- 海水资源及其综合利用
- 共118题
8.氨气在工农业生产中有重要应用。
Ⅰ. (1)如下图所示,向NaOH固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上盖,观察现象。
①浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为_____________________。
②FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,发生的反应包括Fe2++2NH3·H2O===Fe(OH)2↓+2NH和________________________。
(2)已知氨气极易溶于水,而难溶于有机溶剂CCl4。下列装置中不适宜做氨气尾气吸收的是 。
Ⅱ.现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。
某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(图1)。
(1)关闭a,将吸有2mL水的胶头滴管塞紧颈口c,打开b,完成喷泉实验,电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线(图2)。图2中 点时喷泉最剧烈。
(2)从三颈瓶中量取25.00mL氨水至锥形瓶中,加入 做指示剂;用0.0500 mol•L-1HCl滴定。终点时溶液颜色由 色变为 色,用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线如下图。
(3)据图,计算氨水的浓度为 mol•L-1;比较当VHCI=17.50ml时溶液中离子浓度大小关系 。
(4)关于该滴定实验的说法中,正确的是 。
A.锥形瓶中有少量蒸馏水导致测定结果偏低
B.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失测得氨水的浓度偏高
C.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测得氨水的浓度偏高
D.滴定终点时俯视读数会导致测得氨水的浓度偏低
正确答案
Ⅰ(1)①NH3+HCl═NH4Cl
②4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3,
(2)C
Ⅱ(1)D
(2)甲基橙 黄 橙
(3)0.0450 ;c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
(4)BCD
解析
Ⅰ(1)①浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生HCl与氨气的反应生成氯化铵,该反应为NH3+HCl═NH4Cl;
②FeSO4与碱反应生成白色沉淀,发生反应为Fe2++2NH3·H2O===Fe(OH)2↓+2NH,然后出现灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,是因为氢氧化亚铁被氧化,发生反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3;
(2)氨气尾气吸收要考虑防倒吸,已知氨气极易溶于水,而难溶于有机溶剂CCl4,所以装置A、B、D都合适,而C装置则会引起倒吸,不合适。
Ⅱ(1)三颈瓶内气体与外界大气压压强之差越大,其反应速率越快,D点压强最小、大气压不变,所以大气压和D点压强差最大,则喷泉越剧烈,故答案为:D;
(2)用盐酸滴定氨水时,可加入甲基橙做指示剂,终点时溶液颜色由黄色变为橙色;
(3)氨水的物质的量浓度=mol/L=0.0450 mol/L;
当VHCI=17.50ml时,混合液的PH=9,显碱性,即c(OH-)>c(H+),结合电荷守恒
c(NH4+)+ c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)>,可知c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);
(4)A.锥形瓶中有少量蒸馏水不影响氨水的物质的量,所以不影响测定结果,故A不正确;
B.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,根据c(待 )=,可知V(标)偏大,测得氨水的浓度偏高,故B正确;
C.酸式滴定管未用盐酸润洗,根据c(待 )=,可知V(标)偏大,会导致测得氨水的浓度偏高,故C正确;
D.滴定终点时俯视读数会导致读数偏大,测得氨水的浓度偏低,故D正确
考查方向
本题主要考查氨气、防倒吸装置及喷泉实验等相关知识。
解题思路
