知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如图1所示：

（1）该流程中可以循环的物质是    ．
（2）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO

2-
4
等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，得到精制饱和食盐水．
①第一次精制过程中所加除杂试剂顺序不合理的是
A．BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃、HClB．BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH、HCl
C．NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃、HCl D．Na₂CO₃、BaCl₂、NaOH、HCl
②一次精制后的食盐水仍会有少量的Ca²⁺、Mg²⁺，需要送入阳离子交换塔进行二次精制，若不经过二次精制，直接进入离子膜电解槽，这样会产生什么后果    ．
（3）图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成），则A处产生的气体是    ，F电极的名称是    ．电解总反应的离子方程式为    ．
（4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8%～9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为    ．

难度：中等

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2．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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3．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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4．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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5．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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6．水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可或缺的物质．水质优劣直接影响人体健康．海水是人类资源宝库，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源．据此，回答下列问题：
（1）天然水灾净化处理过程中需要加入的混凝剂，我们常用的混凝剂有明矾、硫酸铝、硫酸铁，其净水作用的原理是    ．
（2）水的净化与软化的区别是水的净化是用混凝剂（如明矾等）将    ．
（3）目前，国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法．蒸馏法是将海水变成蒸汽，蒸汽经冷却而得高纯度淡水．由此可判断蒸馏法是     （选填“物理变化”或“化学变化”）．
（4）海水除了可以得到淡化水外，还可提取多种化工原料．由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：
①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶．其先后顺序正确的是
A．②④⑤③①
B．③②④①⑤
C．③④②⑤①
D．②④③⑤①
（5）海水电解制得的氢气用于合成氨，某合成氨厂生产流程图如下

①第（1）个设备中先把N₂和H₂压缩的目的是    ．
②在第（3）个设备中用冷却的方法分离出    ，其目的是    ．

难度：中等

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7．海洋是一个丰富的资源宝库，通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用．
（1）工业上从海水中提取的NaCl可用来制取纯碱，其过程中涉及到的方程式    ．
（2）电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如图1所示．

其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列．请回答下面的问题：
①在外加电场的作用下海水中的阴、阳离子    ，从而使一个间隔室的海水    ，而其相邻间隔室的海水    ．
②海水不能直接通入到阴极室中，理由是    ．
③A口排出的是    （填“淡水”或“浓盐水”）．
（3）用苦卤（含Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-、Br^-等离子）可提取溴，已知溴的沸点58.5℃其生产流程如图2：

①若吸收塔中的溶液含BrO₃^-，则吸收塔中反应的离子方程式为    ．
②通过①氯化已获得含Br₂的溶液，还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br₂的溶液的目的是    ．吹出过程是用    将Br₂溴蒸汽吹出．
③向蒸馏塔中通入水蒸气加热，控制温度在90℃左右进行蒸馏的原因是    ．

难度：中等

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8．海洋资源有巨大的开发潜力，人类正着力进行海水的综合利用．
（1）以海水为原料生产海盐过程中产生苦卤（含Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-、Br^-等离子）．从苦卤中可提取溴，其生产流程如下：

①在设备Ⅰ中用空气吹出Br₂，并在设备Ⅱ中用纯碱溶液吸收，发生反应的离子方程式为3CO₃^2-+3Br₂=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑，若吸收1mol Br₂，转移的电子数为    mol．
②所用的设备名称为（填序号）：设备Ⅰ    设备Ⅱ
A．吸收塔　　      B．吹出塔　　　    C．分馏塔　　     D．压滤机
③步骤③中发生反应的离子方程式为    ．
④蒸馏塔中蒸馏温度控制在90℃左右的原因是    ．
（2）从海水中提取镁的工艺流程如下：

浓海水中的离子浓度如下：
离子 Na⁺ Mg²⁺ Cl^- SO₄^2-
浓度/（g•L^-1） 63.7 28.8 144.6 46.4
产品1是脱硫阶段产生的沉淀，其主要成分的化学式为    ，1L浓海水最多可得到产品2的质量为    g．
（3）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是    （填序号）
①用混凝法获取淡水  ②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种   ④改进钾、溴、镁的提取工艺．

难度：中等

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9．碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病．以海带为原料提取碘的工艺流程如图1所示：

回答下列问题：
（1）步骤①灼烧海带时，除三脚架、坩埚、坩埚钳、酒精灯外，还需要用到的实验仪器有    ．
（2）步骤③的实验操作名称为    ；步骤④中反应的离子方程式为    ．
（3）下列有关步骤⑤中分液漏斗的使用方法表述合理的有    （填字母）
a．分液漏斗使用前必须要检漏，只要旋塞处不漏水即可使用
b．萃取时振摇放气操作应如图2所示
c．静置分层后，先放出下层液体，然后继续从下口放出上层液体
d．放出下层液体时，需将玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
（4）步骤⑥中若采用蒸馏方法是不合适的，理由是    ．
（5）某兴趣小组用电位滴定法测定海带中碘的含量，测得的电动势（E）反映溶液中c（I^-）的变化．该小组同学称取a g海带，经过步骤①②③操作得到含I^-水溶液b mL，取100.00mL该溶液至滴定池，用0.01000mol•L^-1的AgNO₃标准溶液滴定，测得的部分数据如下表：
V（AgNO₃）/mL 15.00 19.00 19.80 19.98 20.00 20.02 21.00 23.00 25.00
E/mV -225 -200 -150 -100 50.0 175 275 300 325
该次滴定终点时用去AgNO₃溶液的体积为    mL，计算得出海带中碘元素的质量分数为    ．
（6）以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图3所示．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．电解时，阳极上发生反应的电极反应式为    ；电解时保持电流恒定，升高温度，电解反应速率将    （填“变大”“变小”“不变”）．

难度：较难

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10．海水中含有许多化学物质，不能直接饮用，所以将海水转化为淡水是一个重大的课题．
（1）海水中含有大量NaC1，盐田法仍是目前海水制盐的主要方法．盐田分为贮水池、    和结晶池，建盐田必须在    处建立（填字母）．
A．离江河入海口比较近的地方
B．气候干燥、多风、少雨
C．潮汐落差大且有平坦空旷的海滩
（2）从海水中提取试剂级NaCl及回收金属Mg的工业流程如图1：
①在实验室中完成步骤I所用装置为图2中    （填字母）．
②某学习小组设计了如下实验模拟步骤Ⅱ（图3）
在步骤A中加入BaC1₂溶液的作用是    ，若向粗盐溶液中加入Na₂CO₃浓溶液，则有难溶的Mg₂（OH）₂CO₃生成，同时有气体逸出．该反应的离子方程式为    ．
③工业上通常以NaC1，CO₂和NH₃为原料制取纯碱，其方法是向饱和NaCl溶液中先通入CO₂，然后再通入另一种气体，写出制取NaHCO₃的化学方程式：    ．
（3）电渗析法是近年来发展起来的一种海水淡化技术，其原理如图4所示，电渗析法淡化海水时阴极室可获得的重要化工原料有    ．

难度：中等

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