- 化学与资源开发利用
- 共19748题
海洋是资源的宝库，蕴藏着丰富的化学元素，如氯、溴、碘等．
（1）在光照条件下．氯气和氢气反应过程如下：
①Cl2→Cl+Cl ②Cl+H2→HCl+H ③H+Cl2→HCl+Cl …
反应②中形成的化合物的电子式为______；反应③中被破坏的化学键属于______键（填“极性”或“非极性”）．
（2）在短周期主族元素中，氯元素及与其相邻元素的原予半径从大到小的顺序是______．
（用元素符号表示）．与氯元素同周期且金属性最强的元素位于周期表的第______周期______族．
（3）卤索单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律．下列有关说法正确的是______．
a．卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次加深
b•卤化氢的键长按H-F、H-Cl、H-Br、H-I的顺序依次减小
c•卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
d•卤索单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易
（4）卤素单质的键能大小如图．由图推断：
①非金属性强的卤素，其单质分子的化学键______断裂（填“容易”或“不容易”或“不一定容易”）．
②卤素单质键能大小与键长的关系为：______．
正确答案
（1）反应②中形成的化合物是氯化氢，氯化氢为共价化合物，一个氢原子核外为1个电子，1个氯原子核外最外层有7个电子，HCl分子中共用一对电子，所以电子式为
；反应③为氢原子和氯气反应，所以破坏的是氯气分子中的氯氯键，同一元素组成的双原子分子为非极性分子，所以破坏的是非极性共价键，
故答案为：
；非极性；
（2）短周期主族元素中与氯元素相邻的有F和S，根据同周期和同主族元素原子的半径变化规律同一周期，从左到右，原子序数增大，半径在逐渐减小，所以原子半径S＞Cl，同一主族，从上往下，半径在逐渐增大，所以原子半径Cl＞F，综上可知，三者的原子半径从大到小的顺序是S＞Cl＞F；与氯同周期，金属性最强的元素位于该周期的最左侧，为Na元素，钠为第三周期，第IA，
故答案为：S＞Cl＞F； 三；IA；
（3）a．卤化银的颜色按AgCl为白色固体、AgBr为浅黄色固体、AgI为黄色固体，所以它们的颜色依次加深，故a正确；
b•同一主族，从上往下，半径在逐渐增大，所以原子半径I＞Br＞Cl＞F，所以卤化氢的键长按H-F、H-Cl、H-Br、H-I的顺序依次增大，故b错误；
c•随着原子序数的增大，单质得电子能力逐渐减弱，所以其阴离子失电子能力逐渐增强，所以HF、HCl、HBr、HI的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强，故C错误；
d•随着原子序数的增大，单质得电子能力逐渐减弱，所以单质F2、Cl2、Br2、I2中与氢气化合逐渐困难，故d错误；
故答案为：a；
（4）①从卤素单质的键能大小图可知，氯气分子中氯氯键的键能大于溴单质中溴溴键，而氯原子的得电子能力大于溴，所以非金属性强的卤素，其单质分子的化学键不一定容易断裂，
故答案为：不一定容易；
②同一主族，从上往下，半径在逐渐增大，所以原子半径I＞Br＞Cl＞F，所以卤化氢的键长按H-F、H-Cl、H-Br、H-I的顺序依次增大，从卤素单质的键能大小图可知，除F2外．键长增大，而键能与键长成反比，所以依次减小，
故答案为：除F2外．键长增大，键能减小；
海水中溶解了大量的气体物质和各种盐类。人类在陆地上发现的100多种元素，在海水中可以找到80多种。海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。回答下列问题：
(1)蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法，技术和工艺比较完备，但由于使用大量燃煤，因此能耗多、排污量大。为克服蒸馏法海水淡化的缺陷，请你对蒸馏法淡化海水的工艺提出一条改进建议______________________。
(2)使用离子交换树脂与水中的离子进行交换也是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式______________。
(3)空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，流程如下（苦卤：海水蒸发结晶分离出食盐后的母液）
Ⅰ．反应②的离子方程式为__________________________
Ⅱ．从反应③后的四氯化碳溶液中分离出单质溴的方法是_______________
(4)苦卤中含有NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4。用简要的文字说明如何测定苦卤中MgCl2的含量__________________________。