Ⅰ(1)①向NaOH固体上滴几滴浓氨水会迅速产生氨气,扩散出的氨气与浓盐酸挥发出的HCl气体、亚铁离子反应。②氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化。(2)掌握几种常见的防倒吸装置。
Ⅱ(1)压强减到最小时喷泉最剧烈。Ⅱ(3)计算氨水的浓度时溶质是通入水中的氨气,再根据物质的量浓度公式直接计算。当VHCI=17.50ml时,混合液的PH=9,显碱性,即c(OH-)>c(H+),结合电荷守恒即可。
易错点
计算氨水的浓度不能找准图像上的对应点。
知识点
11. 海洋是一个丰富的资宝库,通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。(1)海水中盐的开发利用:
①海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河人海口,多风少雨,潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和 池。
②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产,在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用: (写一点即可)。
(2)电渗析法是近年发展起的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题:
①海水不能直接通人到阴极室中,理由是 。②A口排出的是 (填“淡水”或“浓水”)。
(3)用苦卤(含 Na+、K+、Mg2+ CL-、Br-等离子)可提取溴,其生产流程如下: ①若吸收塔中的溶液含BrO3-,则吸收塔中反应的离子方程式为: . ②通过①氯化已获得含Br2的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化重新获得含Br2的溶液? 。③向蒸馏塔中通人水蒸气加热,控制温度在90°C左右进行蒸馏的原因是 。
正确答案
(1)①结晶 ②阻止H2与Cl2发生反应甚至发生爆炸或阻止Cl2与生成的NaOH溶液反应而使烧碱产品不纯等
(2)①海水中含较多Mg2+和Ca2+等阳离子,电解时会产生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜②淡水
(3)①3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑②富集溴,提高Br2的浓度③温度过低难以将Br2蒸馏出来,但温度过高又会将大量的水蒸馏出来
解析
(1)①海水制盐主要是利用了蒸发结晶原理,故所建盐田分为贮水池、蒸发池和结晶池,故答案为结晶;②氯碱生产中在两极区内会产生氢气和氯气,阳离子交换膜的作用就是阻止H2与Cl2发生反应甚至发生爆炸及阻止Cl2与生成的NaOH溶液反应,故答案为阻止H2与Cl2发生反应甚至发生爆炸或阻止Cl2与生成的NaOH溶液反应而使烧碱产品不纯等;(2)①海水中含较多Mg2+和Ca2+等阳离子,会与阴极的 OH-离子反应产生Mg(OH)2、 Ca(OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜,故答案为:海水中含较多Mg2+和Ca2+等阳离子,电解时会产生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜。②由图中信息及阳离子交换膜可以知道A口排出的是淡水,故答案为淡水;(2)①用苦卤提取溴,吸收塔中发生的反应为溴与碳酸钠的反应,生成物中含BrO3-,发生反应的方程式为3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑;②通过①氯化已获得含Br2的溶液,但溴的浓度太低,不便于收集,经过吹出、吸收、酸化重新获得含Br2的溶液是为了富集溴,提高Br2的浓度,所以答案为:富集溴,提高Br2的浓度;③温度过低难以将Br2蒸馏出来,但温度过高又会将大量的水蒸馏出来,故向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在90℃左右进行蒸馏。所以答案为:温度过低难以将Br2蒸馏出来,但温度过高又会将大量的水蒸馏出来。
考查方向
解题思路
