【創(chuàng)新設(shè)計】2021屆高考化學(xué)(人教版)一輪總復(fù)習(xí)規(guī)范-限時訓(xùn)練-第四章-課時3-富集在海水中的元素

課時3富集在海水中的元素(時間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共7個小題，每題6分，共42分，每個小題只有一個選項符合題意。)1．下列有關(guān)鹵素的說法錯誤的是 ()。A．從HF、HCl、HBr、HI酸性遞增的事實(shí)，可推出F、Cl、Br、I的非金屬性遞增的規(guī)律B．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，還原性依次增加C．淀粉－碘化鉀溶液在空氣中變藍(lán)，4I－＋O2＋2H2O=2I2＋4OH－D．碘在碘化鉀溶液中的溶解度大于在純水中的溶解度解析元素的非金屬性強(qiáng)弱與其對應(yīng)的氫化物的酸性無關(guān)，可依據(jù)其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱進(jìn)行比較，A錯誤。答案A2．已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)放出氯氣，現(xiàn)按下圖進(jìn)行鹵素的性質(zhì)試驗(yàn)。玻璃管內(nèi)分別裝有滴有不同溶液的白色棉球，反應(yīng)一段時間后，對圖中指定部分顏色描述正確的是 ()。①②③④A黃綠色橙色藍(lán)色白色B無色橙色紫色白色C黃綠色橙色藍(lán)色無色D黃綠色無色紫色白色解析本題主要考查對鹵素之間的相互置換、單質(zhì)的顏色、淀粉遇I2變藍(lán)，以及Cl2與NaOH反應(yīng)等學(xué)問的把握狀況，題目設(shè)計奇妙，是一道好題。由①處產(chǎn)生的Cl2通過②時發(fā)生反應(yīng)Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，通過③時發(fā)生反應(yīng)Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2，通過④時發(fā)生反應(yīng)Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，因Cl2為黃綠色，Br2為橙色，淀粉遇I2變藍(lán)，Cl2遇堿產(chǎn)生白色NaCl、NaClO，可知應(yīng)選A。答案A3．粗碘中通常含ICl和IBr，稱為鹵素互化物，其性質(zhì)和鹵素單質(zhì)相像，都是較強(qiáng)的氧化劑，而且受熱時ICl和IBr皆可像I2一樣升華，在粗碘中加入以下選項中的一種物質(zhì)后，再進(jìn)行升華可制得精碘，應(yīng)加入的物質(zhì)是 ()。A．H2O B．Zn C．KI D．KCl解析利用碘升華的特性精制碘，須使ICl、IBr中的Cl、Br變犯難揮發(fā)性的物質(zhì)，同時使其中＋1價的碘被還原為單質(zhì)碘，且加入的物質(zhì)和碘不反應(yīng)，只有KI符合，化學(xué)方程式為ICl＋KI=I2＋KCl，IBr＋KI=I2＋KBr。答案C4．從海水中提取鎂的工藝流程可表示如下：貝殼eq\o(→,\s\up7(①))石灰乳海水eq\o(→,\s\up10(結(jié)晶，過濾),\s\do10(②))母液eq\o(→,\s\up10(),\s\do5(③))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up10(④加鹽酸),\s\do10(濃縮，結(jié)晶))MgCl2·6H2Oeq\o(→,\s\up10(脫水),\s\do10(⑤))MgCl2eq\o(→,\s\up10(電解),\s\do10(⑥))Mg下列說法不正確的是 ()。A．用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B．步驟⑥電解MgCl2時陰極產(chǎn)生氯氣C．步驟⑤可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水D．上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)解析電解MgCl2時陽極產(chǎn)生氯氣，陰極產(chǎn)生Mg。答案B5．碘在地殼中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，幾種粒子之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法中不正確的是 ()。A．用淀粉－KI試紙和食醋檢驗(yàn)加碘鹽時淀粉－KI試紙會變藍(lán)B．足量Cl2能使潮濕的、已變藍(lán)的淀粉－KI試紙褪色的緣由可能是5Cl2＋I(xiàn)2＋6H2O=2HIO3＋10HClC．由圖可知氧化性的強(qiáng)弱挨次為Cl2>I2>IO3－D．途徑Ⅱ中若生成1molI2，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為10NA解析加碘鹽中含有IO3－，在酸性條件下可被I－還原生成I2，A選項正確；依據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知B選項正確；依據(jù)途徑I可知氧化性Cl2>I2，依據(jù)途徑Ⅱ可知氧化性IO3－>I2，依據(jù)途徑Ⅲ可知氧化性Cl2>IO3－，C選項錯誤；依據(jù)關(guān)系式2IO3－～I(xiàn)2～10e－可知D選項正確。答案C6．向含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的質(zhì)量與加入AgNO3溶液體積的關(guān)系如圖所示。則原溶液中eq\f(c（I－）,c（Cl－）)的比值為 ()。A．