知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．（2016•汉中二模）《科学》曾评出10大科技突破，其中“火星上‘找’到水的影子”名列第一．水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质．水质优劣直接影响人体健康．海洋是化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有广阔的前景．人类把海水淡化，就可以得到大量的饮用水，常规蒸馏法，技术和工艺比较完备，但也存在较大缺陷，大量推广离子交换法和电渗析法．
（1）天然水在净化处理过程中加入明矾做混凝剂，其净水作用的原理是    （用离子方程式表示）
（2）家庭用水可以用肥皂水检验其硬度，因为    ．家用净水器中装有活性炭和阳离子交换树脂（NaR），用过的阳离子交换树脂放入     中可再生．
（3）电渗析法淡化海水的示意图如图所示，其中阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过．
阳极的主要电极反应式是    ．在阴极附近加入无色酚酞，看到的现象是    ．淡水的出口为    （填“a”“b”或“c”）．
（4）利用海水制得的食盐，制取纯碱的简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱．
①滤出晶体C后，从滤液D中提取氯化铵有两种方法：
方法一、通入氨，冷却、加食盐，过滤；
方法二、不通氨，冷却、加食盐，过滤．
对两种方法的评价正确的是（选填编号）    ．
a．方法一析出的氯化铵纯度更高         b．方法二析出的氯化铵纯度更高
c．方法一的滤液可直接循环使用         d．方法二的滤液可直接循环使用
②提取的NH₄Cl中含有少量Fe²⁺、SO₄^2-．将产品溶解，加入H₂O₂，加热至沸，再加入BaCl₂溶液，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵．加热至沸的目的是    ．滤渣的主要成分是    、    ．

难度：中等

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2．（2016•黄山二模）科研人员对某岛上山泉水进行分析化验，结果显示山泉水属于硬水．
（1）硬水是指含有较多    的水，硬水加热后产生沉淀的离子方程式    （写出生成一种沉淀物的即可）．
（2）硬度为1°的水是指每升水含10mg CaO或与之相当的物质（如7.1mg MgO），已知水的硬度在8°以下的软水，在8°以上的称为硬水．已知岛上山泉水中c（ Ca²⁺）=1.2×10^-3mol/L，c（Mg²⁺）=6×l0^-4 mol/L，那么此水    （填“是”或“否”）属于硬水．
（3）离子交换法是软化水的常用方法．聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式    ．
（4）通常向水中加入明矾净水，请用离子方程式解释其净水原理：    ．
（5）岛上还可以用海水淡化来获得淡水．下面是海水利用电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等离子，电极为惰性电极．请分析下列问题：
①阳离子交换膜是指    （填A或B）．
②写出通电后阳极区的电极反应式    ，阴极区的现象是：    ．

难度：中等

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3．海水中主要离子的含量如下：
成分含量/（mg/L）成分含量/（mg/L）
Cl^- 18980 Ca²⁺ 400
Na⁺ 10560 HCO₃^- 142
SO₄^2- 2560 Mg²⁺ 1272
（1）常温下，海水的pH在7.5～8.6之间，其原因是（用离子方程式表示）    ．
（2）电渗析法淡化海水示意图如图1所示，其中阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过．阴极上产生氢气，阴极附近还产生少量白色沉淀，其成分有    和CaCO₃，生成CaCO₃的离子方程式是    ．

（3）用海水可同时生产氯化钠和金属镁或镁的化合物，其流程如图2所示：
在实验室中由粗盐“重结晶”制精盐的操作包括溶解、过滤、蒸发…洗涤等步骤；有关其中“蒸发”步骤的叙述正确的是    ．
a．蒸发的目的是得到热饱和溶液
b．蒸发的目的是析出晶体
c．应用余热蒸干溶液
d．应蒸发至有较多晶体析出时为止
（4）25℃时，饱和Mg（OH）₂溶液的浓度为5×10^-4 mol/L．
①饱和Mg（OH）₂溶液中滴加酚酞，现象是    ．
②某学习小组测海水中Mg²⁺含量（mg/L）的方法是：取一定体积的海水，加入足量    ，再加入足量NaOH，将Mg²⁺转为Mg（OH）₂．25℃，该方法测得的Mg²⁺含量与表中1272mg/L的“真值”比较，结果    ．[填“偏大”、“偏小”或“相等”，海水中饱和Mg（OH）₂溶液的密度都以lg/cm³计]．

