1、第二单元过关检测(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8个小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个正确选项)1.某些化学试剂可用于净水。水处理中使用的一种无机高分子混凝剂X的化学式可表示为Al2(OH)nClmyH2O,式中m等于()A.3-nB.6-nC.6+nD.3+n解析：由化合价代数和为0可知:6=m+n。答案：B2.下列说法中,不正确的是()A.蒸馏法淡化海水是将水加热至105 蒸发汽化,然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水的方法B.天然水里一般溶有Ca2+、Mg2+等金属阳离子,我们把溶有较多量Ca2+、Mg2+的水称为硬水C.阳离子交换树脂中的H+可与水中的金属阳离子Mn+交
2、换D.阴离子交换树脂中既含有阳离子,又含有阴离子,因此既能与水中的阳离子交换,又能与水中的阴离子交换解析：在进行水处理时,阳离子交换树脂中的H+只能和水中的金属阳离子Mn+交换,阴离子交换树脂中的OH-只能和水中的阴离子Ym-交换。答案：D3.下列与处理方法对应的反应方程式不正确的是()A.用Na2S去除废水中的Hg2+:Hg2+S2-HgSB.用催化法处理汽车尾气中的CO和NO:CO+NOC+NO2C.向污水中投放明矾,生成能凝聚悬浮物的胶体:Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+D.用高温催化氧化法去除烃类废气(CxHy):CxHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2O解析：B中生
3、成的NO2仍为大气污染物,反应产物应为N2和CO2,故B错。答案：B4.自来水加工处理流程如下,下列有关说法不正确的是()A.若用FeSO4作混凝剂,最终铁将以Fe(OH)2形式进入反应沉淀池B.投药时常加入适量的石灰,是为了除去水中Mg2+、HCO3-等C.自来水生产中,前加氯起消毒杀菌作用,后加氯是保持水中有效氯的含量,防止自来水二次污染D.用ClO2消毒自来水,消毒效率是同质量氯气的2.63倍解析：根据流程中提示,进入沉淀池之前通入了氯气,氯气具有氧化性,所以不可能是Fe(OH)2,只能是Fe(OH)3,A选项错误。答案：A5.如右图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中
4、。下列分析正确的是()A.K1闭合,铁棒上发生的反应为2H+2e-H2B.K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法D.K2闭合,电路中通过0.002NA个电子时,两极共产生0.001 mol气体解题指南 解答本题时应注意以下两点:(1)明确电化学原理;(2)注意电极材料及离子放电顺序。解析：K1闭合形成原电池,铁作负极,失电子被腐蚀,石墨电极是正极,氧气得电子变为OH-,溶液pH逐渐升高,A错误、B正确;K2闭合,铁棒作阴极被保护,不会被腐蚀,属于外加电流的阴极保护法,C错误;K2闭合形成电解池,两极分别产生氯气和氢气,电路中通过0.002NA
5、个电子时,每极上产生0.001 mol气体,共0.002 mol气体,D错误。答案：B6.煤、石油、天然气和生物能作为能源的共同特点是()A.可再生能源,取之不尽,用之不竭B.不可再生能源,用一点,少一点C.来自太阳辐射的能量D.污染环境的能源解析：煤、石油和天然气是化石能源,不可再生;生物能来自植物,可以再生,但其共同的一点是它们的能量最初都来自于太阳辐射。答案：C7.离子交换膜制碱法的生产过程中,进入阳极室的物质是()A.精制的饱和食盐水B.纯水C.加一定量NaOH的纯水D.饱和粗盐水解析：阳极室为精制饱和食盐水,此题正确答案为A。答案：A8.煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一。右图为加
6、热某地煤样所得煤气组成及体积分数随温度变化的曲线图。由图可知该煤气中()A.只含有碳、氢两种元素B.所含的有机物是CH4、CnHm、COC.800 时CO体积分数小于CH4体积分数D.氢气体积分数最大解析：根据图像知,该煤气中含CO、CH4、H2、CnHm,则该煤气中含碳、氢、氧元素,故A错误;CO不是有机物,属于无机物,故B错误;随着温度升高,甲烷含量降低,CO含量升高,温度在4001 000 时,CO的体积分数比CH4的体积分数小,可能在较高温度下CO的体积分数高于甲烷的,故C正确;根据图像知,在600 以下,H2的体积分数不是最高的,故D错误。答案：C二、非选择题(本题共3个小题,共52
7、分)9.(16分)假如你是一位企业家,在开发海水资源的众多项目中,选择了海水提镁,在前期考察过程中你将遇到许多问题,请根据背景材料的提示,按要求回答相关问题:背景材料1:下图为海水中各元素含量情况(mgL-1)背景材料2:部分化学试剂的市场价格试剂氢氧化钾氢氧化钠氢氧化钙氧化钙价格(元/吨)5 238.02 300.001 200.00700.00请回答下列问题:(1)在海水提镁的过程中要实现对镁离子的富集、分离,有以下三个方案:方案一:直接往海水中加入沉淀剂;方案二:加热蒸发海水后再加入沉淀剂;方案三:在晒盐后的卤水中加入沉淀剂。你认为方案最合理。不选方案的理由是。不选方案的理由是。(2)应