(1)①海水制盐主要是利用了蒸发结晶原理,故所建盐田分为贮水池、蒸发池和结晶池。②氯碱生产中在两极区内会产生氢气和氯气,故阳离子交换膜的作用:阻止H2与Cl2发生反应甚至发生爆炸或阻止Cl2与生成的NaOH溶液反应而使烧碱产品不纯等。(2)①海水中含较多Mg2+和Ca2+等阳离子,电解时会产生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜,故海水不能直接通入到阴极室中。②由图中信息及阳离子交换膜可以知道A口排出的是淡水。(2)①用苦卤提取溴,吸收塔中发生的反应为溴与碳酸钠的反应,生成物中含BrO3-,则反应方程式为3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑;②通过①氯化已获得含Br2的溶液,但溴的浓度太低,不便于收集,经过吹出、吸收、酸化重新获得含Br2的溶液是为了富集溴,提高Br2的浓度;③温度过低难以将Br2蒸馏出来,但温度过高又会将大量的水蒸馏出来,故向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在90℃左右进行蒸馏。
易错点
没有捕捉到题给信息中阳离子交换膜的作用,不能准确解答;不知道海水
中离子与阴极产生的离子的反应的危害;不能正确书写离子方程式;
知识点
【化学——选修2:化学与技术】
硅是无机非金属材料的主角,硅芯片的使用,促进了信息技术的革命。
23.陶瓷、水泥和玻璃都属于传统硅酸盐材料。其中,生产普通玻璃的主要原料除了SiO2、Na2CO3外还有__________。玻璃制作过程中发生了Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2的反应,碳酸酸性强于硅酸,但为什么该反应可在高温下发生?______________。
24.工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
①请写出反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式:Ⅱ_________、Ⅲ___________。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,所含有的其它物质的沸点数据如下表:
提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和分馏(相当于多次蒸馏)。沉降是为了除去____________;在空气中冷凝所得液体主要含有____________;若在实验室进行分馏提纯该液体,应该采取以下加热方法中的___________。
A.电炉加热
B.酒精灯加热
C.砂浴加热
D.水浴加热
③SiHCl3极易水解,其完全水解时的反应方程式为_____________。
正确答案
CaCO3 高温下Na2SiO3的稳定性比Na2CO3强
解析
陶瓷、水泥和玻璃都属于传统硅酸盐材料。其中,生产普通玻璃的主要原料除了SiO2、Na2CO3外还有CaCO3。虽然碳酸酸性强于硅酸,但是高温下Na2SiO3的稳定性比Na2CO3强,因此玻璃制作过程中发生了Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2的反应;
考查方向
解题思路
陶瓷、水泥和玻璃都属于传统硅酸盐材料。其中,生产普通玻璃的主要原料除了SiO2、Na2CO3外还有CaCO3。虽然碳酸酸性强于硅酸,但是高温下Na2SiO3的稳定性比Na2CO3强;
易错点
本题考查硅酸盐工业,难度较小,主要考查学生对硅酸盐工业的了解,体现化学的社会作用,以识记为主,加强基础知识的掌握。
正确答案
①Si +3HCl SiHCl3 +H2 SiHCl3+H2
Si +3HCl
②Si SiCl4和SiHCl3 D
③SiHCl3+4H2O =H4SiO4+ H2↑+3HCl↑(或H2SiO3)
解析
①工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程主要反应如下:2C+SiO2Si+2CO、Si +3HCl
SiHCl3 +H2 、SiHCl3+H2
Si +3HCl;
②流化床反应是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态,并进行气固相反应过程或液固相反应过程。在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和分馏(相当于多次蒸馏)。沉降是为了除去Si(固体);在空气中冷凝,SiCl4和SiHCl3液化;若在实验室进行分馏提纯该液体,温度在31.8-57.6℃之间,应该采取水浴加热方法加以分离,故选D;
③SiHCl3极易水解,其完全水解时生成H2、HCl、H2SiO3,反应方程式为SiHCl3+4H2O =H4SiO4+ H2↑+3HCl↑(或H2SiO3)。
考查方向
解题思路
①工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程主要反应如下:2C+SiO2Si+2CO、Si +3HCl