难度：中等

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4．食盐加碘剂的主要成份是碘酸钾（KIO₃）．工业上可用碘为原料通过电解制备碘酸钾．
【实验一】在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质后的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘：

（1）写出步骤②的离子方程式    ．
（2）上述生产流程中，可以利用的副产物是    ．
（3）分离I₂和丁的方法是    ．
【实验二】电解制取KIO₃，电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I₂+6KOH═5KI+KIO₃+3H₂O，将该溶液加入阳极区．另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却．
（4）电解时，阳极上发生反应的电极反应式为    ；电解过程中阴极附近溶液pH    （填“变大”、“变小”或“不变”）．
【实验三】电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：

（5）步骤②的操作名称    ，步骤④洗涤晶体的目的是    ．

难度：较易

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5．水是所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分．
（1）暂时硬水的硬度是由碳酸氢钙与碳酸氢镁引起的，硬水加热后产生沉淀的例子方程式为    （写出生成一种沉淀物的即可），
（2）某研究性小组模拟原水处理成自来水的工艺流程示意图如图1．

①通入二氧化碳的目的是     和    ．
②气体单质A是我国常用的一种消毒剂，写出A与水反应的离子方程式是    ，目前有很多A的替代品，写出其中两种的化学式    ．
（3）自来水可用于制备纯净水（去离子水）的工艺流程示意图如图2．
①活性炭的作用是    ．
②A、B中放置的物质的名称：A是阳离子交换树脂；B是阴离子换树脂． A、B中放置的物质不可以互换．请说明原因    ．
（4）通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留，从而获得纯净水的方法称为    ．
（5）检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的    ．

难度：中等

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6．海水的综合利用包括很多方面，下图是从海水中通过一系列工艺流程提取产品的流程图．

海水中主要含有Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、Br^-、SO₄^2-、HCO₃^-等离子．
已知：MgCl₂•6H₂O受热生成Mg（OH）Cl和HCl气体等．回答下列问题：
（1）海水pH约为8的原因主要是天然海水含上述离子中的    ．
（2）除去粗盐溶液中杂质（Mg²⁺、SO₄^2-、Ca²⁺），加入药品的顺序可以为    ．
①NaOH溶液②BaCl₂溶液③过滤后加盐酸④Na₂CO₃溶液
（3）过程②中由MgCl₂•6H₂O制得无水MgCl₂，应如何操作    ．
（4）从能量角度来看，氯碱工业中的电解饱和食盐水是一个将    转化为    的过程．采用石墨阳极，不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为    ；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式    ．
（5）从第③步到第④步的目的是    ．采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br₂，并用SO₂吸收．主要反应的化学方程式为    ．

难度：中等

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7．海水是巨大的资源宝库，利用海水提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示，回答下列问题：

（1）请列举海水变为淡水的三种方法    ．
（2）海水晒盐得到的粗盐中含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质，精制过程中除去三种离子加入试剂的顺序为    （试剂为：Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂），其中除去Mg²⁺所发生反应的离子方程式为    ，之后    （填操作名称），再加入适量盐酸，将所得溶液蒸发结晶，得到精盐．
（3）由NaCl制取A通入的两种气体的先后顺序为    （填化学式），写出反应的化学方程式    ．
（4）在蒸馏过程中，溴出口温度要控制在80～90℃，温度过高或锅底均不利于生产，理由是    ．
（5）若用二甲醚（CH₃OCH₃）碱性燃料电池电解饱和NaCl溶液，电池的负极反应式为    ；理论上，当电解槽中每小时通过1A的直流电可以产生1.492g的烧碱，某工程用290个电解槽串联生产8小时，制得30%的烧碱溶液113m³（密度为1.342t•m^-3）．电解槽的电流前度为1.45×10⁴A，该电解槽的电解效率为    （电解效率=
通过电解槽的电流强度
电解槽的电流强度
×100%，保留3位有效数字）

