一、选择题
1．(2012·福建福安月考)目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是
A．硬水的软化
B．电解饱和食盐水制造NaOH C．电渗析淡化海水 D．海水中提取金属Mg 答案 D
解析 选项A，硬水软化常用离子交换树脂脱去其中的钙、镁离子；选项B，电解饱和食盐水常用阳离子交换膜来阻止气体分子或阴离子通过；选项C，电渗析法淡化海水也用阳离子交换膜和阴离子交换膜；选项D，不用离子交换膜，加入熟石灰后生成氢氧化镁沉淀过滤，然后再加入盐酸进行浓缩结晶，再在氯化氢的气氛中脱水，最后用电解熔融的氯化镁制备金属镁。
2．工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法正确的是
选项 A B C D 答案 C －解析 废酸与碱中和属于化学法，A项错，Cu2＋不可能用SO24沉降，B项－
错，含纯碱的废水中加入石灰水只沉淀了CO23，同时增强了废水碱性，处理错
( )
污染物 废酸 处理措施 加生石灰中和 加硫酸盐沉降 用活性炭吸附 加石灰水反应 方法类别 物理法 化学法 物理法 化学法 ( )
Cu2＋等重金属离子 含苯废水 含纯碱的废水 误。
3．(2012·甘肃武威联考)下列说法正确的是
( )
A．煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，是取之不尽的 B．煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳和氢两种元素
C．石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素 D．煤和石油都是古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的
答案 C
解析 煤、石油、天然气三大矿物燃料在地球上的蕴藏量是有限的，不是取之不尽的，A项错；煤主要含有碳元素，而不是碳和氢两种元素，B项错；C项正确；石油是由古代动植物遗体在地壳中经过非常复杂的变化形成的，D项不确切。
4．广东正在建设海洋强省。下列说法不正确的是 A．从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
B．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输 C．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的 D．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属 答案 D
解析 海带中含碘含的是碘离子(I－)，要从海带中提取碘单质(I2)必然会涉及到元素化合价的升降所以一定涉及氧化还原反应，故A项正确；赤潮主要是由生活污水和工农业生产的废水任意排放引起水中N、P元素含量增高造成水域的水富营养化而造成的，故C项正确；B不是金属元素，故D项不正确。
5．下列说法中，不正确的是
( )
( )
A．煮沸具有暂时硬度的水后，水的硬度一定降低
B．硬水中加入适量石灰水后，由于生成Mg(OH)2、CaCO3沉淀，水就软化了
C．永久硬度主要由含有Ca2＋、Mg2＋的硫酸盐和氯化物引起的，加热煮沸是不能软化的
D．如果用HR型阳离子交换树脂软化硬水，则发生的交换反应可表示为Ca2
＋
＋2HR===CaR2＋2H＋ 答案 B
6．一种新型的净水剂PAFC(聚合氯化铁铝，[AlFe(OH)nCl6－n]m，n<5，m<10)，
广泛用于生活用水的净化和工业废水的净化，有关PAFC的说法正确的是
A．PAFC用于净化饮用水时，比用相同量的氯化铝和氯化铁对水的pH改变
小
B．PAFC中铁显＋2价
C．PAFC可看做一定比例的氯化铁与氯化铝水解的中间产物 D．PAFC在强酸性和强碱性溶液中均能稳定存在 答案 C
解析 在PAFC中，OH－与Cl－的总数目为6，带6个负电荷，那么Al、Fe元素均显＋3价，这种碱式盐可看做FeCl3、AlCl3水解的中间产物，它用于净化水时对水的pH的改变，比相同量AlCl3和FeCl3都大，它在强酸性或强碱性溶液中都不能稳定存在。
二、非选择题