(V2－V1)/V1 B．V1/V2C．V1/(V2－V1) D．V2/V1解析I－首先與Ag＋生成AgI沉淀，然后Cl－與Ag＋生成AgCl沉淀。I－與Cl－的物質(zhì)的量之比等于消耗AgNO3溶液的體積比，所以c(I－)/c(Cl－)＝eq\f(V1,V2－V1)。答案C7．托盤天平兩盤內(nèi)分別放入一個質(zhì)量相同的燒杯，燒杯里有200mL1.00mol·L－1的鹽酸，天平平衡。向燒杯中分別加入下列各組中的兩種金屬(每個燒杯只放其中一種金屬)，反應(yīng)結(jié)束后，天平仍保持平衡的是 ()。A．8gMg和8gAlB．1gMg和1gAlC．0.1molMg和0.1molAlD．1.8gMg和eq\f(1,15)molAl解析兩燒杯中HCl的物質(zhì)的量為0.2L×1.00mol·L－1＝0.200mol，消耗Mg、Al的最大量分別為2.4g和1.8g。A中兩金屬均已過量，用HCl計算放出的H2，放出的H2的量相等，由于兩端金屬質(zhì)量相等，故兩端的Δm相等，天平仍保持平衡。D中兩種金屬均被完全消耗，Mg放出H20.15g、Al放出H2為0.2g，因投入質(zhì)量相等，放出H2不等，天平不平。B、C同樣可計算推斷。答案A二、非選擇題(本題共4個小題，共58分)8．(15分)海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如圖所示：(1)若在空氣中加熱MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________________________________________________________________________________。用電解法制取金屬鎂時，需要無水氯化鎂。在干燥的HCl氣流中加熱MgCl2·6H2O時，能得到無水MgCl2，其緣由是_________________________。(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去？寫出試驗(yàn)步驟：______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)試驗(yàn)室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說明在這三種狀況下使用玻璃棒的目的。溶解時：__________________________________________________________；過濾時：__________________________________________________________；蒸發(fā)時：_________________________________________________________。解析(1)依據(jù)Cl、H、O三種元素守恒可知，在空氣中加熱MgCl2·6H2O，除生成Mg(OH)Cl或MgO外，還有HCl和H2O生成。(2)為防止引入新雜質(zhì)，可用：MgCl2溶液或Mg(NO3)2溶液將Ca(OH)2轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，然后過濾、洗滌Mg(OH)2。(3)溶解固體時使用玻璃棒是為了加速溶質(zhì)的集中，提高溶解速度；在過濾時使用玻璃棒是為了引流液體；蒸發(fā)結(jié)晶過程中使用玻璃棒是為了防止因局部過熱而使液滴或晶體飛濺。答案(1)MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑，MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(△))MgO＋2HCl↑＋5H2O↑或Mg(OH)Cleq\o(=,\s\up7(△))MgO＋HCl↑在干燥的HCl氣流中，抑制了MgCl2水解，且?guī)ё進(jìn)gCl2·6H2O受熱產(chǎn)生的水汽，能得到無水MgCl2(2)加入MgCl2溶液，充分?jǐn)嚢?、過濾，沉淀用蒸餾水洗滌(3)攪拌，加速溶解使濾液沿玻璃棒流入漏斗，防止外灑攪拌，防止因局部過熱液滴或晶體飛濺9．(14分)空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下：海水eq\o(→,\s\up10(氯氣氧化),\s\do10(步驟①))eq\x(溴水混合物Ⅰ)eq\o(→,\s\up10(空氣吹出),\s\do10(步驟②))eq\x(含溴的空氣)eq\x(液溴)eq\o(→,\s\up10(蒸餾),\s\do10(步驟⑤))eq\x(溴水混合物Ⅱ)eq\o(→,\s\up10(氯氣氧化),\s\do10(步驟④))eq\x(吸取液)(1)步驟③的離子方程式：___________________________________________。(2)步驟⑤中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分別。分別儀器的名稱是________。(3)溴水混合物Ⅱ中溶有肯定量的氯氣，因此在步驟⑤中可將蒸餾產(chǎn)生的氣體通過________(填試劑名稱)溶液，以除去氯氣。(4)步驟⑤的蒸餾過程中，溫度應(yīng)把握在80～90℃。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請解釋緣由：___________________________________________________________________________________________________________________。(5)步驟①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是___________________________________________________________________________________。