时间:2025-06-26 01:32:58
1、填空题 海水中镁的总储量约为2.1×1015t，目前世界上60%的镁来自海水，工业规模海水提镁的流程如图所示：
试回答下列问题：
(1)海水提镁的过程中①、②反应的化学方程式：
①_____________________________________，
②______________________________________。
(2)由氯化镁溶液制取无水氯化镁固体，其操作过程是____________________
(3)为了使MgSO4完全转化为Mg(OH)2，则加入的生石灰要过量，然后分离得Mg(OH)2沉淀，考虑Ca(OH)2溶解度，应该用________法分离。
(4)金属镁、铝的工业冶炼方法既有相似之处，又有不同之别，下表是氧化镁和氯化镁的熔沸点数据：
| 物质 | 氧化镁 | 氯化镁 |
| 熔点(℃) | 2 852 | 714 |
| 沸点(℃) | 3 600 | 1 412 |
参考答案：(1)①CaCO3
?CaO＋CO2↑
②MgCl2(熔融)
?Mg＋Cl2↑
(2)先加热蒸发、冷却结晶得到MgCl2·6H2O，然后在HCl气氛中加热得到无水MgCl2
(3)低温过滤
(4)MgCl2的熔点较MgO的熔点低，熔融MgCl2消耗较少的能量，节约能源，降低成本；AlCl3是共价化合物，熔融不导电，只能电解熔融(熔于冰晶石中)Al2O3生产铝
本题解析：(1)贝壳的主要成分是CaCO3，高温CaCO3分解生成CaO和CO2，CaO与H2O生成的Ca(OH)2又与Mg2＋生成Mg(OH)2，Mg(OH)2加HCl在一定条件下生成无水MgCl2，电解MgCl2(熔融)在阴、阳极上分别得Mg和Cl2。
(2)对MgCl2溶液加热蒸发得到MgCl2·6H2O，由于MgCl2·6H2O在受热条件下易水解，为防止水解应在HCl气氛中加热脱水转化为无水MgCl2。
(3)因为Ca(OH)2的溶解度是随温度升高而降低，为了减少Ca(OH)2与Mg(OH)2共沉，所以在低温下过滤，所得Mg(OH)2纯度较高。
(4)AlCl3是共价化合物，熔化后不导电，故可电解熔化的Al2O3得铝单质；而从表可看出MgO的熔点较MgCl2高，虽然电解两种物质均可得到单质镁，但熔化MgO比MgCl2消耗更多的能量，从经济角度考虑，一般多用电解熔融MgCl2法制Mg。
本题难度：一般
2、选择题 从淡化海水中提取溴的流程如图所示，下列有关说法错误的是（?）
A．X为SO2气体，也可将SO2换成Na2SO3
B．设备Y为蒸馏塔
C．在提取溴的过程中一定有Br-被氧化
D．工业上每获得1molBr2，需要消耗Cl2的体积最多为22.4L（标准状态下）
参考答案：D
本题解析：A、亚硫酸钠与二氧化友硫具有一样的还原性，正确；B、设备Y就是用来进行溴的蒸馏的，正确；C、要想得到溴单质，一定要将溴离子氧化为溴单质，正确；D、因为溴离子要经过二次氧化，因此工业上每获得1molBr2，需要消耗Cl2的体积最少为44.84L（标准状态下），错误。
本题难度：一般
3、填空题 用芒硝（Na2SO4 °10H2O）制备纯碱、明矾铵[（NH4）2Al（SO4）2°12H2O]的生产工艺流程如下图：
（1）溶液C中的溶质主要是_____________
（2）明矾铵的溶液呈_____性，明矾铵可用于净水，用离子方程式说明其原理______________________
（3）过程Ⅰ中的反应温度不能超过40℃，其原因是______________________________
（4）运用化学平衡原理解释Na2SO4稍过量的原因?