7．2011年6月3日以来，中国南方部分地区相继出现4次强降雨，导致长江中下游、西南及华南地区部分省份遭受洪涝、滑坡、泥石流灾害。由于灾情发展迅速，国家民政部已派出抗灾救灾联合工作组前往受灾地区，卫生部门也组织医疗队开赴受灾前线开展卫生防疫工作。医疗队开赴受灾前线后，首先开展的工作是解决人们的饮水问题。受灾地区水质污染严重，水体中含有的杂质较多，按其颗粒大小及存在的形态可分为悬浮物质、胶体物质和溶解物质三类。
请根据以上信息解答下列各题：
(1)卫生医疗队开赴前线展开救援，使用的下列消毒药品中属于强电解质的是________(填序号，下同)。
A．酒精 B．高锰酸钾 C．碘酒
D．食醋
(2)一种形如荷叶的净水器(如图所示)，能将污水转化为纯净水，且方便快捷，受到人们热捧。下列物质不能用于净水的是________。
A．高分子分离膜 C．高铁酸钠(Na2FeO4)
B．明矾 D．漂白粉
(3)悬浮物的主要特征是在流动水中呈悬浮状态，在静水中的状态是密度小于水者上浮、密度大于水者下沉。水体中密度小的悬浮物主要有枯枝水草、浮游生物(如藻类、细菌或原生动物)等；密度大的悬浮物主要是泥沙、大颗粒黏土、矿物质废渣等。医疗队要利用这种水制备初步能够被使用的水(杀菌后可以饮用)，下列制备方法切实可行的是________。
A．静置取上层水
B．太阳底下暴晒、蒸发，收集蒸馏水 C．加热制取蒸馏水
D．用活性炭处理，然后过滤，取清水 E．用砂子过滤，取其清水
(4)地表水中的胶体杂质主要是硅酸胶体、黏土胶体以及少量的蛋白质和腐殖质等胶体。胶体杂质的特征是在水中相对稳定，静置多时也不会自然沉淀。医疗队为了快速制取清水，可以在浑浊的水(浑浊的水中胶体微粒多带负电荷)中加入下列物质________。
A．氢氧化铝 C．明矾
答案 (1)B (2)D (3)DE (4)CD
解析 (1)酒精属于非电解质，碘酒属于混合物，食醋属于弱电解质，高锰酸钾属于盐，为强电解质。(2)高分子分离膜可将污水中的杂质分离开；明矾中的Al3＋水解生成氢氧化铝胶体，高铁酸钠中的＋6价铁能被还原生成Fe3＋，Fe3＋水解生成氢氧化铁胶体，胶体可吸附水中的杂质，从而起到净水作用；漂白粉用于自来水的消毒，但不能起到净水作用。(3)最后制取的水必须是澄清的，联系化学实验基本操作中的过滤操作，A项中上层水中还有悬浮物，所以A项不可行；B、C项用日光暴晒、蒸馏制备蒸馏水的方法不可取，因为操作麻烦，制得的蒸馏水量太少；D、E项是正确的，特别是利用砂子对浑浊的水进行过滤是最简便易行的方法。(4)本问考查胶体的凝聚、盐类的水解。因为浑浊的水中胶体微粒多带负电荷，所以加入的物质要能够产生带正电荷的胶体微粒。氢氧化铁、氢氧化铝都是固体，加入水中并不能成为胶体；明矾中的铝离子可以水解生成氢氧化铝胶体，高铁酸钠(Na2FeO4)是比臭氧的氧化能力还强的绿色强氧化剂，可以杀灭水中的细菌，其中＋6价的Fe在水中可被有机物还原为＋3价的Fe，从
B．氢氧化铁
D．高铁酸钠(Na2FeO4)
而形成氢氧化铁胶体，而金属的氢氧化物胶体微粒一般带正电荷，所以可以与浑浊的水中带负电荷的胶体微粒发生凝聚，起到净水的作用。
8．(2012·黑龙江质检)我国濒临海域的省份，能够充分利用海水制得多种化工产品。如图是以海水、贝壳(主要成分CaCO3)等为原料制取几种化工产品的工艺流程图，其中E是一种化肥，N是一种常见的金属单质。
结合上述工艺流程回答下列问题。
(1)物质G和L的化学式分别为________和________。 固体B是生活中的一种必需品，主要用作________。
(2)上述工艺流程中可以循环使用的物质的化学式为____________。 (3)反应①的化学方程式为____________________；在反应①中必须先通入NH3，而后通入D，其原因是_____________________________。
(4)工业上利用F可制得另一种化工产品，该反应的化学方程式为_______。 (5)由K溶液经如何处理才能制得N？______________。 答案 (1)CaCl2 H2 调味剂 (2)CO2
(3)NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl NH3在水中的溶解度大，先通入NH3，有利于吸收CO2
(5)将MgCl2溶液在氯化氢气体中进行蒸发结晶制得MgCl2晶体，电解熔融的MgCl2晶体可制取金属
9．某氯碱厂用海水制取NaOH的工艺流程示意图如下：
依据上图，完成下列填空：
(1)从海水中提取粗盐的方法是________，粗盐含Ca2＋、Mg2＋等杂质，精制过程中发生反应的离子方程式为_______________。
－2－
(2)如果粗盐中SO4含量较高，必须添加钡试剂除去SO2该钡试剂可以是4，
