高考化學(xué) 單元集訓(xùn)試題 主題二 海水資源 工業(yè)制堿（選修2）

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海水資源 工業(yè)制堿 1．采用循環(huán)操作可以提高原料的利用率，下列工業(yè)生產(chǎn)中，沒有采用循環(huán)操作的是（ ） A．硫酸工業(yè) B．氯堿工業(yè) C．硝酸工業(yè) D．合成氨工業(yè) 【答案】B 2．目前下列工藝過程沒有直接使用離子交換技術(shù)的是 A、硬水的軟化 B、電解飽和食鹽水制造NaOH C、電滲析淡化海水 D、海水中提取金屬鎂 【答案】D 3．下列說法不正確的是（ ） A．煤經(jīng)過氣化和液化等物理變化可以轉(zhuǎn)化為清潔燃料 B．侯氏制堿法的工藝過程，應(yīng)用了物質(zhì)溶解度的差異 C．食品包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等，其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同 D．甘氨酸和丙氨酸發(fā)生脫水反應(yīng)，最多可生成4種二肽 【答案】A 4．下列不是海水淡化方法的是 A．蒸餾法 B．電滲析法 C．離子交換法 D．萃取法 【答案】D 5．下列關(guān)于海水資源綜合利用的說法中，正確的是 A．只通過物理變化即可提取海水中的溴單質(zhì) B．海水蒸發(fā)制海鹽的過程只發(fā)生化學(xué)變化 C．從海水中可以得到NaCl，可電解NaC1溶液制備Na D．利用海水、鋁、空氣的航標燈是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 【答案】D 6．硬水經(jīng)磺化煤(NaR)軟化后，其水中陽離子濃度最大的是( ) A．Ca2＋ B．Mg2＋ C．Na＋ D． H＋ 【答案】C 7．水資源非常重要，聯(lián)合國確定2003年為國際淡水年。海水淡化是海島地區(qū)提供淡水的重要手段，所謂海水淡化是指除去海水中的鹽分以獲得淡水的工藝過程（又稱海水脫鹽），其方法較多，如反滲透法、水合物法、電滲透法、離子交換法和壓滲法等。下列方法中也可以用來進行海水淡化的是 （ ） A．過濾法 B．蒸餾法 C．分液法 D．蒸發(fā) 【答案】B 8．下列有關(guān)硬水及其軟化的說法中錯誤的是： A．離子交換法可以軟化硬水 B．硬水中含有較多Ca2+、Mg2+ C．生產(chǎn)、生活使用的天然水必須經(jīng)軟化 D．加熱可使暫時硬水中的Ca2+生成CaCO3沉淀 【答案】C 9．下列說法正確的是( ) A．氯氣與明礬處理水的原理完全相同 B．從海水中提取物質(zhì)都必須通過化學(xué)反應(yīng)才能實現(xiàn) C．植物通過光合作用將二氧化碳轉(zhuǎn)化為糖是太陽能轉(zhuǎn)變成熱能的過程 D．鋁比鐵活潑，但鋁制品比鐵制品在空氣中耐腐蝕 【答案】D 10．海水是一個巨大的化學(xué)資源庫，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是 A．利用蒸餾原理從海水中提取淡水是海水淡化技術(shù)發(fā)展的新方向 B．因海水中含有鎂元素，故不需經(jīng)過化學(xué)變化就可以得到鎂單質(zhì) C．從海水中可得到NaCl，電解熔融NaCl或NaCl的水溶液都可制得Cl2 D．無論是海水波浪發(fā)電還是潮汐發(fā)電，都是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 【答案】C 11．海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源，下圖為海水利用的部分過程。下列有關(guān)說法正確的是：( ) A．制取NaHCO3的反應(yīng)是利用其溶解度小于NaCl B．用澄清的石灰水可鑒別NaHCO3和Na2CO3 C．在第③、④、⑤步驟中，溴元素均被氧化 D．工業(yè)上通過電解飽和MgCl2溶液制取金屬鎂 【答案】A 12．電滲析法是一種利用離子交換膜進行海水淡化的方法，工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是 A．