SiHCl3 +H2 、SiHCl3+H2
Si +3HCl;
②流化床反应是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态,并进行气固相反应过程或液固相反应过程。在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和分馏(相当于多次蒸馏)。沉降是为了除去Si(固体);在空气中冷凝,SiCl4和SiHCl3液化;若在实验室进行分馏提纯该液体,温度在31.8-57.6℃之间,应该采取水浴加热方法加以分离;
③SiHCl3极易水解,其完全水解时生成H2、HCl、H2SiO3。
易错点
本题考查硅酸盐工业,难度较小,主要考查学生对硅酸盐工业的了解,体现化学的社会作用,以识记为主,加强基础知识的掌握。
10.《常用危险化学用品贮存通则》规定:“遇火、遇热、遇潮能引起燃烧、爆炸或发生化学反应,产生有毒气体的化学危险品不得在露天或在潮湿、积水的建筑物中贮存”。下列解释事实的方程式中,不合理的是
正确答案
解析
A、氮气和氧气反应的条件是光照或高温;
B、硝酸铵在加热时生成氮气、氧气和水蒸气;
C、干燥的氯化铝遇水发生水解,当生成氯化氢气体时氯化铝的水解完全;
D、电石的主要成分碳化钙与水反应生成氢气同时放出大量热,会发生爆炸。
考查方向
本题主要考查了元素及其化合物的化学性质。
解题思路
A、条件是光照或高温;
B、硝酸铵在加热时生成氮气、氧气和水蒸气;
C、干燥的氯化铝遇水发生水解;
D、电石的主要成分碳化钙。
易错点
氮气和氧气反应的条件是光照或高温、干燥的氯化铝遇水发生水解。
知识点
备有机物A 为缓释阿司匹林的主要成分。用于内燃机润滑油的有机物Y 和用于制
水凝胶的聚合物P 的合成路线如下。
已知:
13.D 的分子式为C7H6O3,D 中所含的官能团是 。
14.D→Y的化学方程式是 。
15. 反应Ⅰ的另一种产物是M ,其相对分子质量是60,B 、M 均能与NaHCO3反应产生 CO2。
①M 是 。
②B→D的化学方程式是 。
16.下列说法正确的是 。
a. B 、C 、D 中均含有酯基
b.乙二醇可通过的路线合成
c.C 能与饱和溴水反应产生白色沉淀
17.红外光谱测定结果显示,E 中不含羟基。
①X→E的反应类型是 。
② E 的结构简式是 。
18.若X的聚合度n=1,有机物A 只存在一种官能团,A 的结构简式是 。
19.聚合物P 的结构简式是 。
正确答案
羟基、羧基
解析
“缓释阿司匹林”提示了乙酰水杨酸和水杨酸结构出现的可能。由D→Y 的反应可以看出是合成酚醛树脂的过程。结合D 的分子式C7H6O3,可以推知D 是邻羟基苯甲酸。由于反应I 另一产物M 能与NaHCO3 反应产生CO2,可知M 含羧基。结合M 的相对分子质量可以得出M 为乙酸,B 为乙酰水杨酸。注意到由A 两次酸性水解,先后得到C 和X,可知A 是X 两侧与乙酰水杨酸成酯产物,C 是单侧与乙酰水杨酸成酯产物。若E 中不含羟基,可知E 必然是X 两侧酯化产物。最后E 发生共聚,得到聚合物P。
考查方向
解题思路
1.由D→Y 的反应可以看出是合成酚醛树脂的过程。2.由于反应I 另一产物M 能与NaHCO3 反应产生CO2,可知M 含羧基。3.A 两次酸性水解,先后得到C 和X,可知A 是X 两侧与乙酰水杨酸成酯产物,C 是单侧与乙酰水杨酸成酯产物。
易错点
D→Y 的反应过程,推导聚合物P 的结构简式。
正确答案
解析
“缓释阿司匹林”提示了乙酰水杨酸和水杨酸结构出现的可能。由D→Y 的反应可以看出是合成酚醛树脂的过程。结合D 的分子式C7H6O3,可以推知D 是邻羟基苯甲酸。由于反应I 另一产物M 能与NaHCO3 反应产生CO2,可知M 含羧基。结合M 的相对分子质量可以得出M 为乙酸,B 为乙酰水杨酸。注意到由A 两次酸性水解,先后得到C 和X,可知A 是X 两侧与乙酰水杨酸成酯产物,C 是单侧与乙酰水杨酸成酯产物。若E 中不含羟基,可知E 必然是X 两侧酯化产物。最后E 发生共聚,得到聚合物P。
考查方向
解题思路
1.由D→Y 的反应可以看出是合成酚醛树脂的过程。
2.由于反应I 另一产物M 能与NaHCO3 反应产生CO2,可知M 含羧基。
3.A 两次酸性水解,先后得到C 和X,可知A 是X 两侧与乙酰水杨酸成酯产物,C 是单侧与乙酰水杨酸成酯产物。
易错点
D→Y 的反应过程,推导聚合物P 的结构简式。
正确答案
解析
“缓释阿司匹林”提示了乙酰水杨酸和水杨酸结构出现的可能。由D→Y 的反应可以看出是合成酚醛树脂的过程。结合D 的分子式C7H6O3,可以推知D 是邻羟基苯甲酸。由于反应I 另一产物M 能与NaHCO3 反应产生CO2,可知M 含羧基。结合M 的相对分子质量可以得出M 为乙酸,B 为乙酰水杨酸。注意到由A 两次酸性水解,先后得到C 和X,可知A 是X 两侧与乙酰水杨酸成酯产物,C 是单侧与乙酰水杨酸成酯产物。若E 中不含羟基,可知E 必然是X 两侧酯化产物。最后E 发生共聚,得到聚合物P。