正确答案
(1)充分利用潮汐能、风能、太阳能等海边富有的洁净能源（其他合理答案也可）
(2)CH2=CHCOONa
(3)I.SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-；Ⅱ蒸馏
(4)先用足量的BaCl2溶液沉淀SO42-，求出SO42-的物质的量n(SO42-)。然后用足量NaOH溶液使Mg2+完全沉淀，求出Mg2+的总物质的量n(Mg2+)总，再用n(Mg2+)总减去 n（SO42-）即得MgCl2的物质的量
工业“从海水中提取镁”的流程图如图所示：
步骤为：
①将海边大量的贝壳煅烧成生石灰，并将生石灰制成石灰乳；
②将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg（OH）2沉淀；
③在Mg（OH）2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液，再经蒸发结晶得到MgCl2•6H2O；
④将MgCl2•6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2；
⑤电解熔融的氯化镁可得到Mg．
（1）步骤①中涉及的化学方程式为______．
（2）步骤③中的蒸发利用风吹日晒完成，但在实验室中蒸发操作时需要的主要仪器有______、______、酒精灯、三角架等．
（3）海水中的镁以Mg抖形式存在，设计步骤②③将Mg2+转化为Mg（OH）2又重新转化为Mg2+的目的是______．
（4）步骤④中的“一定条件”指的是______，目的是______．
（5）上述流程中，在降低成本、减少污染方面做了一些工作，请写出其中一点：
（6）有同学认为：可以在步骤②后加热Mg（OH）2得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁，以简化实验步骤，体现实验的简约性原则．你是否同意该同学的观点______（填“同意”或“不同意”），理由为______．
正确答案
（1）碳酸钙加热分解产生氧化钙和二氧化碳，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，方程式分别为：CaCO3
故答案为：CaCO3
（2）蒸发过程所用到的仪器有蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、三角架、坩埚钳等，
故答案为：蒸发皿，玻璃棒；
（3）海水中镁离子的浓度低，需要富集镁元素，提高Mg2+的浓度；
故答案为：提高Mg2+的浓度，起到富集的作用；
（4）MgCl2在加热时易水解生成氢氧化镁沉淀，此时应防止水解，则应在HCl氛围中，同时可以带走水蒸气；
故答案为：在HCl气流中；抑制MgCl2水解成Mg（OH）2；可以带走水蒸气；
（5）电解产生的Cl2用于制取HCl气体，实现盐酸循环利用，减少了环境污染，
故答案为：电解产生的Cl2用于制取HCl气体；
（6）MgO熔点远高于MgCl2，应注意节约能源，可用氯化镁代替．
故答案为：不同意；因为MgO熔点很高，熔融时耗费大量的能量增加生产成本．
（1）能源是当今社会发展的三大支柱之一。天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，主要成分为甲烷，甲烷燃烧的化学方程式为：__________ ， 标准状况下，11.2L甲烷燃烧时，转移电子的物质的量为__________ mol。 在如下图构想的物质循环中太阳能最终转化为 _________能。
（2）钢铁的腐蚀现象非常普遍，电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因，某同学按下图进行钢铁腐蚀的模拟，则负极的电极反应式为________ ， 正极的电极反应式为 _________。 【提示：电化学的总反应式为2Fe+2H2O+O2==2Fe(OH)2】
（3）海水化学资源的开发利用具有重要的意义和作用，下图是海带中提取碘的示意图：
操作①的名称是_________ ；反应②的离子方程式是__________ ，下述物质中不可做试剂③的是____________ 。
A．乙醇
B．苯
C．乙酸
D．四氯化碳
正确答案
（1）CH4 +2O2
（2）2Fe - 4e- == 2Fe2+， O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- （3）溶解、过滤； H2O2 +2I-+2H+ = 2H2O + I2； AC。
海水中溶解了大量的气体物质和各种盐类。人类在陆地上发现的100多种元素中，有80多种可以在海水中找到。海洋是一个远未被完全开发的、巨大的化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。回答下列问题：