________(填序号)。
a．Ba(OH)2 b．Ba(NO3)2 c．BaCl2
－(3)为有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO2加入试剂的合理顺序为________(填序号)。 4，
a．先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂 b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3 c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3
(4)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为________，与电源负极相连的电极附近，溶液pH________(填“不变”“升高”或“下降”)。
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过________、冷却结晶、________(填写操作名称)，以除去NaCl。
(6)在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为___________________。
－－2＋答案 (1)晒制 Ca2＋＋CO23＝CaCO3↓、Mg＋2OH===Mg(OH)2↓
(2)a、c (3)b、c (4)2Cl－－2e－===Cl2↑ 升高 通电
(5)蒸发 过滤 (6)NaCl＋H2O=====NaClO＋H2↑
解析 从海水中提取粗盐节省能量的做法一般用晒盐法；Ca2＋一般用含
－－2＋
CO23试剂除去，Mg一般用含OH试剂除去；Ba(NO3)2由于会引入无法除去的
杂质离子NO－3，不能用作钡试剂；钡试剂与NaOH的先后顺序无关紧要，但Na2CO3一定要在钡试剂之后，以除去过量的Ba2＋；与电源正极相连的电极是阳极，应该是Cl－失去电子生成Cl2，阴极H＋放电，使阴极周围OH－浓度变大，pH升高；脱盐时应该先蒸发、冷却、使晶体析出后过滤；根据提示利用原子守恒可写出反应方程式。
10．(2012·浙江模拟)溴是海水中重要的非金属元素，地球上99%的溴元素以Br－的形式存在于海水中，因此溴被称为“海洋元素”。目前，从海水中提取溴
是世界各国生产溴的主要方法，其工艺流程如下：
请回答下列问题：
(1)写出步骤①中反应的离子方程式_______________________。
(2)步骤③在________(填设备名称)中完成，反应的化学方程式为_________________。
(3)在步骤⑤蒸馏的过程中，温度控制在80 ℃～90 ℃，温度过高或过低都不利于生产，其原因是____________________。
(4)溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是________。
答案 (1)2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
(2)吸收塔 SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr
(3)温度过高，大量水蒸气随溴蒸出，溴蒸气中水分增加，温度过低，溴不完全蒸出，回收率太低
(4)四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大，经济效益低、环境污染严重 解析 步骤①为Cl2氧化Br－，生成的Br2用空气吹出，即步骤②，含溴的空气再用SO2吸收，再经Cl2氧化，Br2被浓缩富集。
11．目前，在研究新能源的前沿技术上，科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术的研究，把过多二氧化碳转化为有益于人类的物质。
(1)乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志之一，下列石油化工生产能提高乙烯的产量的是________。
A．蒸馏、分馏 C．催化裂解
(2)下列说法不正确的是
B．催化裂化 D．催化重整
( )
A．石油是混合物，分馏后得到的馏分是纯净物 B．煤隔绝空气加强热可以得到黑褐色油状的煤焦油 C．煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的有效途径
