2022年高考化學 海水資源 工業(yè)制堿單元過關練(含解析)魯教版選修3

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1、2022年高考化學 海水資源 工業(yè)制堿單元過關練(含解析)魯教版選修3 1.下列科學家中,為我國化學工業(yè)做出重大貢獻的是( ) A.侯德榜 B.李四光 C.華羅庚 D.鄧稼先 2.下列污水處理方法只涉及物理變化的是( ) A.過濾法 B.氧化還原法 C.中和法 D.化學沉淀法 3.下列有關硬水及其軟化的說法中錯誤的是:( ) A.離子交換法可以軟化硬水 B.硬水中含有較多Ca2+、Mg2+ C.生產(chǎn)、生活使用的天然水必須經(jīng)軟化

2、 D.加熱可使暫時硬水中的Ca2+生成CaCO3沉淀 4.下列方法可使海水轉(zhuǎn)化為飲用水的是( ) A.過濾 B.蒸餾 C.活性炭吸附 D.靜置沉淀 5.下列關于工業(yè)生產(chǎn)的說法正確的是( ) A.在侯氏制堿工業(yè)中,向飽和氯化鈉溶液中先通二氧化碳,后通氨氣 B.在硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)、硝酸工業(yè)中,皆采用循環(huán)操作提高原料利用率 C.在氯堿工業(yè),電解槽一般用鐵網(wǎng)作電極 D.合成氨工業(yè)用天然氣造氣的方法中,與水蒸汽高溫反應優(yōu)于熱分解法 6.化學與生產(chǎn)、生活和科技關系密切,下列敘述錯誤的是( ) A.手機上用的鋰離

3、子電池屬于二次電池 B.向海水中加凈水劑明礬可以使海水淡化 C.氮的固定是指空氣中游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的過程 D.食鹽水和淀粉溶液可以通過丁達爾現(xiàn)象實驗進行鑒別 7.下列變化過程中,沒有發(fā)生化學變化的是( ) A.用蒸餾法淡化海水 B.從海帶中提取碘 C.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石 D.氨氣溶解在水中 8.與氨堿法比較,下列關于聯(lián)合制堿法優(yōu)點的判斷中不正確的是( ) A.提高了原料的原子利用率 B.降低了生產(chǎn)成本 C.減少了環(huán)境污染 D.減輕了對設備的腐蝕 9

4、.化學與生產(chǎn)、生活密切相關。下列敘述正確的是( ) A.煤的干餾和煤的液化均是物理變化 B.海水淡化的方法有蒸餾法、電滲析法等 C.天然纖維和合成纖維的主要成分都是纖維素 D.用活性炭為糖漿脫色和用次氯酸鹽漂白紙漿的原理相同 10.在下列自然資源的開發(fā)利用中,不涉及化學變化的是( ) A.用鐵礦石冶煉鐵 B.用蒸餾法淡化海水 C.用石油裂解生產(chǎn)乙烯 D.用煤生產(chǎn)水煤氣 11.與氨堿法比較,下列關于聯(lián)合制堿法優(yōu)點的判斷中不正確的是( ) A.提高了原料的原子利用率 B.降低了生產(chǎn)成本 C.減少了環(huán)境污

5、染 D.減輕了對設備的腐蝕 12.“NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl”是著名的“侯氏制堿法”的重要反應。下面是4位同學對該反應涉及的有關知識發(fā)表的部分見解。其中不正確的是( ) 13.下圖是侯氏制堿法在實驗室進行模擬實驗的生產(chǎn)流程示意圖,則下列敘述正確的是( ) A.A氣體是CO2,B氣體是NH3 B.第Ⅲ步得到的晶體是Na2CO3·10H2O C.第Ⅱ步的離子方程式為Na++NH3·H2O+CO2===NaHCO3↓+NH D.第Ⅳ步操作的主要過程有溶解、蒸發(fā)、結晶 14.(16分)某實驗小組模擬“侯氏制堿法”制純堿,并進行以下探究

6、: (1)檢驗純堿樣品中是否混有NaHCO3,請選擇下列裝置設計實驗,并完成下表: 選擇的裝置 (填編號) 實驗現(xiàn)象 實驗結論 樣品含 NaHCO3 (2)測定該純堿樣品的純度:稱取m1g樣品,置于小燒杯中,加水溶解,滴加足量CaCl2溶液。將反應 混和物過濾、 (填操作)、干燥、稱量為m2g。該純堿樣品的純度為 。 (3)該小組同學在0.1mol/LNaHCO3溶液中滴加酚酞溶液1滴,溶液沒有什么變化,但加熱后顯淡紅色,加熱較長時間后冷卻,紅色不褪去。為探究原因,進行了下列實驗: 實驗1:加熱0.1mol/LNaHCO3