(6)提取溴單質(zhì)，接受蒸餾“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸餾“溴水混合物Ⅰ”，請說明緣由：_______________________________________________________________________________________________________________________。解析海洋是資源的寶庫，海水化工是考試的熱點(diǎn)。占地球儲量99%的溴分布在海洋中，從海水中提取溴，一般要經(jīng)過濃縮、氧化、提取三個步驟。步驟①的氯氣氧化發(fā)生的反應(yīng)是Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，怎樣才能把溴提取出來呢？依據(jù)溴的沸點(diǎn)比水低的性質(zhì)，可以鼓入熱空氣(步驟②)，使它和熱空氣一起揮發(fā)出來，再用SO2吸取(步驟③)：Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SO42－，這樣可以得到較大濃度的含Br－的溶液，進(jìn)一步用氯氣氧化(步驟④)，得到Br2，然后蒸餾便得到了液溴。答案(1)Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SO42－(2)分液漏斗(3)溴化鐵(或其他含Br－的鹽類物質(zhì))(4)溫度過高，大量水蒸氣被蒸出，溴蒸氣中水增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，吸取率低(5)酸化可抑制Cl2、Br2與水反應(yīng)(6)將“溴水混合物Ⅰ”轉(zhuǎn)變?yōu)椤颁逅旌衔铫颉笔荁r2的濃縮過程，可提高效率，削減能耗，降低成本10．(14分)下圖是關(guān)于藥物華素片(西地碘片)的使用說明書，以下為說明書的部分內(nèi)容： 華素片(西地碘片)使用說明書【品名或組成】品名：西地碘片組成：華素片英文名：CydiodineTablets華素片(西地碘片)的主要活性成分是分子碘，含量1.5mg/片。將碘利用分子分散技術(shù)制成分子態(tài)西地碘，并含適量薄荷腦等【貯藏】遮光、密閉、陰涼處保存【有效期】二年(1)依據(jù)上述說明和所學(xué)學(xué)問回答：①華素片中含有的活性成分是________(寫分子式)。②請推斷華素片________(填“是”或“不是”)白色。(2)某同學(xué)為驗(yàn)證華素片中的確含有上述成分，設(shè)計試驗(yàn)如下。請?zhí)羁眨孩偃∫涣Ｋ幤湃胙欣徶醒兴?，再將藥粉裝入試管并加入約2mL蒸餾水；向試管中再加入約2mL________(填選項字母)，并用力振蕩。A．酒精(密度比水小，與水以任意比混溶)B．四氯化碳(密度比水大，不溶于水)②描述加入該液體后可能觀看到的現(xiàn)象_______________________________________________________________________________________________。③選用該液體的緣由是______________________________________________________________________________________________________________。(3)請再設(shè)計另一種方法，驗(yàn)證華素片中的成分(請敘述試驗(yàn)原理、操作方法和試驗(yàn)結(jié)論)__________________________________________________________________________________________________________________________。解析本題是以I2的基本性質(zhì)為載體的試驗(yàn)探究題，綜合考查碘單質(zhì)的性質(zhì)，包括顏色、碘水顏色、碘的有機(jī)溶劑顏色，以及萃取劑選擇的理由，都屬一些識記性學(xué)問。答案(1)①I2②不是(2)①B②液體分層，下層呈紫紅色，上層幾乎無色③與水不互溶不反應(yīng)且分層，I2在CCl4中的溶解度比在水中的大，且不與I2反應(yīng)(3)將藥片研成粉末，放在干燥試管中加熱，觀看試管口有無紫色蒸氣產(chǎn)生，冷卻后試管口是否有紫黑色固體產(chǎn)生11．(15分)某?；瘜W(xué)試驗(yàn)愛好小組在“探究鹵素單質(zhì)的氧化性”的系列試驗(yàn)中發(fā)覺，在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1～2滴溴水，振蕩后溶液呈黃色。(1)提出問題：Fe3＋、Br2誰的氧化性更強(qiáng)？(2)提出猜想：①甲同學(xué)認(rèn)為氧化性：Fe3＋>Br2，故上述試驗(yàn)現(xiàn)象不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是由于含有________(填化學(xué)式，下同)。②乙同學(xué)認(rèn)為氧化性：Br2>Fe3＋，故上述試驗(yàn)現(xiàn)象是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是由于含有________。(3)設(shè)計試驗(yàn)并驗(yàn)證：丙同學(xué)為驗(yàn)證乙同學(xué)的觀點(diǎn)，選用下列某些試劑設(shè)計出兩種方案進(jìn)行試驗(yàn)，并通過觀看試驗(yàn)現(xiàn)象，證明白乙同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的。供選用的試劑：a.酚酞試液b．四氯化碳c．無水酒精d．硫氰化鉀溶液請你在下列表格中寫出丙同學(xué)選用的試劑及試驗(yàn)中觀看到的現(xiàn)象(試劑填序號)。選用試劑試