质主要成分是硫酸钡C常温下，可以用铁制容器来盛装冷的浓硫酸D人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，其主要成分是二氧化硅【解析】A项，铝具有强还原性，可以冶炼出熔点较高的金属，正确。B项，BaSO4不溶于胃酸，故可以作为“钡餐”，正确。C项，铁遇浓硫酸发生钝化，故可以盛装冷的浓硫酸，正确。D项，人造刚玉的主要成分应为Al2O3，错误。【答案】D6(2014·豫南五校联考)溴是海水中的重要元素，海水中溴元素的含量一般为0.067 g·L1，晒盐浓缩后的苦卤中含有浓度较高的溴离子，向苦卤中通入氯气，可以得到溴单质。下列有关说法中不正确的是()A向苦卤中通入氯气发生反应的离子方程式为2BrCl2=2ClBr2B向苦卤中通入氯气时，溴元素的化合价升高，溴元素被氧化C将溴单质从溴水中分离出来，可以利用裂化汽油进行萃取D苦卤中通入Cl2后得到的溴单质通常要先用热空气或水蒸气吹出吸收以达到富集的目的【解析】裂化汽油含有不饱和烃，易与溴水中的溴发生加成反应，因而不能作萃取剂。【答案】C7海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是()A.除去粗盐中的SO、Ca2、Mg2、Fe3等杂质，中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸B中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段C中溴元素均被氧化D蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法【解析】A项中的加入顺序会导致Ba2无法除尽，A错误；单质镁是通过电解熔融MgCl2的方法制取的，B正确；流程图中的第步中溴元素被还原，C错误；蒸馏法会消耗大量的能源，不是最具有发展前景的方法，D错误。【答案】B8新科学家网站报道，科学家通过电解Fe2O3、SiO2、CaO的熔融液(1 600 )制得了铁。若该方法用于工业上冶铁，与常规方法相比，下列说法错误的是()A大幅度降低能耗B电解时铁在阴极上析出C降低温室气体的排放D生成等量的铁时，此方法与热还原法转移的电子数相同【解析】工业上冶铁通常采用热还原法，利用热还原法冶铁，会产生大量的二氧化碳。电解冶铁过程中，铁在电解池的阴极析出，阳极析出氧气，不产生二氧化碳，但要消耗大量的电能。根据电子守恒，等量的3价铁0价铁，转移的电子数目相同。【答案】A9环境与可持续发展是现在国际的主题，利用海水是可持续发展的一个任务，对于海水的利用认识错误的是()A海水中有大量人类需要的物质，人类可以大量开发海水中的物质，以满足资源短缺的问题B海水可以成为廉价的能源基地，但不能开发过度，要适度使用和开发C可以用太阳能电解海水以获取氢能源D人类在利用海水时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡【解析】人类应该适度的开发利用海洋资源，以保持可持续发展。【答案】A10(2014·山西省大同市高三年级四校联考)世界上60%的镁是从海水中提取的，其提取步骤如下：把贝壳制成生石灰在海水中加入生石灰，过滤，洗涤沉淀物将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤在氯化氢热气流中加热晶体电解上述所得盐(熔融条件下)下列说法正确的是()A向洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净B上述变化过程中包括了分解、化合、复分解、置换四种反应类型C在氯化氢热气流中干燥晶体是为了加快干燥速度D步骤也可以采用电解该盐水溶液的方法【解析】A中洗涤液中如果含有Ca2，滴加碳酸钠溶液会生成白色沉淀，所以可检验沉淀是否洗涤干净。B中提取镁的过程中涉及的反应主要有：CaCO3CaOCO2；CaOH2O=Ca(OH)2；Ca(OH)2MgCl2=CaCl2Mg(OH)2；Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O；MgCl2·6H2OMgCl26H2O；MgCl2(熔融)MgCl2。上述反应中没有置换反应，故B项错误。C中在氯化氢热气流中干燥晶体是为了抑制MgCl2水解。D中电解MgCl2溶液将得到氢氧化镁。【答案】A二、非选择题(共50分)11(12分)(2011·山东高考节选)实验室以含有Ca2、Mg2、Cl、SO、Br等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流程如下： (1)操作使用的试剂是_，所用主要仪器的名称是_。(2)加入溶液W的目的是_。用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2。由表中数据可知，理论上可选择的pH最大范围是_。酸化溶液Z时，使用的试剂为_。开始沉淀时的pH沉淀完全时的pHMg29.611.0Ca212.2c(OH)1.8 mol·L1【解析】(1)由题意知操作为分液，而含溴的溶液从下层分离，所用萃取剂密度比水大，应为CCl4，分液的主要仪器为分液漏斗。(2)加入W的目的是除去SO；用调节pH的方法除去Mg2，故应使Mg2完全沉淀而Ca2不沉淀，故pH的最大范围为11.012.2；酸化溶液时为不引入杂质，应选盐酸。