7、溶液,測得溶液pH變化如下表 溫度(℃) 10 20 30 50 70 80 100 pH 8.3 8.4 8.5 8.9 9.4 9.6 10.1 但當溫度恢復到10℃,測得溶液pH=9.8。 實驗2:加熱0.1mol/LNaHCO3溶液,將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁。 ①用離子方程式表示0.1mol/LNaHCO3溶液中存在的平衡(除水電離平衡外) 、_________。這兩個平衡以__________為主。 ②結合實驗1、2分析,加熱0.1mol/LNaHCO3溶液,pH增大的原因可能是_______________

8、_(答一條)。 15.水是一種重要的自然資源,是人類賴以生存不可缺少的物質(zhì),水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康。請回答下列問題: (1)某貧困山區(qū),為了尋找合適的飲用水,對山上的泉水進行了分析化驗,結果顯示,水中主要含Ca2+、Mg2+、Cl-和SO42-。則該硬水屬于________(填“暫時”或“永久”)硬度,若要除去Ca2+、Mg2+,可以往水中加入石灰和純堿,試劑加入時先加________后加________。 (2)我國規(guī)定飲用水的硬度不能超過25度。硬度的表示方法是:將水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并將其折算成CaO的質(zhì)量,通常把1升水中含有10 mg CaO稱為1度。某化學

9、實驗小組對本地區(qū)地下水的硬度進行檢測。 實驗中涉及的部分反應: M2+(金屬離子)+EBT-(鉻黑T)===MEBT+ 藍色 酒紅色 M2+(金屬離子)+Y4-(EDTA)===MY2- MEBT++Y4-(EDTA)===MY2-+EBT-(鉻黑T) 實驗過程: ①取地下水樣品25.00 mL進行預處理。寫出由Mg2+引起的暫時硬度的水用加熱方法處理時所發(fā)生反應的化學方程式:_______________________________________。 ②預處理的方法是向水樣中加入濃鹽酸,煮沸幾分鐘,煮沸的目的是_______。 ③將處理后的水樣轉(zhuǎn)移到250 mL的錐

10、形瓶中,加入氨水—氯化銨緩沖溶液調(diào)節(jié)pH為10,滴加幾滴鉻黑T溶液,用0.010 00 mol·L-1的EDTA標準溶液進行滴定。滴定終點時共消耗EDTA溶液15.00 mL,則該地下水的硬度為______________。 (3)某工業(yè)廢水中含有CN-和Cr2O等離子,需經(jīng)污水處理達標后才能排放,污水處理廠擬用下列流程進行處理: 回答下列問題: ①流程②中,反應后無氣體放出,該反應的離子方程式為_______。 ②含Cr3+廢水需進一步處理,請你設計一個處理方案:_______。 16.(12分)我國瀕臨海域的省份,能夠充分利用海水制得多種化工產(chǎn)品。如圖是以海水、貝殼(主要成分

11、CaCO3)等為原料制取幾種化工產(chǎn)品的工藝流程圖,其中固體B是生活中的一種必需品,E是一種化肥,N是一種常見的金屬單質(zhì)。 結合上述工藝流程回答下列問題。 (1)物質(zhì)H和L的化學式分別為 和 。 (2)上述工藝流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)的化學式為____________。 (3)反應①的化學方程式為 ;在反應①中必須先通入NH3,而后通入D,其原因是 。 (4)工業(yè)上利用F可制得另一種化工產(chǎn)品,該反

12、應的化學方程式為 。 (5)由K溶液經(jīng)如何處理才能制得N?工業(yè)上將K溶液在 的條件蒸發(fā)結晶制得無水鹽,然后再電解其熔融鹽,寫出電解的化學反應方程式 。 17.鈦冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成一個產(chǎn)業(yè)鏈(如圖所示),將大大提高資源的利用率,減少環(huán)境污染。 ? 請回答下列問題: (1)Fe的原子序數(shù)為26,其最外層電子數(shù)為2,請寫出鐵原子結構示意圖____。 (2)寫出鈦鐵礦在高溫下與焦炭經(jīng)氯化得到四氯化鈦的化學方程式?????。 (3)氯堿廠獲得Cl2的離子方程式為???????????????????? 。 ?