（5）若将Al2（SO4）3加入到A中会产生大量的沉淀和气体,导致明矾铵的产量降低,请用离子方程式解释产生该现象的原因是___________________________________________
（6）溶液E中的溶质离子为__________________
（7）已知明矾铵的溶解度随着温度的升高而增大，过程Ⅱ中得到明矾铵的系列实验操作是:?、?、过滤、洗涤、干燥。
参考答案：
(1) NH4HCO3
（2）酸? Al3+?+? 3H2O
Al(OH)3? +? 3H+
（3）NH4HCO3易受热分解
（4）HCO32—（aq）+? Na+（aq）NaHCO3(s)，Na+浓度增大平衡向正反应方向移
（5）Al3+?+ 3HCO32—?=Al(OH)3↓ +? 3CO2↑
（6）NH4+ ?、SO42—
（7）蒸发浓缩、冷却结晶
本题解析：该题为工业流程题，经过一系列反应，提纯、结晶得到。（1）CO2与氨水反应生成NH4HCO3或(NH4)2CO3；（2）由于Al3+ 与NH4+水解使溶液呈现酸性，明矾铵可用于净水，是因为铝离子水解产生氢氧化铝胶体所致，Al3+?+? 3H2OAl(OH)3? +? 3H+；（3）NH4HCO3易受热分解，故反应应控制温度；（4）在平衡体系中增加一种反应物的浓度，反应正向进行，提高另外反应物的转化率；（5）双水解反应；（6）A为(NH4)2SO4和剩余的硫酸盐和碳酸盐，B主要为NH4HSO4，D主要为剩余的NH4HSO4、Al2(SO4)3，E为(NH4)2SO4；（7）明矾铵的溶解度随着温度的升高而增大，故采用降温结晶的方法分离，因滤液浓度低，所以需要浓缩，方法为蒸发浓缩、降温结晶（冷却结晶）。
本题难度：困难
4、填空题 选修：化学与技术】（金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀等性质被广泛用在高新科技材料和航天领域中。“硫酸法”生产钛的原料是钛铁矿(主要成分是：FeTiO3，还含有少量Mn、Zn、Cr、Cu等重金属元素及脉石等杂质)；主要生产流程如下：
已知反应：①将钛铁矿与浓H2SO4煮解：FeTiO3＋2H2SO4(浓)△TiOSO4(硫酸氧钛)＋FeSO4＋2H2O。②加水热分解硫酸氧钛：TiOSO4＋(n＋1)H2O△TiO2·nH2O＋H2SO4。
请回答下列问题：
（1）副产品甲是____________，可循环利用的物质是___________________________。
（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是_______________________________________。
（3）写出中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应的方程式为：________________。
（4）“硫酸法”生产钛排放的废液对水体有哪些污染，请指出主要的两点：
①_________________________________；②_______________________________。
针对其中一项污染，提出处理的方法：?。
参考答案：（1）FeSO4·7H2O（名称、俗名亦可） 硫酸（H2SO4）
（2）防止Fe2+被氧化（合理答案均计分）
（3）TiO2＋2Cl2＋2C高温TiCl4＋2CO（3分）（写CO2也给分）
（4）①酸污染?②重金属离子（Cu2+、Cr3+等）污染（合理答案均计分）
中和法、沉淀法（合理答案均计分）
本题解析：（1）从流程图硫酸与过量的铁反应可知，副产品甲是FeSO4·7H2O，可循环利用的物质是硫酸。
（2）生产流程中加入铁屑的目的是防止Fe2+被氧化；
（4）“硫酸法”是酸性，会产生酸污染；与Ti共存的其它重金属的废液对水体有污染。
产生酸污染可以加入石灰中和，重金属离子污染可通过沉淀法除去。
本题难度：困难
5、选择题 为防止污染环境，下列燃料最理想的是（?）
A．酒精
B．氢气
C．天然气
D．CO
参考答案：B
本题解析：酒精、天然气都是含碳化合物，完全燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是引起温室效应的主要物质之一；不完全燃烧生成CO造成环境污染更为严重。CO燃烧也会生成二氧化碳。氢气烧只生成水，对环境没有污染。
本题难度：简单