【创新教程】2012高考化学总复习-第九章-第26讲化学与自然资源的开发利用课时训练营.doc

1．我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，其冶炼方法是(　　)
A．焦炭还原法　　　　 B．湿法炼铜
C．铝热还原法 D．电解冶炼法
答案：A
2．下列叙述错误的是(　　)
A．合金材料中可能含有非金属元素
B．人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
C．加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性
D．在汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放
解析：B选项中光导纤维的主要成分是SiO2，故B项错误。
答案：B
3．许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是(　　)
A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝
C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水
解析：A、B、C中的金属或非金属单质需加入氧化剂或由电解法制取，均为化学变化；而D中的食盐和淡水是利用蒸发原理制取的，为物理变化。
答案：D
4．如果实行海水淡化来供给居民饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是(　　)
A．加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化
B．利用太阳能使海水升温，通过蒸馏而使其淡化
C．将海水缓慢降温凝固以获取淡水
D．将海水通过离子交换树脂以除去各种离子
解析：海水淡化的方法有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。选项A，加明矾，明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O，不能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化。
答案：A
5．NaCl溶液中含有Ca(HCO3)2、MgSO4、CaSO4等杂质，其除杂方法正确的是(　　)
A．Ba(OH)2溶液―→Na2CO3溶液―→盐酸
B．Ba(OH)2溶液―→盐酸―→Na2CO3溶液
C．Na2CO3溶液―→Ba(OH)2溶液―→盐酸
D．盐酸―→Na2CO3溶液―→Ba(OH)2溶液
解析：NaCl溶液中含有Ca(HCO3)2、MgSO4、CaSO4等杂质，除杂不能引入新的杂质，所以，先加过量的Ba(OH)2溶液，完全除去SO和Mg2＋，再加过量的Na2CO3溶液，完全除去过量的Ba2＋和Ca2＋，最后加盐酸，除去过量的Na2CO3及HCO，调节溶液的pH除去过量的盐酸。
答案：A
6．从海藻灰中提取碘的方法是：往海藻灰浸取液中通入Cl2后用升华的方法将置换的碘提纯。但浸取液中通入Cl2时会生成少量性质类似于Cl2的ICl和IBr，为了消除这两种杂质，使其中的碘完全游离出来，可加入适量的(　　)
A．CaO B．KI
C．H2O D．酒精
解析：在ICl和IBr中碘的化合价为＋1价，具有氧化性，能氧化KI中－1价的碘，转化为碘单质。
答案：B
7．海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是(　　)
A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质
B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2
D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能
解析：海水中钾元素以离子形式存在，生成钾单质必然发生化学反应，A错；海水蒸发制海盐发生的是物理变化，B错；潮汐发电是将动能转化为电能，D错。
答案：C
8．溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称。海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下所示：
干海带海带灰水溶液 ―→碘单质
下列有关叙述正确的是(　　)
A．碘元素在海水中也有游离态存在
B．在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2
C．操作A是结晶或重结晶
D．B是提纯操作，常用蒸馏或分馏
解析：碘在海水中只以化合态(I－)存在，没有游离态，A错误。操作A是萃取，操作B是分液，然后才是蒸馏等操作来得到单质碘，A、C、D都是错误的。
答案：B
9．海水淡化可采用膜分离技术。如图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中其他各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化分析正确的是(　　)

A．溶质质量增加 B．溶剂质量减少
C．溶液质量不变 D．溶质质量分数减少
解析：右侧水减少后，溶剂质量和溶液质量减少，右侧溶液的溶质质量分数增加，溶质质量不变，因为NaCl不能通过淡化膜。
答案：B
10．铁是应用最广泛的金属，自远古时代人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很多炼铁的方法。
某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如图：