13、 (4)由TiCl4→Ti反應后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸餾的方法分離得到Ti,依據(jù)下表信息,需加熱的溫度略高于??????????℃即可。 (5)為了減少產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)時產(chǎn)生的工業(yè)三廢對環(huán)境的威脅,當NaCl與FeTiO3的物質(zhì)的量之比為 ??? ??????時,理論上Cl2的利用率最大。 參考答案 1.A 【解析】 試題分析:A李四光是我國的地質(zhì)學家,華羅庚是我國的數(shù)學家,鄧稼先是我國的物理學家,而侯德榜研制出制取碳酸鈉的方法,對我國化學工業(yè)做出重大貢獻,答案選A。 考點:考查對科學家的認識 2.A 【解析】 試題分析:A.過濾是將難溶性的固體與可

14、溶性的液體混合物分離的方法,利用的是物質(zhì)的溶解性,正確。B.氧化還原法是物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應,有新物質(zhì)產(chǎn)生,是化學變化,錯誤。C.中和法是發(fā)生了酸堿中和反應,有新的物質(zhì)產(chǎn)生,是化學變化,錯誤。D.化學沉淀法是發(fā)生化學變化產(chǎn)生難溶性的固體物質(zhì),有新物質(zhì)產(chǎn)生,是化學變化,錯誤。 考點:考查污水處理方法的判斷的知識。 3.C 【解析】 試題分析:A.離子交換法可以使水中的Ca2+、Mg2+與交換劑中的Na+進行交換,從而使水中Ca2+、Mg2+濃度降低,達到軟化硬水的目的,正確。B.硬水就是含有較多Ca2+、Mg2+ 的水,正確。C.生產(chǎn)、生活使用的天然水不是都必須要經(jīng)軟化才可以使用,錯誤。

15、D.加熱可使Ca(HCO3) 2、Mg(HCO3) 2分解產(chǎn)生難溶性的CaCO3、MgCO3、水和CO2,降低水的硬度,正確。 考點:考查有關硬水及其軟化的知識。 【答案】B 【解析】 試題分析:海水轉(zhuǎn)化成飲用水的方法主要有海水凍結法、電滲析法、蒸餾法、反滲透法等,因此B正確。 考點:考查海水轉(zhuǎn)化成淡水的相關知識。 5.BD 【解析】 試題分析:在侯氏制堿工業(yè)中,由于氨氣的溶解度大,CO2的溶解度小,故向飽和氯化鈉溶液中先通氨氣,后通CO2,可以增大CO2的溶解,能得到更多的碳酸氫鈉,A錯;硫酸工業(yè)中的SO2,合成氨工業(yè)中的氨氣和氫氣、硝酸工業(yè)中的NO2,都可以循環(huán)使用,故皆采

16、用循環(huán)操作提高原料利用率,B對;在氯堿工業(yè),電解槽一般用鐵網(wǎng)作陰極電極,石墨做陽極,C錯;合成氨工業(yè)用天然氣造氣的方法中,與水蒸汽高溫反應比熱分解法的能耗要低,D對。 考點:常見的化工工業(yè)的了解。 6.B 【解析】 試題分析:A、手機所用鋰電池是可充電、放電的二次電池,正確;B、明礬只能祈禱進水作用,不能除去水中的鈣鎂離子,使海水淡化,錯誤;C、氮的固定是將游離態(tài)氮氣轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過程,正確;D、膠體可發(fā)生丁達爾現(xiàn)象,而溶液不可以,淀粉溶液屬于膠體分散系,所以可用向海水中丁達爾現(xiàn)象實驗進行鑒別食鹽水和淀粉溶液,正確,答案選B。 考點:考查物質(zhì)的性質(zhì)、用途、鑒別原理的判斷 7.A

17、 【解析】 試題分析:化學變化有新物質(zhì)的生成,A、沒有新物質(zhì)的生成,屬于物理變化,符合題意;B、海帶中含碘的化合物轉(zhuǎn)化成了碘單質(zhì),有新物質(zhì)生成,是化學變化,不符合題意;C、石墨轉(zhuǎn)化為金剛石,結構發(fā)生了變化,是化學變化,不符合題意;D、氨氣溶于水,生成了一水合氨,是化學變化,不符合題意。 考點:考查物質(zhì)分類。 8.D 【解析】 試題分析:A.氨堿法的最大缺點還在于原料食鹽的利用率只有72%~74%;聯(lián)合制堿法最大的優(yōu)點是使食鹽的利用率提高到96%以上,故A正確; B.氨堿法:以食鹽(氯化鈉)、石灰石(經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣為原料來制取純堿,聯(lián)合制堿法:以食鹽、氨和二氧化碳(

