- 海水资源及其综合利用
- 共118题
3．对于常温下pH=1的硝酸溶液，有关叙述： （）
① 该溶液1 mL稀释至100 mL后, pH=3
② 向该溶液中加入等体积、 pH=13的氢氧化钡溶液恰好完全中和
③ 该溶液中硝酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比值为
④ 向该溶液中加入等体积、等浓度的氨水，所得溶液pH=7
其中正确的是
正确答案
解析
pH=1的硝酸溶液c（H+）=0.1mol/L，①据c=n/v计算；②pH=13的溶液c（OH-）=0.1mol/L；③根据Kw=c（H+）×c（OH-）=10-14计算；④氨水为弱电解质，不能完全电离，生成强酸弱碱盐．
考查方向
解题思路
pH=1的硝酸溶液c（H+）=0.1mol/L，①c=n/v=
②pH=13的溶液c（OH-）=0.1mol/L，等体积混合恰好完全中和，故②正确；
③硝酸电离出的c（H+）=0.1mol/L，由Kw=c（H+）×c（OH-）=10-14可知，水电离出的c（H+）=10-13mol/L，该溶液中硝酸电离出的c（H+）与水电离出的c（H+）之比值为1012，故③错误；
④氨水为弱电解质，不能完全电离，生成强酸弱碱盐，反应后溶液呈酸性，故④错误．
易错点
酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算。
知识点
3.下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是 ( )
正确答案
解析
A、根据电荷守恒，pH=1的NaHSO4溶液存在：c（Na+）+c（H+）=2c（SO42‾）+c（OH‾），因为c（Na+）=c（SO42‾），所以c（H+）=c（SO42‾）+c（OH‾），正确；
B、含有AgCl和AgI固体的悬浊液：c（Ag+）> c（Cl‾）>c（Br‾），错误；
C、H2CO3的第一步电离大于第二步电离，所以c(H+) > c(HCO3‾) >c(CO32‾)，但c(HCO3‾)不等于c(CO32‾)，错误；
D、NaHC2O4和Na2C2O4物质的量相等，根据物料守恒可得：3c(Na+)=2[c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)]，正确。
考查方向
解题思路
A、电荷守恒c（Na+）+c（H+）=2c（SO42‾）+c（OH‾）
B、c（Ag+）> c（Cl‾）>c（Br‾）；
C、H2CO3的第一步电离大于第二步电离；
D、NaHC2O4和Na2C2O4物质的量相等。
易错点
H2CO3的第一步电离大于第二步电离，电解质溶液中的守恒定律。
知识点
9.碳酸氢铵、硫酸铵均是我国主要的氮肥品种，碳酸氢铵在贮存和运输过程中容易挥发损失。为了鉴定其质量和确定田间施用量，必须测定其含氮量。
I．某学生欲测定碳酸氢铵化肥中的含氮量，选用下列装置通过测定生成二氧化碳的量间接测出化肥的含氮量。
(1)请选择必要的装置（每个装置最多使用一次），按气流方向连接顺序为__________ 组装好装置，连在最后的装置起到的作用 。
(2) 检验气密性后，将样品放入圆底烧瓶中，滴加液体。该液体最适合的是_________________.