【答案】(1)四氯化碳分液漏斗(2)除去溶液中的SO11.0pH12.2盐酸12(12分)(2014·西安质检)我们知道海带中含有碘元素，经常食用海带可以防治甲状腺肿大，所以工业上常用海带为原料提取碘单质。查有关资料可知碘单质有升华现象。下面是某校化学探究小组设计的从海带中提取单质碘的实验，请你完成下列实验。(1)将干燥洁净的海带用酒精湿润后在_(填一种仪器名称)中灼烧成灰烬。(2)将海带灰烬冷却至室温，转移到烧杯中，加蒸馏水后，搅拌、煮沸、冷却、_(填一种操作名称)。(3)在滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入一定量的过氧化氢溶液，此时发生反应的离子方程式为：_。(4)把(3)中所得到的溶液注入分液漏斗中，然后再加入四氯化碳，振荡、静置，可以观察到四氯化碳层呈_色。经分液得到碘的四氯化碳溶液，在这一实验过程中，四氯化碳起_作用。(5)用试管取碘的四氯化碳溶液用水浴加热，待四氯化碳挥发完即可得到固体碘单质。为什么不用酒精灯直接加热蒸发四氯化碳：_。(6)证明得到的固体是碘单质的化学方法是_。【解析】(1)经酒精润湿的海带应放在坩埚中灼烧。(3)滤液中先加入硫酸酸化，后加入双氧水，发生的反应为：2IH2O22H=I22H2O。(4)把(3)中所得溶液加入四氯化碳中，溶液分层，上层为水溶液，几乎无色，下层为碘的四氯化碳溶液，呈紫红色。(5)用酒精灯加热碘的四氯化碳溶液，四氯化碳挥发的同时碘也容易升华，从而造成碘的损失。(6)利用淀粉遇碘变蓝色可以检验碘的存在。【答案】(1)坩埚(2)过滤(3)2IH2O22H=I22H2O(4)紫红萃取剂(5)因为酒精灯直接加热时的温度高，单质碘易升华，会损失一部分碘(6)取得到的固体少许，将其加入到淀粉溶液中，淀粉溶液变蓝，即可证明所得固体为碘单质(其他方法合理也可)13(12分)金属镁和镁合金在航空、汽车制造和电子工业等领域具有广泛的用途，金属镁的冶炼有多种方法，其中之一为皮江法。该方法是以白云石(CaCO3·MgCO3)为原料，经高温煅烧生成氧化物(CaO·MgO)，氧化物在还原炉中经1 200 真空条件下用硅铁还原生成镁蒸气(铁在反应前后化合价不变)，镁蒸气经冷凝器冷凝为粗镁，粗镁再经精炼、铸锭得到成品金属镁。反应工艺流程如图所示： (1)在冶炼过程中反应温度对生成金属镁的影响如图，从图中分析，还原反应的反应热H_(填“<”、“>”或“”)0，理由是_。(2)工业上，另一种冶炼镁的原理是MgCO3MgOCO2，MgOCCl2MgCl2CO，电解氯化镁。工业上不直接电解氧化镁的原因是_。(3)另外也可以海水为原料来冶炼金属镁，已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp5.6×1012，如果在海水结晶的母液中，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2)_mol/L。【解析】(1)由图象可知温度越高，镁的产率越大，所以此反应应为吸热反应，H>0。(2)电解法冶炼金属，其原料必须满足两个条件，第一个条件必须是离子化合物；第二个条件是熔点较低。(3)298 K下，c(OH)0.1 mol/L，Kspc(Mg2)·c2(OH)，代入数据，解得c(Mg2)5.6×1010 mol/L。【答案】(1)>升高温度Mg的产率增大，平衡向正反应方向移动，说明正反应为吸热反应(2)氧化镁熔点高于氯化镁，电解氧化镁消耗电能多，生产成本高(3)5.6×101014(14分)(2014·湖北省襄阳市高三调研统一测试)我国濒临海域的省份，能够充分利用海水制得多种化工产品。下图是以海水、贝壳(主要成分CaCO3)等为原料制取几种化工产品的工艺流程图，其中E是一种化肥，N是一种常见的金属单质。结合上述工艺流程回答下列问题：(1)物质G和L的化学式分别为_和_。固体B是生活中的一种必需品，主要用作_。(2)上述工艺流程中可以循环使用的物质的化学式为_。(3)反应的化学方程式为_；在反应中必须先通入NH3，而后通入D，其原因是_。(4)工业上利用F可制得另一种化工产品，该反应的化学方程式为_。(5)由K溶液经如何处理才能制得N？_。【解析】由知，D为CO2，C为CaO，B是生活中的一种必需品应为NaCl，故反应为工业制纯碱的反应原理：CO2NH3H2ONaCl=NH4ClNaHCO3，E为NH4Cl，F为NaHCO3，因NH3极易溶于水，CO2溶解度较小，应先通NH3再通入CO2，这样可制取较多的NaHCO3，满足工业生产。母液的主要成分为MgCl2，CaO与MgCl2溶液反应生成G(CaCl2)和HMg(OH)2，则I为MgO，N为Mg，那么，J为HCl，M为Cl2，L为H2。为防止Mg2水解，应将MgCl2溶液在HCl气体中进行蒸发结晶制取MgCl2晶体。【答案】(1)CaCl2H2调味剂(2)CO2(3)NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4ClNH3在水中的溶解度大，先通入NH3，有利于吸收CO2，使其转化为(NH4)2CO3(4)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(5)将MgCl2溶液在氯化氢气体中进行蒸发结晶制得MgCl2晶体，电解熔融的MgCl2晶体可制取金属镁