18、其中二氧化碳來自合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣)為原料來制取純堿,氨堿法循環(huán)物質(zhì):氨氣、二氧化碳,聯(lián)合制堿法循環(huán)物質(zhì):氯化鈉,二氧化碳,最大的優(yōu)點是把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合起來,降低了成本,故B正確; C.聯(lián)合制堿法最大的優(yōu)點是使食鹽的利用率提高到96%以上,廢棄物少,故C正確; D.聯(lián)合制堿法把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合起來,回收循環(huán)使用氯化鈉,二氧化碳,設備利用率高,加大了對設備的腐蝕,故D錯誤; 考點:考查聯(lián)合制堿法與氨堿法比較優(yōu)缺點的判斷的知識。 9.B 【解析】 試題分析:A.煤的干餾是化學變化,故A錯誤;B.海水的淡化可以使用蒸餾法、電滲析法,B正確;C.天然纖維主要成分

19、是纖維素,是多糖,合成纖維的成分主要是人工合成的高分子物質(zhì),故C錯誤;D.活性炭脫色是利用它的吸附性,而次氯酸鹽漂白紙漿是利用了次氯酸鈉的強氧化性,原理不同,故D錯誤,此題選B。 考點:考查生活中化學物質(zhì)的性質(zhì)和應用 10.B 【解析】 試題分析:A.用鐵礦石冶煉鐵,有新的物質(zhì)生成,是化學變化,錯誤;B.用蒸餾法淡化海水只是分離沸點不同的物質(zhì),沒有新物質(zhì)生成,是物理變化,正確;C.用石油裂解生產(chǎn)乙烯發(fā)生了化學變化,產(chǎn)生了新的物質(zhì),錯誤;D.用煤生產(chǎn)水煤氣發(fā)生了化學變化,產(chǎn)生了新的物質(zhì),錯誤。 考點:考查物質(zhì)發(fā)生的變化的分類的知識。 11.D 【解析】 試題分析:A.氨堿法的最大

20、缺點在于原料食鹽的利用率只有72%~74%;聯(lián)合制堿法最大的優(yōu)點是使食鹽的利用率提高到96%以上,A項正確;B.氨堿法:以食鹽(氯化鈉)、石灰石(經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣為原料來制取純堿,聯(lián)合制堿法:以食鹽、氨和二氧化碳(其中二氧化碳來自合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣)為原料來制取純堿,氨堿法循環(huán)物質(zhì):氨氣、二氧化碳,聯(lián)合制堿法循環(huán)物質(zhì):氯化鈉,二氧化碳,最大的優(yōu)點是把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合起來,降低了成本,B項正確;C.聯(lián)合制堿法最大的優(yōu)點是使食鹽的利用率提高到96%以上,廢棄物少,C項正確;D.聯(lián)合制堿法把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合起來,回收循環(huán)使用氯化鈉,二氧化碳,設備利用率

21、高,加大了對設備的腐蝕,D項錯誤;答案選D。 考點:考查氨堿法和聯(lián)合制堿法的優(yōu)劣。 12.C 【解析】 試題分析:A.反應生成沉淀,說明NaHCO3的溶解度較其它鹽小,A正確;B.NaHCO3俗稱小蘇打,不是純堿,純堿為碳酸鈉,B正確;C.只有在飽和溶液中才能析出NaHCO3,C錯誤;D.反應副產(chǎn)品為NH4Cl,可做氮肥,D正確,選C。 考點:考查侯氏制堿法的化學原理。 13.C 【解析】 試題分析:侯氏制堿法反應原理①NaCl(飽和溶液)+NH3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(后加)=NH4Cl+NaHCO3↓ (溶解度一般,因為不斷添加原料達到溶液飽和才沉淀) (先添

22、加NH3而不是CO2:CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食鹽水顯堿性,能夠吸收大量CO2氣體,產(chǎn)生高濃度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶體。) 考點:考查侯氏制堿法原理的相關知識點 14.(1)“AB”或“AC”或“ACB” (2分) “B變渾濁” 或“C變藍” 或“C變藍、B變渾”(2分) (2)洗滌 (2分)%(2分) (3)① HCO3-H++CO32- (2分); HCO3-+H2OH2CO3+OH-(2分);水解平衡(2分) ② 水分蒸發(fā),溶液濃度增大;或NaHCO3分解生成Na2CO3,堿性增強;或NaHCO3水解平衡被促進(2分) 【解析】