A.稀盐酸
B.稀硫酸
C.浓硝酸
D.氢氧化纳
II．如果氮肥中成分是硫酸铵，则可以用甲醛法测定含氮量，反应为:2(NH4)2SO4+6HCHO=(CH2)6N4+2H2SO4再将生成的酸用氢氧化钠标准溶液滴定，从而测出氮的含量。步骤如下：
（3）用差量法称取固体(NH4)2SO4样品0.6g于烧杯中，加蒸馏水溶解配成100mL溶液，准确量取20.00mL的待测液溶液于锥形瓶中，加入适量l8%的中性甲醛，放置5min后，加入1-2滴_______指示剂（已知滴定终点的pH约为8.8），用浓度为0.0800mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至终点。再重复滴定2次，三次滴定的读数如下表：
计算出该样品中的氮的质量分数为_______________。
（4）在滴定实验结束后发现滴定用的碱式滴定管玻璃尖嘴内出现了气泡，滴定开始时无气泡，则此实验测定的含氮量比实际值________（填”偏大“偏小”或“无影响”）。
（5）如果测定碳酸氢铵化肥中的含氮量时，也使用甲醛法是否合理____________(填“是”或“否”），理由是 。
正确答案
（1）b-e-f-h-g-c
防止空气中的水蒸气和CO2进入前面装置影响实验结果
（2）B
（3）酚酞 14%
（4）偏小
（5） 否，因为用甲醛法制的碳酸不稳定，不适合中和滴定
解析
（1）根据反应装置--干燥装置--吸收装置-尾气处理装置排序，所以其排列顺序是：b-e，f-h，g-c，故答案为：b-e，f-h，g-c；
（2）制取二氧化碳时需要碳酸盐和酸反应，稀盐酸、浓硝酸都具有挥发性，影响实验结果，氢氧化钠和盐不能生成二氧化碳，故选B；
（3）硫酸铵属于强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，所以需要酸式滴定管量取硫酸铵溶液，滴定终点的pH约为8.8，酚酞的变色范围是8-10，所以选取酚酞作指示剂；滴定终点时，溶液从无色变为浅红色，30s内不褪色；
2（NH4）2SO4+6HCHO=（CH2）6N4+2H2SO4+6H2O、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O，所以硫酸铵和NaOH的关系式为：（NH4）2SO4---2NaOH，NaOH溶液的平均体积=
mL=15.3mL，根据（NH4）2SO4---2NaOH得m[（NH4）2SO4]=
（4）在滴定实验结束后发现滴定用的碱式滴定管玻璃尖嘴内出现了气泡，滴定开始时无气泡，导致NaOH溶液的量偏小，根据（NH4）2SO4---2NaOH得，导致测定N含量偏小；
（5）因为氢氧化钠和碳酸氢根离子反应生成氢氧化钠反应，所以会导致测量结果偏大，故答案为：否；用氢氧化钠标准溶液滴定时，溶液中HCO3-中的H+也会和氢氧化钠中和．
考查方向
解题思路
（1）本题考查实验装置的选择和连接，实验装置的连接顺序为发生装置、净化装置、干燥装置、性质或收集装置、尾气处理装置。一般除杂在前，干燥在后；若是燃烧管除杂，则干燥在前；若用洗气瓶，则“长进短出”，若用干燥管，则“大进小出”；根据题意知，装有氢氧化钠溶液的洗气瓶为二氧化碳的吸收装置，为保证实验结果准确，必须防止水蒸气和外界空气的干扰；为保证分液漏斗内液体顺利流下，应选第二个装置作为二氧化碳的发生装置；根据上述分析连接次序为：b-e,f-h,g-c；
（2）盐酸和硝酸易挥发，会干扰二氧化碳的测定，氢氧化钠溶液与样品反应不会生成二氧化碳，所以分液漏斗内的液体应为稀硫酸，选B；
（3）（NH4）2SO4属于强酸弱碱盐，水解显酸性，所以用酸式滴定管准确取出20．00mL的溶液；滴定终点的pH约为8．8，酚酞变色范围为8.2——10，应用酚酞作指示剂；用浓度为0．08mol/L氢氧化钠标准溶液滴定，达滴定终点时的现象为溶液从无色变为浅红色 ，且30s内不褪色；分析题给数据知，第二组数据误差较大，应舍弃，所用氢氧化钠溶液的体积为15.00mL 根据题给反应得氮原子与氢氧化钠之间的关系式：N——NaOH,代入数据计算可得，0.6g样品中含氮原子的物质的量为0．08mol/L×0.015L×5=0.006mol，其质量为0.084g,质量分数为14%；
（4）在滴定实验结束后发现滴定用的碱式滴定管玻璃尖嘴内出现了气泡，滴定开始时无气泡，代入计算得氢氧化钠溶液的体积偏小，则此实验测定的含氮量比实际值偏小；
（5）．如果测定碳酸氢铵中的含氮量时，使用甲醛法不合理，理由是因为用氢氧化钠标准溶液滴定时，溶液中HCO3—中的H+也会和氢氧化钠中和。
易错点
（1）一般除杂在前，干燥在后；若是燃烧管除杂，则干燥在前；若用洗气瓶，则“长进短出”，若用干燥管，则“大进小出”；
（2）盐酸和硝酸易挥发，会干扰二氧化碳的测定
知识点
11．【化学-选修2：化学与技术】
《科学》曾评出10大科技突破，其中“火星上‘找’到水的影子”名列第一。水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。海洋是化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有广阔的前景。人类把海水淡化，就可以得到大量的饮用水，常规蒸馏法，技术和工艺比较完备，但也存在较大缺陷，大量推广离子交换法和电渗析法。
（1）天然水在净化处理过程中加入明矾做混凝剂，其净水作用的原理是_________（用离子方程式表示）