8、该选择试剂作为镁离子的沉淀剂。不考虑其他费用,沉淀相同量的镁离子所用氢氧化钠和氧化钙的价格比为。(3)为了节省成本,你可考虑以海边上的贝壳为原料,试简述其理由:。解析：(1)海水提镁首先要对海水进行浓缩,然后加入沉淀剂,显然方案一浪费原料,方案二浪费能量,最合理的是方案三。(2)根据市场价格,CaO作为镁离子的沉淀剂最为经济。假设沉淀a mol Mg2+,需要氢氧化钠和氧化钙的价格比为:(2a402 300.00)(a56700.00)=23049。(3)贝壳的主要成分为碳酸钙,可以通过高温煅烧贝壳的方式生产氧化钙,作为镁离子的沉淀剂,降低成本。答案：(1)三一海水中镁浓度太低,要沉淀必须加入
9、大量的沉淀剂,浪费原料二要加热海水需很多的能源(2)CaO23049(3)贝壳中含碳酸钙,加热分解生成氧化钙可作为沉淀剂,节省了成本10.(18分)氯碱工业中用离子交换膜法电解制碱的主要生产流程示意图如下:依据上图完成下列填空:(1)与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为,与电源负极相连的电极附近,溶液的pH(填“不变”“升高”或“降低”)。(2)工业食盐中含Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,为有效除去它们,加入试剂的合理顺序为。a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3(3)如果粗盐中
10、SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂是否添加过量的判断方法是。(4)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过蒸发、冷却、(填写操作名称)除去NaCl。(5)由图示可知用离子交换膜法电解制碱工艺中,产品可循环使用。(6)已知NaCl在60 时的溶解度为37.1 g,现电解60 时的粗制饱和食盐水1 371 g,经分析,电解后溶液密度为1.37 gcm-3,其中含有20 g NaCl,则电解后NaOH的物质的量浓度为 molL-1。解析：在电解饱和NaCl溶液时,电解池阴极附近溶液的pH会升高的原因是:电解时,Na+、H+趋向阴极,而H+放电能力比Na+强,故H
11、+在阴极放电:2H+2e-H2,而H+在阴极不断放电打破了水的电离平衡,使阴极附近溶液中c(OH-)增大,故电解一段时间后在阴极生成NaOH。离子交换膜法电解制碱技术同以前无隔膜法相比避免了因Cl2进入阴极区与NaOH溶液接触发生如下反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,影响产品的质量。答案：(1)2Cl-2e-Cl2升高(2)b、c(3)静置后取上层清液(或直接取上层清液)继续加入钡试剂,若溶液变浑浊则证明钡试剂不足,若溶液无明显变化则证明钡试剂已经过量(4)过滤(5)NaCl(或淡盐水)(6)7.1411.(18分)海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居
12、全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:(1)请列举海水淡化的两种方法:。(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、或H2、。(3)步骤中已获得Br2,步骤中又将Br2还原为Br-,其目的是。(4)步骤用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是。(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59 ,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如下装置简图:请你参与分析讨论:图中仪器B的名称是。整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,
13、其原因是。实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:。C中液体产物颜色为,为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是。解析：(2)电解NaCl溶液:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2,若产生的Cl2直接与溶液中NaOH反应,可以生产消毒液NaClO;(4)SO2吸收溴,依据氧化还原反应生成物书写基本规律,溴元素在自然界中-1价稳定而写出离子方程式。由于此反应有强酸HBr和H2SO4生成而得出工业生产需要解决的问题;(5)由于题干中给出信息Br2的沸点是59 ,提纯溴应该收集59 时的馏分。答案：(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换膜法(任意两种)(2)Cl2NaOHNaClO(3)富集溴元素(4)Br2+SO2+2H2O4H+SO42-+2Br-强酸对设备的严重腐蚀(5)冷凝管Br2腐蚀橡胶控制温度计b的温度,并收集59 时的馏分深红棕色分液(或蒸馏)