(1)写出得到单质铁的化学方程式：________________________________。
(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单质铁：________________________________________________________________________
_________
(3)装置末端气球的作用为________________________________，实验结束时，应该先停止加热还是先停止通入CO，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：检验是否生成单质铁，在反应结束后，待玻璃管内的固体冷却，取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，若产生无色、无味气体(H2)，则生成了单质铁；反应结束后，得到的铁还是赤热的，若先停止通入CO会导致铁又被氧化，所以应该先停止加热，待玻璃管内的固体冷却后，再停止通入CO。
答案：(1)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　(2)取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，若产生无色、无味气体，则证明生成了单质铁
(3)收集CO，防止污染空气　先停止加热，防止生成的铁再次被氧化
11．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：
①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；
②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol/L盐酸中，得溶液C；
③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；
④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。
请填空：
(1)①中引发铝热反应的实验操作是________，产物中的单质B是________；
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是__________________；
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是____________________；
(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2＋)为________，c(Fe2＋)为________。
解析由铝热反应在中学化学中的应用，推知①中发生的反应为2Al＋Fe2O3===Al2O3＋2Fe，可知B为铁；由③中放出1.12 L(标况)气体，固体B剩余及④中加入KSCN溶液不变色，推知②中盐酸过量，②中发生的反应为MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O；Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。溶液C中的溶质为MgCl2、FeCl3和盐酸，③中发生的反应为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，Fe＋2FeCl3===3FeCl2，溶液D中的溶质为MgCl2、FeCl2；等物质的量混合的MgO和Fe2O3混合物20 g，其中n(MgO)＝n(Fe2O3)＝0.1 mol，c(Mg2＋)＝＝0.67 mol/L，由于整个反应中Cl－守恒，Cl－以MgCl2和FeCl2的形式存在，做n(Fe2＋)＝＝0.35 mol，所以c(Fe2＋)＝＝2.3 mol/L。
答案：(1)加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃　Fe
(2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，
MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O
(3)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
Fe＋2FeCl3===3FeCl2
(4)0.67 mol/L　2.3 mol/L
12．钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注。常温下钛不能与非金属、强酸反应，红热时，却可与常见的非金属单质反应，钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一——称金红石(主要成分是TiO2)。目前大规模生产钛的方法是：
(1)第一步：金红石、炭粉混合，在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为__________________________，该反应的还原剂是____________。
(2)第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件与TiCl4反应制得金属钛。
①写出此反应的化学方程式________________________________________。
②简述由上述所得产物中获得金属钛的步骤：
______________
________________________________________________________________________。
解析：第一步中：反应物为TiO2、C和Cl2，产物为TiCl4和CO(可燃性气体)，据得失电子守恒配平方程式：TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO，还原剂为C。
第二步中：反应物为Mg与TiCl4，产物为Ti和MgCl2，配平即得。2Mg＋TiCl42MgCl2＋Ti。因Ti不与强酸反应，而制取Ti时Mg过量，因此可将还原后的产物溶于过量的盐酸中，过滤、洗涤，即得纯净的Ti。
答案：(1)TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO　C
(2)①2Mg＋TiCl42MgCl2＋Ti
②将还原后的产物溶于过量的盐酸中过滤，洗涤即得到纯净的Ti。
13．自然环境提供的能够为人类利用的淡水资源并不丰富，而且淡水资源缺乏的形势日益严峻。地球上海水总量约为1.3×109亿吨，是人类最大的资源库。电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如图所示：

电渗析法淡化海水原理示意图
回答下列问题：
(1)大海中的海水________(填“能”或“不能”)直接通入到该装置中，理由是
________
(2)a是电源的________极，b是电源的________极。
(3)①是________室(填“淡水”或“浓水”)，Ⅱ口排出的是________(填“淡水”或“浓水”)。
(4)电渗析法的主要原理是
________________________________________________________________________。
(5)试举出选择性离子交换膜在其他工业中的应用
___________________________
(6)该装置产生的浓水________(填“能”或“不能”)直接排放，理由为
________________________________________________________________________，
请分析浓水可以用于哪些工业：
________________________________________________________________________。
解析：海水中有些悬浮杂质不能用离子交换法除去，必须过滤后才能淡化；从电源连接的电极名称可判断电源电极名称，阴极接电源负极，阳极接电源正极；利用电场作用，使海水中阴、阳离子分别向阳、阴极定向移动，但在阳膜和阴膜的离子选择性透过作用下，使有的间隔内离子浓度变大(如②间隔)，有的间隔内离子浓度变小(如①间隔)，这样就可以分别得到浓水和淡水；排出的浓水中含大量盐分，排入水中会改变水质，排到土壤中会导致土壤盐碱化，故不能直接排放；浓水含盐分较高，精制后可以用于氯碱工业，或用于海水提盐等工业。
答案：(1)不能　海水中往往有一些悬浮杂质，需要把海水沉降、过滤后才能通入该装置中
(2)负　正　(3)淡水　浓水
(4)在电场作用下，海水的阳离子趋向阴极，阴离子趋向阳极，但阳离子只能透过阳膜，却被相邻的阴膜阻挡，阴离子与此相反，使不同间隔内交替集中阴离子和阳离子，形成含盐多的浓水和含盐少的淡水
(5)氯碱工业中的阳离子交换膜等(答案合理即可)
(6)不能　产生的浓水中含大量盐分，直接排放可能会改变水质、导致土壤盐碱化　可以用于氯碱工业或海水提盐等工业
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用心 爱心 专心