1、單元質量檢測(時間90分鐘，滿分100分)1(10分)隨著現代科學的不斷發展，生產和生活所需淡水日益增多，甚至超過人類所能支配的淡水量，使地球上淡水資源發生危機，這就把海水淡化問題提到了科學家的面前磺化煤(代表式NaR)是一種鈉型離子交換樹脂，它能使海水中的Ca2、Mg2交換除去現代海水的淡化方法：使海水按順序通過兩種離子交換樹脂，其流程如圖所示(1)最早用于海水淡化的方法是蒸餾法，其原理是_(2)現有氫型陽離子交換樹脂(HR)和羥型陽離子交換樹脂(ROH)，則離子交換柱中應分別裝入的離子交換樹脂(填其代表式)為：A柱_，B柱_(3)說明按上述順序裝柱的理由是_解析：(1)蒸餾的原理是海水中的

2、鹽不揮發，水蒸氣經冷凝而得淡水(2)應讓A中裝HR，B中裝ROH，這樣在A中2HRCa2=CaR2H，Mg22HR=MgR2H，而在B處將A中生成的H中和，從而使水呈中性答案：(1)蒸餾原理，即利用加熱海水時，鹽不揮發而留在殘余物中，水蒸氣經冷凝而得淡水(2)HRROH(3)若在A中將ROH，則海水先通過ROH，溶液中就會有較多的OH與海水中的Mn生成M(OH)n沉淀，造成堵塞現象；而在A中裝HR，在B中裝ROH，海水通過A中生成的H與B中生成的OH中和，生成水而呈中性2(8分)海水中鎂的總儲量約為2.11015 t，目前世界上60%的鎂來自海水工業規模海水中提取鎂的流程如圖所示：試回答下列問

3、題：(1)請寫出從海水提取鎂的過程中反應的化學方程式：_.(2)工業上采用電解MgCl2的方法制得金屬鎂，電解槽中陰極的電極反應式為_(3)工業上制取金屬鋁時不用電解AlCl3的方法而是用電解熔融Al2O3的方法，試解釋鋁電解槽中的陽極炭塊為何要定期更換？_.解析：生產原理為利用CaCO3分解得到的CaO溶于水生成Ca(OH)2，利用Ca(OH)2將Mg2沉淀下來Mg(OH)2與鹽酸反應生成MgCl2，得到MgCl2晶體后在熔融條件下進行電解，得到Mg.答案：(1)CaCO3CaOCO2MgCl2(熔融)MgCl2(2)Mg22e=Mg(3)陽極材料中的炭與陽極產生的氧氣發生反應而不斷地被消耗

4、，CO22CO3(10分)工業上對海水資源綜合開發利用的部分工藝流程如下圖所示(1)電解飽和食鹽水常用離水膜電解槽和隔膜電解槽離子膜和隔膜均允許通過的分子或離子是_電解槽中的陽極材料為_(2)本工藝流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4順序制備？_，原因是_(3)溴單質在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳與水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工藝中卻不用四氯化碳，原因是_解析：(1)屬于對識記性知識的考查，其中還應了解離子膜常分為陽離子交換膜和陰離子交換膜，陽離子交換膜只允許陽離子和水分子自由通過，陰離子交換膜只允許陰離子和水分子自由通

5、過電解槽的陽極材料不能用活潑金屬材料作電極，否則活潑金屬先失去電子被氧化(2)如果先沉淀Mg(OH)2，也就是在溶液中先加入石灰水，由于CaSO4是一種微溶物，這樣會導致Mg(OH)2沉淀中夾雜CaSO4沉淀，致使產品不純(3)可從經濟、對環境的危害上去分析：工業上從海水中提取溴，通常是將氯氣通入提取粗食鹽后的母液中，將溶液中的溴離子轉化為溴單質生成的溴單質仍然溶解在水中，可以通過鼓入熱空氣或水蒸氣的方法，將溴從溶液中揮發出來，冷凝后得到粗溴，再通過精制可以得到高純度的溴單質若用四氯化碳萃取溴，工藝復雜、設備投資大、經濟效益低，同時由于溴和四氯化碳都是有毒物質，且溴具有揮發性，會對環境造成污染

6、答案：(1)陽離子(或Na)鈦(或石墨)(2)否如果先沉淀Mg(OH)2，則沉淀中會夾雜有CaSO4沉淀，導致產品不純(3)四氯化碳萃取法工藝復雜、設備投資大、經濟效益低、環境污染嚴重4(8分)工業上常用氟磷灰石Ca5(PO4)3F為原料，按下圖所示流程制取磷酸、重過磷酸鈣Ca(H2PO4)2和氫氟酸，圖中反應()為氟磷灰石跟另一種原料反應，生成A、B、C三種物質，其中的產物C又跟氟磷灰石發生反應()，生成B和重過磷酸鈣試寫出兩個反應的化學方程式：反應()_；反應()_在生產中要特別注意_解析：解題時，可以把Ca5(PO4)3F看成是Ca3(PO4)2和CaF2的固定組成物，由Ca3(PO4)