D．从绿色化学角度考虑，以植物为主的生物质资源，是未来的理想资源 (3)如果将CO2和H2以1∶4的比例混合，通入反应器，在适当的条件下反应，可获得一种重要的能源。请完成以下化学方程式：CO2＋4H2―→________＋2H2O
(4)若将CO2和H2以1∶3的比例混合，使之发生反应生成某种重要的化工原料和水，该原料可能是
A．烷烃 C．炔烃
B．烯烃 D．芳香烃
( )
(5)甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同： →CO→CO2
→CO(NH2)2 原料—
→H2→NH3
①甲厂以焦炭和水为原料；②乙厂以天然气和水为原料；③丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料。按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比，则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？________。
(6)请根据以上信息，设计工业合成尿素的条件___________。
答案 (1)C (2)A (3)CH4 (4)B (5)丙 (6)高压、催化剂、适宜的温度 解析 (1)石油是由烷烃、环烷烃和少量的芳香烃形成的混合物，经过蒸馏得到的产物一定是石油中含有的物质，因为蒸馏是物理变化，若要在石油中得到乙烯，需对石油产品进行裂解，发生化学反应后得到，乙烯产量的高低决定一个国家石油化工水平的高低。
(2)石油分馏得到的产物是一定温度范围的物质，所以，分馏后的馏出物还是混合物；煤隔绝空气加强热可以得到固体的焦炭、黑褐色油状的煤焦油、粗氨水和焦炉煤气；由于煤干馏后的产物中含有煤焦油和粗氨水，为了提高煤的燃烧效率，将煤气化和液化，使煤变成清洁的能源；植物燃烧的产物为CO2和H2O，且CO2和H2O又能被植物吸收，经过光合作用转化成植物内的糖类，符合绿色化学的思想。
(3)根据化学方程式的守恒原则，即可得到答案。
(4)借用(3)的思路，应用元素守恒写出反应方程式为：CO2＋3H2→2H2O＋
CH2，其中分子式符合CH2的烃为烯烃，即2CO2＋6H2→4H2O＋C2H4或3CO2＋9H2→6H2O＋C3H6。
(5)写出生成尿素的方程式为CO2＋2NH3→CO(NH2)2＋H2O，又N2＋3H22NH3，得到合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比为3∶1，结合2CO＋O2===2CO2，得出反应生成的CO和H2的物质的量比为1∶3时，合成得到较多的尿素，验证后得到答案为丙厂。
12．镁作为目前密度最小的金属材料之一，广泛应用于航空航天工业、军工领域、交通领域。以下为镁的两种冶炼方法。
Ⅰ.目前宁夏已经探明的镁矿储量居全国第一，青龙山白云岩(CaCO3·MgCO3)是皮江法冶炼镁的优质原料，该方法将白云石煅烧为氧化物(CaO·MgO)，然后在还原炉中经1 200 ℃高温真空条件下用硅还原MgO生成粗镁，粗镁再经过精炼、铸锭得到成品镁，工艺流程如图所示。
(1)写出还原炉内用硅还原MgO生成粗镁的化学反应方程式：____________________________________。
(2)在还原过程中反应温度越高镁的产率越高，说明该反应的反应热ΔH________0(填“大于”或“小于”)。
Ⅱ.海水综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：
(3)海水中的镁以Mg2＋的形式存在，流程中将Mg2＋转化为Mg(OH)2，然后又重新转化为Mg2＋的目的是___________________________________。
(4)将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2，“一定条件”指的是_______________________________________________________________。
(5)综合比较两种方法，皮江法的缺点是________________。
高温
答案 (1)2MgO＋Si=====2Mg＋SiO2
(2)大于 (3)提高Mg2＋的浓度，起到富集的作用 (4)在HCl气流中
(5)产生大量温室气体、巨大的能量消耗等(答出一点即可)
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