（2）家庭用水可以用肥皂水检验其硬度，因为 。家用净水器中装有活性炭和阳离子交换树脂（NaR)，用过的阳离子交换树脂放入 中可再生。
（3）电渗析法淡化海水的示意图如图所示，其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。
阳极的主要电极反应式是________。在阴极附近加入无色酚酞，看到的现象是___________________________。淡水的出口为________(填“a”“b”或“c”)。
（4）利用海水制得的食盐，制取纯碱的简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。
①滤出晶体C后，从滤液D中提取氯化铵有两种方法：
方法一、通入氨，冷却、加食盐，过滤；
方法二、不通氨，冷却、加食盐，过滤。
对两种方法的评价正确的是（选填编号）_____________。
a．方法一析出的氯化铵纯度更高
b．方法二析出的氯化铵纯度更高
c．方法一的滤液可直接循环使用
d．方法二的滤液可直接循环使用
②提取的NH4Cl中含有少量Fe2＋、SO42―。将产品溶解，加入H2O2，加热至沸，再加入BaCl2溶液，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵。加热至沸的目的是___________。滤渣的主要成分是_______________、____________________。
正确答案
（1）Al3++3H2O
（2）硬脂酸钠与硬水中的钙离子、镁离子形成硬脂酸钙、硬脂酸镁沉淀 食盐水
（3）2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极附近溶液变红色，有无色气体放出 b
（4）① a d ② 使Fe3+完全水解为Fe(OH)3
Fe(OH)3 BaSO4
解析
（1）混凝剂是吸附水中的微小悬浮颗粒，凝聚成较大的颗粒，而快速沉降的主要作用，要具备水解生成胶体的性质，所以常有铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，如明矾，铝离子水解生成氢氧化铝胶体和氢离子，氢氧化铝胶体具有吸附性，所以能净水，水解方程式为Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+；
（2）肥皂中含有高级酯肪酸钠，能与硬水中的钙离子、镁离子形成硬脂酸钙、硬脂酸镁沉淀；用过的阳离子交换树脂中钠离子被钙、镁离子交换掉了，要再生可以放在食盐中，将钙镁离子再换成钠离子， 故答案为：高级酯肪酸钠能与硬水中的钙离子、镁离子形成硬脂酸钙、硬脂酸镁沉淀；食盐水；
（3）依据电渗析法淡化海水示意图分析，阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过，所以阳极上是阴离子失电子发生氧化反应，海水中的氯离子失电子生成氯气，电极反应为：2Cl--2e- =Cl2↑，阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，阴极附近氢氧根离子浓度增大，在阴极附近加入无色酚酞，可以看到阴极附近溶液变红色，有无色气体放出；在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以水在b处流出；阴极附近溶液变红色，有无色气体放出；b；
（4）①滤液D中含有碳酸氢钠和氯化铵，a．方法一通入氨，使溶液中的碳酸氢钠生成碳酸钠，再加食盐，过滤，析出的氯化铵纯度更高，故a正确； b．方法二没有通氨气，冷却、加食盐，过滤，析出的氯化铵中会有碳酸氢钠，纯度不高，故b错误； c．方法一的滤液含有碳酸钠不可直接循环使用，故c错误； d．方法二的滤液主要成分还是碳酸氢钠和氯化铵，还有氯化钠，可直接循环使用，故d正确； 故选ad；
②提取的NH4Cl中含有少量Fe2+、SO42-．将产品溶解，加入H2O2，将亚铁离子氧化成铁离子，加热至沸，促使铁离子水解生成氢氧化铁沉淀，再加入BaCl2溶液，使硫酸根离子沉淀，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵。
考查方向
解题思路
（1）混凝剂是溶液中水解生成胶体的盐类，净水作用是吸附悬浮杂质使其聚沉达到净化目的；明矾可水解生成具有吸附性的胶体；
（2）肥皂中含有高级酯肪酸钠，能与钙离子生成沉淀；用过的阳离子交换树脂中钠离子被钙、镁离子交换掉了，要再生可以放在食盐中，将钙镁离子再换成钠离子；
（3）依据电渗析法淡化海水示意图分析，阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过．所以阳极上是阴离子失电子发生氧化反应，海水中的氯离子失电子生成氯气；阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，阴极附近氢氧根离子浓度增大；在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以水在b处流出；
（4）①滤液D中含有碳酸氢钠和氯化铵，a．方法一通入氨，使溶液中的碳酸氢钠生成碳酸钠，再加食盐，过滤，析出的氯化铵纯度更高； b．方法二没有通氨气，冷却、加食盐，过滤，析出的氯化铵中会有碳酸氢钠，纯度不高； c．方法一的滤液含有碳酸钠不可直接循环使用； d．方法二的滤液主要成分还是碳酸氢钠和氯化铵，还有氯化钠，可直接循环使用；