(1)蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法，其技术和工艺比较完备，但大量使用燃煤，能耗多、排污量大。为克服 蒸馏法淡化海水的缺陷，请你对蒸馏法淡化海水的工艺提出一条改进建议：____。
(2)使用离子交换树脂与水中的离子进行交换也是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式：____。
(3)空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，流程如下（苦卤：海水蒸发结晶分离出食盐后的母液）：
a．反应②的离子方程式为____，
b．从反应③后的四氯化碳溶液中分离出单质溴的方法是____。
(4)苦卤中含有NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4。如何测定苦卤中MgCl2的含量：___ （用简要的文字说明）。
正确答案
(1)充分利用潮汐能、风能、太阳能等海边富有的洁净能源
(2) CH2 ==CHCOONa
(3)SO2+Br2+2H2O==4H++2Br-+SO42- ；蒸馏
(4)先用足量BaCl2溶液沉淀硫酸根离子，求出硫酸根离子的总量，并求出MgSO4的量，然后用足量NaOH溶液沉淀Mg2+，求出总的Mg2+的量，减去MgSO4中的Mg2+的量得到MgCl2的量
海水中溶解了大量的气体物质和各种盐类。人类在陆地上发现的100多种元素，在海水中可以找到80多种。海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。回答下列问题：
⑴ 蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法，技术和工艺比较完备，但由于使用大量燃煤，因此能耗多、排污量大。为克服蒸馏法海水淡化的缺陷，请你对蒸馏法淡化海水的工艺提出一条改进建议_______________________________。
⑵ 使用离子交换树脂与水中的离子进行交换也是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式__________________________。
⑶ 空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，流程如下（苦卤：海水蒸发结晶分离出食盐后的母液）：
① 反应②的离子方程式为_________________________；② 从反应③后的四氯化碳溶液中分离出单质溴的方法是_________________________________。
⑷ 苦卤中含有NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4。用简要的文字说明如何测定苦卤中MgCl2的含量________________________________________。
正确答案
⑴充分利用潮汐能、风能、太阳能等海边富有的洁净能源
⑵CH2＝CHCOONa
⑶①SO2＋Br2＋2H2O＝4H＋＋2Br－＋SO42－②蒸馏
⑷先用足量BaCl2溶液沉淀硫酸根离子，求出硫酸根离子的总量，并求出MgSO4的量，然后用足量NaOH溶液沉淀Mg2+，求出总的Mg2+，减去MgSO4中的Mg2+得到MgCl2的量。
海水占地球储水总量的97.2%，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。
（1）海水中存在大量的氯化钠，氯化钠中的金属元素位于元素周期表______族。
（2）目前，国际上使用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将水变成蒸汽，蒸汽经冷却而得高纯度淡水。由此可判断蒸馏法是_________（填“物理变化”或“化学变化”）。
（3）工业上利用电解饱和食盐水的方法，可制得重要的化工产品，反应式为食盐+H2O(电解）
（4）近年来，有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法。该方法流程如下：
请写出②、④的化学反应方程式_____________________________ ；
________________________________。
正确答案
（1）IA
（2）物理变化
（3）NaCl；585
（4）NaOH+SO2 = NaHSO3；NaHSO3+HCl = NaCl+H2O+SO2↑
海带中含有碘元素，碘元素以碘离子（I-）的形式存在．经常食用海带可以防治甲状腺肿大，所以工业上常用海带为原料提取碘单质．查有关资料可知碘单质有升华现象．下面是某校化学探究小组设计的从海带中提取碘单质的实验，请完成下列实验．
（1）将干燥洁净的海带用酒精湿润后在______（填一种仪器名称）中灼烧成灰烬．
（2）将海带灰烬冷却至室温，将其转移到烧杯中，加蒸馏水后，搅拌、煮沸、冷却、______（填一种操作名称）．