23、 試題分析:(1)加熱時NaHCO3分解生成CO2和H2O,可以檢驗CO2或H2O來確定是否有NaHCO3,那么選用的裝置可以是A、B或A、C,用A、B裝置時,B中的現(xiàn)象為B變渾濁”;用A、C裝置時,C的現(xiàn)象為C變藍。 (2)通過測沉淀的質(zhì)量來確定純堿的純度時,沉淀要洗滌,除去表面的雜質(zhì);沉淀是CaCO3,m2g的CaCO3的物質(zhì)的量為m2/100mol,則純堿的物質(zhì)的量也為m2/100mol,質(zhì)量為106m2/100g,則純堿的純度為:106m2/100÷m1×100%=%。 (3)①NaHCO3溶液中存在電離平衡和水解平衡 ,方程式為:HCO3-H++CO32- ; HCO3-+H

24、2OH2CO3+OH-。②加熱NaHCO3溶液水解使得溶液顯堿性,加熱堿性增強可能是水分蒸發(fā),溶液濃度增大,NaHCO3水解平衡被促進;也可能是NaHCO3分解生成Na2CO3,堿性增強。 考點:實驗裝置的選擇、鹽類的而水解、實驗現(xiàn)象的解釋。 15.(1)永久(1分) 石灰(1分) 純堿(1分) (2)①Mg(HCO3)2Mg(OH)2↓+2CO2↑[或Mg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O, MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑] (2分) ②除去溶解的CO2(2分) ③33.6度(4分) (3)①CN-+ClO-===CNO-+Cl- (2分) ②調(diào)節(jié)廢水p

25、H,使其轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3沉淀除去(其他合理答案也可) (2分) 【解析】 試題分析:(1)碳酸鹽硬度:主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度,還有少量的碳酸鹽硬度。碳酸氫鹽硬度經(jīng)加熱之后分解成沉淀物從水中除去,故亦稱為暫時硬度。故該題是永久硬度。后加純堿是為了除去前面過量的鈣離子。 (2)(3)參照答案 考點:考查水的硬度,離子方程式書寫等知識點 16.(1)Mg(OH)2  H2 (2)CO2(各1分) (3)NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl(2分) NH3在水中的溶解度大,先通入NH3,有利于吸收C

26、O2(2分) (2分) (5)在氯化氫氣流中 (1分) MgCl2 ====Mg + Cl2↑(2分) 【解析】 試題分析:(1)根據(jù)題給轉(zhuǎn)化關系知,物質(zhì)H和L的化學式分別為Mg(OH)2和H2;(2)上述工藝流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)的化學式為CO2。(3)反應①為氨氣、氯化鈉、二氧化碳和水反應生成碳酸氫鈉,化學方程式為NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl;在反應①中必須先通入NH3,而后通入D,其原因是NH3在水中的溶解度大,先通入NH3,有利于吸收CO2。(4)工業(yè)上利用碳酸氫鈉可制得另一種化工產(chǎn)品碳酸鈉,該反應的化學方程式為2NaHCO3 N

27、a2CO3 + CO2↑+ H2O。(5)為防止氯化鎂水解,工業(yè)上將氯化鎂溶液在在氯化氫氣流中蒸發(fā)結晶制得無水鹽,然后再電解其熔融鹽,電解的化學反應方程式MgCl2 Mg + Cl2↑。 考點:考查無機推斷、海水的綜合利用。 17.(1) (2)2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO (3)2Cl- + 2H2O H2↑ + Cl2↑ + 2OH- (4)1412? (5)7:1 【解析】(1)鐵位于元素周期表的第4周期第Ⅷ族,是過渡金屬元素的代表,原子序數(shù)為26,電子層結構為 (2)從圖示可知氯化時的反應物為FeTiO3、C、Cl2,生成物為Fe

28、Cl3、TiCl4、CO,再根據(jù)得失電子和原子守恒即可得出該反應的方程式為FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO; (3)工業(yè)上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2,并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品,稱為氯堿工業(yè)。陽極反應:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反應);陰極反應:2H++2e-=H2↑(還原反應);因此,電解飽和食鹽水的總反應可以表示為:2Cl-+2H2OH2↑ + Cl2↑ + 2OH-; (4)Ar氣中進行防止鈦、鎂被氧化;控制溫度使TiCl4、Mg、MgCl2轉(zhuǎn)化為蒸氣,Ti不熔化,故溫度略高于1412℃; (5)根據(jù)2Cl-+ 2H2OH2↑ + Cl2↑ + 2OH-;再根據(jù)圖示可知氯化時的反應物為FeTiO3、C、Cl2,生成物為FeCl3、TiCl4、CO,再根據(jù)得失電子和原子守恒即可得出該反應的方程式為2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO,得出關系式2FeTiO3?~?7Cl2?~ 14NaCl,所以為了減少產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)時產(chǎn)生的工業(yè)三廢對環(huán)境的威脅,當NaCl與FeTiO3的物質(zhì)的量之比為7:1時,理論上Cl2的利用率最大。

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