7、2、CaF2與濃H2SO4反應的方程式不難類推出Ca5(PO4)3F與H2SO4的反應方程式，應為：()Ca5(PO4)3F5H2SO4=3H3PO45CaSO4HF()Ca5(PO4)3F7H3PO4=5Ca(H2PO4)2HF由于HF有毒，因而生產中要特別注意加強勞動保護和防止環境污染答案：Ca5(PO4)3F5H2SO4=3H3PO45CaSO4HFCa5(PO4)3F7H3PO4=5Ca(H2PO4)2HF防止污染環境與勞動保護5(12分)氣化和液化是使煤變成清潔能源的有效途徑煤的氣化的重要反應是：CH2O(g)COH2，CO和H2的混合氣體是合成多種有機物的原料氣，研究由CO、H2合

8、成有機物的化學稱為碳一化學下圖是合成某些物質的路線：其中，D易溶于水，且與CH3COOH互為同分異構體，F分子中的碳原子數是D中的3倍，H經催化氧化可得到G.請回答下列問題：(1)寫出下列物質的結構簡式：A_，H_；指出A和H的關系：_.(2)利用合成氣(H2CO)生產汽油、甲醇和氨等已經實現了工業化，合成氣也可合成醛、酸、酯等多種產物，下列表述正確的是_以合成氣為原料的反應都是化合反應改變合成氣中CO與H2的體積比，可得到不同的產物合成氣的轉化反應需在適應的溫度和壓強下通過催化完成從合成氣出發生成氣態烴或醇類有機物是實現“煤變油”的有效途徑以合成氣為原料的反應產物中不可能有烯烴或水ABC D

9、(3)寫出下列反應的化學方程式：CH3COOHEF：_；D與新制氫氧化銅加熱：_.解析：本題以能源為載體考查烴的衍生物的性質，命題著眼點在于煤的氣化和液化，同時它又結合有機化學反應類型，要求整合新信息得出結論(1)由題圖知，A經兩次催化氧化得到C，則A為CH3OH，B為HCHO，C為HCOOH，且H應為CH3CH2CH2CH2OH，G為CH3CH2CH2CHO，D的分子式為C2H4O2，易溶于水，說明不是酯，則D為HOCH2CHO，E為HOCH2CH2OH，F為CH3COOCH2CH2OOCCH3.(2)依題意，CO和H2可合成汽油，汽油是烴類，所以必然生成水，不是化合反應，和都不正確答案：(

10、1)CH3OHCH3CH2CH2CH2OH同系物(2)B(3)2CH3COOHHOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH32H2OHOCH2CHO2Cu(OH)2HOCH2COOHCu2O2H2O6(10分)工業上制取CuCl2的生產流程如下圖所示：請結合下表數據，回答下列問題：物質Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3溶度積/258.010162.210204.01038完全沉淀時的pH范圍9.66.434(1)溶液A中加入NaClO的目的是_(2)在溶液B中加入CuO的作用是_(3)操作a的目的是_(4)在Cu(OH)2中加入鹽酸使Cu(OH)2轉變為CuCl2，采用過量鹽

11、酸和低溫蒸干的目的是_解析：本題以工業上制取CuCl2的生產流程為背景，綜合考查學生靈活運用元素化合物知識、氧化還原反應知識、沉淀轉化、鹽類水解以及實驗分析等知識和技能直接分離出Fe2是不科學的，因為Fe2沉淀時Cu2已基本沉淀完全所以必須先將Fe2轉變為Fe3才能完全除雜質；CuO為什么要分兩步加入？這是本題的難點之一，在溶液B中加CuO的目的是調節溶液的pH到34，而使Fe3完全沉淀；在溶液D中加CuO的目的是繼續調節溶液pH6.4而使Cu2完全轉變為Cu(OH)2.加入過量鹽酸和低溫蒸干的目的在于防止Cu2水解答案：(1)將Fe2氧化為Fe3而使分離更加完全(2)調節溶液的pH為34，使

12、Fe3完全轉變為Fe(OH)3沉淀(3)洗滌Cu(OH)2表面的可溶性雜質(4)抑制Cu2的水解7(12分)根據侯德榜制堿法原理并參考下表數據，實驗室制備純堿Na2CO3的主要步聚是：將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在3035，攪拌下分批加入研細的NH4HCO3固體，加料完畢后，繼續保溫30分鐘，靜置、過濾得NaHCO3晶體用少量蒸餾水洗滌除去雜質，抽干后，轉入蒸發皿中，灼燒2小時，制得Na2CO3固體四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100g水)表鹽度溫度解溶0102030405060100NaCl35.735.836.036.336.637.037.3NH4HCO311.9