（3）在滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入一定量的过氧化氢（H2O2）溶液，此时发生反应的离子方程式为______．
（4）把（3）中所得的溶液注入______（填一种仪器名称）中，然后再加入四氯化碳，振荡、静置，可以观察到四氯化碳层呈______色．经分液得到碘的四氯化碳溶液，在这一实验过程中，四氯化碳起______的作用．
（5）将碘的四氯化碳溶液中的碘单质和四氯化碳分离出来的方法是______．
（6）证明得到的固体是碘单质的化学方法是______．
正确答案
（1）灼烧固体物质一般使用（瓷）坩埚；
故答案为：坩埚；
（2）分离固体和液体用过滤；故答案为：过滤；
（3）酸性条件下H2O2与I-反应生成碘单质和水，其反应方程式为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O；故答案为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O；
（4）分离互不相溶的液体用分液漏斗；萃取的基本原则两种溶剂互不相溶，且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多，萃取剂与溶质不反应，碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，四氯化碳和水都不互溶，且四氯化碳和碘不反应，故可用四氯化碳，若得到的是含碘的四氯化碳溶液，静置后分层，下层为紫红色，
故答案为：分液漏斗；紫红色；萃取剂；
（5）碘的四氯化碳溶液中的碘单质和四氯化碳沸点不同，可以用蒸馏的方法分离，故答案为：蒸馏；
（6）淀粉溶液遇碘变蓝色，可用来检验碘单质，所以操作为取得到的固体碘单质少许，将其加入到淀粉溶液中，淀粉溶液变蓝，即可证明所得固体为碘单质，
故答案为：取得到的固体碘单质少许，将其加入到淀粉溶液中，淀粉溶液变蓝，即可证明所得固体为碘单质；
海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示
(1)若在空气中加热MgCl2
________________________。用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁(MgCl2)。在干燥的
HCl气流中加热MgCl2
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。
_______________________________。
(3)实验时将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。溶解时：________；过滤时：_______；蒸发时：________。
正确答案
(1)MgCl2
Mg(OH)Cl
(2)加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤
(3)搅拌，加速溶解使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗；防止外洒搅拌；防止因局部过热液滴或晶体飞溅
工业上从海水中提取溴的方法如下：①将蒸馏（制淡水）后浓缩的海水用硫酸进行酸化；②向酸化的海水中通入足量氯气，使溴离子转化为溴单质；③向上述溶液中通人空气和水蒸气，将溴单质吹人盛有二 氧化硫水溶液的吸收塔内转化成氢溴酸；④向吸收塔内通入适量的氯气；⑤用四氯化碳萃取吸收塔中的溴单质。请完成下列问题：
(1)在实验室中蒸馏海水制淡水时，常用的仪器除了酒精灯、锥形瓶、牛角管、冷凝管、石棉网及必要的夹持仪器，还需要的玻璃仪器有__________；蒸馏时加入碎瓷片的作用是_________。
(2)步骤②中反应的离子方程式为____________________。
(3)步骤③的目的是使溴单质富集，试写出溴单质与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：___________；反应中氧化剂是__________（写化学式），1 mol 氧化剂在反应中得到______mol电子。
(4)下列能代替四氯化碳来萃取溴的试剂是______（填序号）。
A．盐酸
B．酒精
C．乙酸
D．苯
正确答案
(1)蒸馏烧瓶；防止暴沸
(2)Cl2+2Br- = Br2+2Cl
(3) SO2+Br2+2H2O = 2HBr+H2SO4；Br2；2
(4)D
写出下列物质的转化或分离方法(每一项只填写一种方法)。
（1）把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等____________
（2）将重油转化为汽油____________
（3）将海水淡化____________
正确答案
（1）干馏
（2）裂化
（3）蒸馏