陽極可發(fā)生電極反應(yīng)： B．a(chǎn)膜為陰離子交換膜， b膜為陽離子交換膜 C． 陰極附近溶液的pH減小 D． I、II分別是淡水、濃海水出口 【答案】C 13．純堿在日常生活和化學(xué)工業(yè)中用途很廣，如用于硬水軟化、洗滌劑生產(chǎn)、食品加工、石油精煉、粗鹽精制、玻璃制造等領(lǐng)域。工業(yè)上以食鹽、氨氣（主要由合成氨廠提供）和二氧化碳為主要原料生產(chǎn)純堿。其流程如下： （1）鹽水精制的過程是除去溶液中各種雜質(zhì)的過程．為將鹽水中含有的Ca2+、Mg2+等沉淀，可以向其中加入過量純堿．此時將混合液中不溶物除去的方法是_______，該操作中所用的儀器有鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯等，還需要使用的儀器有___________，溶液中多余的純堿可以加_________試劑來除去。 （2）上述工藝流程中，加壓條件下通入二氧化碳進行碳酸化時沒有析出碳酸鈉晶體，其原因是_________。整個過程中循環(huán)利用的物質(zhì)是________（用化學(xué)式表示）。 （3）（4）若采用上述流程生產(chǎn)106噸純堿，則理論上通入的二氧化碳的體積（標準狀況下）不得少于_____ L（不考慮二氧化碳的回收利用）。 【答案】（1）過濾 漏斗、玻璃棒 鹽酸 （2）碳酸鈉溶解度比碳酸氫鈉大；NH3、CO2和NaCl （3）4.48107 14．【化學(xué)—選修2：化學(xué)與技術(shù)】（15分） 生態(tài)工業(yè)園區(qū)的建設(shè)，不僅僅是體現(xiàn)環(huán)保理念更要依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟理論和充分考慮經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。下面是某企業(yè)設(shè)計的硫酸－磷銨－水泥聯(lián)產(chǎn)，海水－淡水多用，鹽－熱－電聯(lián)產(chǎn)三大生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈流程圖。 根據(jù)上述產(chǎn)業(yè)流程回答下列問題： （1）從原料、能源、交通角度考慮該企業(yè)應(yīng)建在（　　） 　　 A.西部山區(qū)　　 B.沿海地區(qū)　　 C.發(fā)達城市　　 D.東北內(nèi)陸 （2）該流程①、②、③、④、⑤為能量或物質(zhì)的輸送，請分別寫出輸送的主要物質(zhì)的化學(xué)式或能量形式①　 　,②　　　,③　　　,④　　　,⑤　　　。 （3）沸騰爐發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　　　　 ,磷肥廠的產(chǎn)品是普鈣，其主要成份是　　　　　　 (填化學(xué)式)。 （4）熱電廠的冷卻水是　　　　，該流程中濃縮鹽水除提取鹽以外還可提取的物質(zhì)有　　（寫出一種即可）。 （5）根據(jù)生態(tài)園區(qū)建設(shè)理念請?zhí)岢龈郀t煉鐵廠廢氣、廢渣及多余熱能的利用設(shè)想　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　　　　 （請寫出兩點）。 【答案】（15分）（1）B（2分） （2）① Fe2O3 ② 電能 ③熱能 ④SO2 ⑤濃H2SO4（共5分，每空1分） （3） 4FeS2 + 11O2 高溫 2Fe2O3 + 8SO2（2分，無高溫條件給1分） Ca(H2PO4)2H2O或Ca(H2PO4)2、CaSO4（2分） （4）海水　鎂或溴　（共2分，各1分） （5）廢氣（主要是高爐煤氣），經(jīng)除塵后可作為熱風(fēng)爐、加熱爐和鍋爐等的燃料。 廢渣（主要成分是硅酸鈣等），可用作水泥生產(chǎn)原料；也可用作礦渣磷肥的生產(chǎn)原料。 余熱 ，為延長高爐的使用壽命，用水在外部冷卻，廢熱主要轉(zhuǎn)化為熱水用于發(fā)電或取暖。(回答出兩點即可)（共2分，每一點1分） 15．天然海水中含有非常豐富的化學(xué)元素，具有很大的利用價值。工業(yè)上對海水資源綜合利用的部分工藝流程如下圖所示。 （1）請列舉海水淡化的兩種方法： 、 。 （2）常溫下，碳酸在水中的電離常數(shù)Ka1=4.210－7 ，Ka2=5.610－11；次氯酸在水中的電離常數(shù)Ka =4.710－8。寫出向“84消毒液”(主要成分為氯化鈉和次氯酸鈉)中通入少量二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。 （3）海水中溴元素以Br－形式存在，工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如上圖。步驟①反應(yīng)的離子方程式是 ；步驟③通入二氧化硫的目的是 ，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 （4）步驟⑤蒸餾的過程中，溫度應(yīng)控制在80－90℃。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請解釋其原因： 。 【答案】（1）蒸餾法、電滲析法、離子交換法及其他合理答案中的任意兩種 （2）ClO－+ CO2 + H2O＝HClO + HCO3－（3）2Br－＋Cl2＝Br2＋2Cl－； 富集溴元素；SO2＋Br2＋2H2O＝2HBr＋H2SO4 （4）溫度過高，大量水蒸氣會隨溴排出，溴中水蒸氣增加； 溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率低。 16．(12分)我國瀕臨海域的省份，能夠充分利用海水制得多種化工產(chǎn)品。如圖是以海水、貝殼(主要成分CaCO3)等為原料制取幾種化工產(chǎn)品的工藝流程圖，其中固體B是生活中的一種必需品，E是一種化肥，N是一種常見的金屬單質(zhì)。 結(jié)合上述工藝流程回答下列問題。 （1）物質(zhì)H和L的化學(xué)式分別為 和 。 （2）上述工藝流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)的化學(xué)式為____________。 （3）反應(yīng)①的化學(xué)方程式為 ；在反應(yīng)①中必須先通入NH3，而后通入D，其原因是 。 （4）工業(yè)上利用F可制得另一種化工產(chǎn)品，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （5）由K溶液經(jīng)如何處理才能制得N？工業(yè)上將K溶液在 的條件蒸發(fā)結(jié)晶制得無水鹽，然后再電解其熔融鹽，寫出電解的化學(xué)反應(yīng)方程式 。 【答案】（1）Mg(OH)2　 H2 （2）CO2(各1分) （3）NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl（2分） NH3在水中的溶解度大，先通入NH3，有利于吸收CO2（2分） （2分） （5）在氯化氫氣流中 （1分） MgCl2 ====Mg + Cl2↑（2分） 17．【化學(xué)與技術(shù)】 鈦冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成一個產(chǎn)業(yè)鏈（如圖所示），將大大提高資源的利用率，減少環(huán)境污染。 請回答下列問題： （1）Fe的原子序數(shù)為26，其最外層電子數(shù)為2，請寫出鐵原子結(jié)構(gòu)示意圖____。 （2）寫出鈦鐵礦在高溫下與焦炭經(jīng)氯化得到四氯化鈦的化學(xué)方程式。 （3）氯堿廠獲得Cl2的離子方程式為 。 （4）由TiCl4→Ti反應(yīng)后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸餾的方法分離得到Ti，依據(jù)下表信息，需加熱的溫度略高于℃即可。 （5）為了減少產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)時產(chǎn)生的工業(yè)三廢對環(huán)境的威脅，當(dāng)NaCl與FeTiO3的物質(zhì)的量之比為 時，理論上Cl2的利用率最大。 【答案】（1） （2）2FeTiO3＋6C＋7Cl22FeCl3＋2TiCl4＋6CO （3）2Cl- + 2H2O H2↑ + Cl2↑ + 2OH- （4）1412 （5）7：1