难度：中等

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8．海洋是巨大的宝库，下面是对海洋的开发利用两个工艺流程
（一）如图是工业开发海水的某工艺流程．

（1）电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽，离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是    ；电解槽中的阳极材料为    ．
（2）本工艺流程中先后制得Br₂、CaSO₄和Mg（OH）₂，能否按 Br₂、Mg（OH）₂、CaSO₄顺序制备？    ；原因是    ．
（3）溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是    ．
（二）工业上用活性炭吸附海带提碘后废水中的I^-制取I₂，其流程如图：

（4）向废水中加入NaNO₂并调节pH＜4，写出此反应的离子方程式：    ．
（5）写出该过程加入HCl调节pH发生的反应的离子方程式：
（6）工业上虚线框内流程还可用如图操作代替，试评价图中替代流程 …→干燥→高温→I₂的优点：    （写出一条即可）．

难度：中等

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9．海带中含有丰富的碘．为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

请回答以下有关问题：
（1）灼烧海带时，是将处理好的海带用酒精润湿后在干锅中进行．请问有酒精进行润湿的目的是    ．
（2）步骤③操作方法的名称为    ；在实验室进行该项操作时，用到的玻璃仪器除了漏斗、玻璃棒外还有    ．
（3）步骤④中发生反应的离子方程式为    ；该步骤所用氧化剂还可以用    替代．
（4）用CCl₄从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液．其实验操作可分解为如下几步：
（A）把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈上；
（B）把50mL碘水和15mLCCl₄加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；
（C）检验分液漏斗的活塞和上口的玻璃塞是否漏水；
（D）倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正：
（E）旋开活塞，用烧杯接收溶液；
（F）从分液漏斗上口倒出上层水溶液；
（G）将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上边凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔；
（H）静置，分层．
①正确操作步骤的顺序是（用上述各操作的编号字母填空）：
    →    →    →A→G→    →E→F．
②（G）步骤操作的目的是    ．
（5）已知3I₂+6OH^-=5I^-+IO₃^-+3H₂O，5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂↓+3H₂O．在进行第⑥步操作时，先在碘的CCl₄中加入适量40%NaOH溶液，至CCl₄层变为    色，分液．接下来的操作方法是    ．

难度：中等

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10．海洋是一个巨大的化学资源宝库．海水综合利用的部分流程如下：
（1）粗盐中常含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质离子，可依次加入NaOH、    、    、盐酸试剂来进行提纯（填化学式）．

（2）由无水氯化镁制得金属镁的常用工业冶炼方法是    ．
（3）某化学小组模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴，主要实验装置（夹持装置略去）及操作步骤如下（已知：Br₂的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性）：

i．连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通Cl₂至反应结束；
ii．关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；
iii．进行步骤ii的同时，向B中通入足量SO₂；
iv．关闭b，打开a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl₂；
v．将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴．
①判断步骤i中反应已经结束的最简单方法为    ．
②装置A中的母液用硫酸酸化可提高Br₂的利用率，理由是    ．步骤ii中鼓入热空气的作用    ．
③综合分析步骤i、ii、iii、iv，这四步操作的最终目的为    ．
④此实验中尾气可    （填字母）吸收处理．
A．水　　　　　　B．浓硫酸　　　　　C．NaOH溶液　　　　　　D．饱和NaCl溶液
（4）若直接连接A与C，进行步骤i、ii，充分反应后，再向锥形瓶中滴加稀硫酸，经步骤v，也能制得液溴．滴加稀硫酸时，C中反应又生成了单质溴，则该反应的离子方程式为    ．

难度：中等

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成分	含量/（mg/L）	成分	含量/（mg/L）
Cl^-	18980	Ca²⁺	400
Na⁺	10560	HCO₃^-	142
SO₄^2-	2560	Mg²⁺	1272