②提取的NH4Cl中含有少量Fe2+、SO42-．将产品溶解，加入H2O2，将亚铁离子氧化成铁离子，加热至沸，促使铁离子水解生成氢氧化铁沉淀，再加入BaCl2溶液，使硫酸根离子沉淀，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵，据此答题。
易错点
依据电渗析法淡化海水示意图分析，阳极上是阴离子失电子发生氧化反应；阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气；在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以水在b处流出。
知识点
二氯化砜(SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂，实验室可利用SO2与Cl2反应制取少量的SO2Cl2。装置如图（有些支持装置省略了）所示。
已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃，沸点为69. 1℃；常温下比较稳定，受热易分解，遇水能发生剧烈的水解反应，产物之一为氯化氢气体。
8.E中的试剂是饱和食盐水，戊是贮气装置， 则F瓶中气体的实验室制法是_________（用方程式表示）；
9.B处反应管冷却水应从 (填“a”或“b”)接口通入；
10.装置乙和丁的作用是____________；
11.恒压漏斗具有特殊的结构，主要目的是___________；
12.写出二氯化砜(SO2Cl2)水解反应的方程式________________；
13.SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸的酸性强于次氯酸，选用下面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱：
装置连接顺序为A、 、 、 、D、F，其中E的作用是 ，通过 现象即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。
正确答案
MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑+2H2O或2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
解析
E中的试剂是饱和食盐水，戊是贮气装置， 则F瓶中气体的实验室制法是MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑+2H2O或2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；
考查方向
解题思路
戊是制取氯气的装置，甲是制备二氧化硫的装置，同于浓硫酸反应需要加热，硝酸能氧化二氧化硫。
正确答案
a
解析
B处反应管冷却水应从a接口通入
考查方向
解题思路
B处反应管冷却水应从a接口通入
正确答案
干燥SO2和 Cl2，防止SO2Cl2发生水解反应
解析
装置乙和丁的作用是干燥SO2和 Cl2，防止SO2Cl2发生水解反应。
考查方向
解题思路
因蛇形冷凝管的作用是冷凝回流而反应又没有加热，故二氧化硫与氯气间的反应时放热反应，由于有一部分氯气、二氧化硫通过冷凝管逸出，故C中使用碱性试剂，又因为SO2Cl2遇水易水解，故碱石灰是用于吸收氯气、二氧化硫并防止空气中的水蒸气进入B中。
正确答案
使所加的液体能顺利滴入烧瓶中
解析
恒压漏斗具有特殊的结构，主要目的是使所加的液体能顺利滴入烧瓶中。
考查方向
解题思路
由于恒压漏斗中的液体坑定可以全部流下，故应该塞号恒压漏斗上方的塞子，通过E向F中加水，根据水最终能否全部进入F中判断装置气密性是否符合要求。
正确答案
SO2Cl2+H2O=H2SO4+2HCl
解析
写出二氯化砜(SO2Cl2)水解反应的方程式SO2Cl2+H2O=H2SO4+2HCl
考查方向
解题思路
因氯水不溶于饱和食盐水，故E中的试剂是饱和食盐水，氯气在水存在的条件下可将二氧化硫氧化成硫酸，自身还原为氯化氢。SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
正确答案
C B、E； 除去SO2气体（，若答除杂质气体不给分）；当D中品红不褪色，F中出现白色沉淀
解析
HCl滴入亚硫酸钙产生SO2，SO2通入漂白粉次氯酸钙溶液中产生沉淀和次氯酸.原理都是强酸制弱酸，所以亚硫酸比次氯酸强。SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸的酸性强于次氯酸，选用装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱： SO2通入NaHCO3中,产生CO2.装置连接顺序为A、C B、E、D、F，A是产生SO2，B是除去HCl杂质使SO2纯净，E的作用是除去SO2气体，通过当D中品红不褪色，F中出现白色沉淀现象即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。
考查方向
解题思路
HCl滴入亚硫酸钙产生SO2，SO2通入漂白粉次氯酸钙溶液中产生沉淀和次氯酸.原理都是强酸制弱酸，所以亚硫酸比次氯酸强。
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