考查方向
解题思路
1.由D→Y 的反应可以看出是合成酚醛树脂的过程。
2.由于反应I 另一产物M 能与NaHCO3 反应产生CO2,可知M 含羧基。
3.A 两次酸性水解,先后得到C 和X,可知A 是X 两侧与乙酰水杨酸成酯产物,C 是单侧与乙酰水杨酸成酯产物。
易错点
D→Y 的反应过程,推导聚合物P 的结构简式。
正确答案
b
解析
“缓释阿司匹林”提示了乙酰水杨酸和水杨酸结构出现的可能。由D→Y 的反应可以看出是合成酚醛树脂的过程。结合D 的分子式C7H6O3,可以推知D 是邻羟基苯甲酸。由于反应I 另一产物M 能与NaHCO3 反应产生CO2,可知M 含羧基。结合M 的相对分子质量可以得出M 为乙酸,B 为乙酰水杨酸。注意到由A 两次酸性水解,先后得到C 和X,可知A 是X 两侧与乙酰水杨酸成酯产物,C 是单侧与乙酰水杨酸成酯产物。若E 中不含羟基,可知E 必然是X 两侧酯化产物。最后E 发生共聚,得到聚合物P。
考查方向
本题主要考查了有机物的结构、性质的推断,同分异构体的判断。
解题思路
1.由D→Y 的反应可以看出是合成酚醛树脂的过程。
2.由于反应I 另一产物M 能与NaHCO3 反应产生CO2,可知M 含羧基。
3.A 两次酸性水解,先后得到C 和X,可知A 是X 两侧与乙酰水杨酸成酯产物,C 是单侧与乙酰水杨酸成酯产物。
易错点
D→Y 的反应过程,推导聚合物P 的结构简式。
正确答案
①酯化反应(答“取代反应”也可)
解析
“缓释阿司匹林”提示了乙酰水杨酸和水杨酸结构出现的可能。由D→Y 的反应可以看出是合成酚醛树脂的过程。结合D 的分子式C7H6O3,可以推知D 是邻羟基苯甲酸。由于反应I 另一产物M 能与NaHCO3 反应产生CO2,可知M 含羧基。结合M 的相对分子质量可以得出M 为乙酸,B 为乙酰水杨酸。注意到由A 两次酸性水解,先后得到C 和X,可知A 是X 两侧与乙酰水杨酸成酯产物,C 是单侧与乙酰水杨酸成酯产物。若E 中不含羟基,可知E 必然是X 两侧酯化产物。最后E 发生共聚,得到聚合物P。
考查方向
本题主要考查了有机物的结构、性质的推断,同分异构体的判断。
解题思路
1.由D→Y 的反应可以看出是合成酚醛树脂的过程。
2.由于反应I 另一产物M 能与NaHCO3 反应产生CO2,可知M 含羧基。
3.A 两次酸性水解,先后得到C 和X,可知A 是X 两侧与乙酰水杨酸成酯产物,C 是单侧与乙酰水杨酸成酯产物。
易错点
D→Y 的反应过程,推导聚合物P 的结构简式。
正确答案
解析
“缓释阿司匹林”提示了乙酰水杨酸和水杨酸结构出现的可能。由D→Y 的反应可以看出是合成酚醛树脂的过程。结合D 的分子式C7H6O3,可以推知D 是邻羟基苯甲酸。由于反应I 另一产物M 能与NaHCO3 反应产生CO2,可知M 含羧基。结合M 的相对分子质量可以得出M 为乙酸,B 为乙酰水杨酸。注意到由A 两次酸性水解,先后得到C 和X,可知A 是X 两侧与乙酰水杨酸成酯产物,C 是单侧与乙酰水杨酸成酯产物。若E 中不含羟基,可知E 必然是X 两侧酯化产物。最后E 发生共聚,得到聚合物P。
考查方向
解题思路
1.由D→Y 的反应可以看出是合成酚醛树脂的过程。
2.由于反应I 另一产物M 能与NaHCO3 反应产生CO2,可知M 含羧基。
3.A 两次酸性水解,先后得到C 和X,可知A 是X 两侧与乙酰水杨酸成酯产物,C 是单侧与乙酰水杨酸成酯产物。
易错点
D→Y 的反应过程,推导聚合物P 的结构简式。
正确答案
解析
“缓释阿司匹林”提示了乙酰水杨酸和水杨酸结构出现的可能。由D→Y 的反应可以看出是合成酚醛树脂的过程。结合D 的分子式C7H6O3,可以推知D 是邻羟基苯甲酸。由于反应I 另一产物M 能与NaHCO3 反应产生CO2,可知M 含羧基。结合M 的相对分子质量可以得出M 为乙酸,B 为乙酰水杨酸。注意到由A 两次酸性水解,先后得到C 和X,可知A 是X 两侧与乙酰水杨酸成酯产物,C 是单侧与乙酰水杨酸成酯产物。若E 中不含羟基,可知E 必然是X 两侧酯化产物。最后E 发生共聚,得到聚合物P。
考查方向
本题主要考查了有机物的结构、性质的推断,同分异构体的判断。
解题思路
1.由D→Y 的反应可以看出是合成酚醛树脂的过程。
2.由于反应I 另一产物M 能与NaHCO3 反应产生CO2,可知M 含羧基。
3.A 两次酸性水解,先后得到C 和X,可知A 是X 两侧与乙酰水杨酸成酯产物,C 是单侧与乙酰水杨酸成酯产物。
易错点
D→Y 的反应过程,推导聚合物P 的结构简式。
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