开发海洋，维持海洋的可持续发展是每个地球公民的神圣职责．请回答下面关于海洋的几个问题：
①近年来，我国沿海经常发生大面积的“赤潮”，造成养殖业重大损失．赤潮的发生主要是因为藻类的疯狂生长，与藻类疯长密切相关的元素是______和______（填元素符号）．
②海水淡化是国际上研究的热点问题，我国科学家在利用高分子膜进行海水淡化的研究上取得了一些成绩．如图，左侧为海水，右侧为经过一段时间后由左侧经高分子膜渗透得到的淡水，该变化是______变化（填“物理”或“化学”）．
正确答案
①造成赤潮现象主要是水体中富集大量营养元素造成，营养元素是指N、P等，故答案为：N；P；
②用高分子膜使海水淡化，类似于过滤，没有生成其他物质，所以海水淡化是物理变化，故答案为：物理．
海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下图：
(1)步骤I中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为____________________；
(2)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，反应方程式为__________________；
(3)Br-的检验主要试剂是__________，离子方程式为_______________________；
(4)从工业溴中提纯溴，查阅了有关资料，Br2的颜色为__________ ，沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性；
(5)上述工业残留液中有少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，反应的离子方程式为_________________，反应后其分离操作是________。
正确答案
(1)富集溴元素
(2)Br2+SO2+2H2O = H2SO4+2HBr
(3)AgNO3；Ag++Br- = AgBr↓
(4)深红棕色
(5)Cl2+2Br- = Br2+2Cl-；分液（或蒸馏）
目前世界上60%的镁是从海水中提取的，某校学生设计从海水中提取镁的实验流程如下图．请思考并回答：
I．上述实验过程中涉及的①、②、③反应属于氧化还原反应的是______（填序号）．
II．从海水中提取镁的过程中，为实现对镁离子的富集，有三种预设方案：
A．直接往海水中加沉淀剂；
B．加热蒸发海水后，加入沉淀剂；
C．利用晒盐后的苦卤水，加入沉淀剂．
通过分析比较，你认为方案______正确（填序号），其理由是______．
III．从海水中提取镁的过程中，另一重要的环节是实现对Mg2+的分离．
（1）为了使镁离子完全沉淀下来，若加入足量的试剂甲为澄清的石灰水，其反应的离子方程式为______．
（2）加入试剂甲后，能够分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是______（填实验操作名称）．
正确答案
①的反应为MgSO4+Ca（OH）2=Mg（OH）2↓+CaSO4，元素的化合价未变，不是氧化还原反应；
②的反应为：Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O，元素的化合价未变，不是氧化还原反应；
③反应为：MgCl2
故答案为：③；
II．A．直接往海水中加沉淀剂，因海水中镁离子浓度小，使用的沉淀剂的量较大，且不利于收集氢氧化镁，故A错误；
B．加热蒸发海水后，加入沉淀剂，因高温蒸发海水，消耗的能源多，成本太高，故B错误；
C．利用晒盐后的苦卤水，加入沉淀剂，因节约能源，成本低，与选项A相比镁离子浓度高，有利于镁元素的富集，故C正确；
故答案为：C；该方法因Mg2+浓度大，节约能源，成本较低；
III．（1）根据镁离子能与氢氧根离子反应生成沉淀：Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，故答案为：Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓；
（3）因Mg（OH）2不溶于水，可用过滤的方法进行分离，故答案为：过滤．
如图是海水资源综合利用的示意图．请回答：
（1）海水制盐的方法是______，过程a中主要的操作方法是______；
（2）过程b中电解熔融MgCl2的化学方程式为______；
（3）过程c中电解饱和食盐水的化学方程式______．
正确答案
（1）海水制盐的方法是将海水中的水蒸发从而得到氯化钠晶体的过程，氯化镁的结晶水合物失去结晶水的过程是蒸发，但是要在氯化氢气流中进行，因为镁离子易水解，故答案为：蒸发结晶；蒸发；
（2）电解熔融的氯化镁可以得到金属镁和氯气，方程式为：MgCl2
（3）电解饱和食盐水可以得到烧碱、氢气和氯气，方程式为：2NaCl+2H2O
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