13、15.821.027.0NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3注：35NH4HCO3會分解請回答：(1)反應溫度控制在3035，是因為若高于35，則_，若低于30，則_；為控制此溫度范圍，采取的加熱方法為_(2)加料完畢后，繼續保溫30分鐘，目的是_靜置后只析出NaHCO3晶體的原因是_用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去雜質_(以化學式表示)(3)測試純堿產品中NaHCO3含量的方法是：準確稱取純堿樣品W g，放入錐形瓶中加蒸餾水溶解，加12滴酚酞指示劑，用物質的量濃度為c(mol/L)的H

14、Cl溶液滴定至溶液由紅色到無色(指示COH=HCO反應的終點)，所用HCl溶液體積為V1 mL，再加12滴甲基橙指示劑，繼續用HCl溶液滴定至溶液由黃變橙，所用HCl溶液總體積為V2 mL.寫出純堿樣品中NaHCO3質量分數的計算式：NaHCO3(%)_.解析：(1)本題主要借助侯氏制堿法有關原理，考查學生分析表格，得出有關結論的能力(2)當在體系里存在有NH、Cl、Na、HCO時，它們可以兩兩結合成NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3.該四種物質誰的溶解度最小誰最先析出由表可知NaHCO3的溶解度最小，則析出的物質主要為NaHCO3，同時會含有少量另外三種物質(3)W g純堿樣

15、品中：n(Na2CO3)cV1103 mol生成的NaHCO3的物質的量為cV1103 molW g試樣中含NaHCO3(cV2cV1)103 molNaHCO3的質量分數為100%.答案：(1)NH4HCO3分解；反應速率降低；水浴加熱(2)使反應充分進行；NaHCO3的溶解度最小；NaCl、NH4Cl、NH4HCO3(3)100%8(10分)在化工生產中，硝酸的制備通常采用催化氧化法，原料主要是氨氣和氧氣問題1：由于二氧化氮不能被水完全吸收，因此生成的氣體需經過多次氧化、吸收的循環操作，使其充分轉化為硝酸(如果不考慮生產過程中的其他損失)(1)從理論上分析，要使氨氣完全轉化為硝酸，則原料氨

16、氣和氧氣物質的量的投料比至少為_(2)如果按理論上的原料將原料放在一個具有反應條件下的密閉容器中進行，所有物質不與外界交換，則最后所得溶液的質量分數為_(3)循環操作的次數與二氧化氮再生成硝酸時的轉化率具有一定的數學關系計算一定量的二氧化氮氣體大約要經過_次循環操作，才能使二氧化氮的轉化率約為96%.問題2：將上述方法制得的硝酸，可以稀釋或濃縮得各種不同濃度的硝酸大量實驗證明，同一金屬與不同濃度的硝酸反應可生成不同的還原產物某研究小組實驗研究了鎂與不同濃度硝酸反應，測得氣體產物主要有H2、N2、NO、NO2，溶液中的產物主要有Mg(NO3)2、NH4NO3、H2O.(4)現有0.96 gMg與

17、足量濃度為4 mol/L的HNO3完全反應，收集到224 mL(S.T.P)氣體，各氣體產物成分和所用硝酸濃度曲線如圖所示通過計算確定還原產物的組成及其物質的量之比是多少？解析：(1)根據方程式a.4NH35O24NO6H2O，b.2NOO2=2NO2，c.3NO2H2O=2HNO3NO，將ab3c2得方程式d.NH32O2=HNO3H2O，故n(NH3)n(O2)12.(2)根據(1)中總反應式d知n(HNO3)n(H2O)11，故(HNO3)63/(6318)0.778.(3)中要求考生能根據(1)中的循環反應的物質的量關系，運用等比數列求出循環次數第一次NO2的轉化率為1，第二次循環剩下

18、的NO2的轉化率為1，第三次循環剩下的NO2的轉化率為1，故n次循環后NO2的轉化率a1(1()n)/(1)96%，解得n3.(4)根據圖像知4 mol/L HNO3足量時，其還原產物有NO2、NO、N2、NH、H2，并根據題給數據知n(NO)n(N2)n(H2)n(NO2)50%30%10%10%5311，n(氣體)0.224 L/22.4 L/mol0.01 mol，算出各氣體的物質的量，再算出反應物Mg的物質的量，然后根據電子守恒算出NH的物質的量，即可得到各還原產物的物質的量之比答案：(1)12(2)77.8%(3)3(4)n(NO)n(N2)n(H2)n(NO2)n(NH)53114

19、9(10分)氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下：依據圖，完成下列填空：(1)在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發生反應的化學方程式為_，與電源負極相連的電極附近，溶液pH_(選填不變、升高或下降)(2)工業食鹽含Ca2、Mg2等雜質，精制過程發生反應的離子方程式為_、_.(3)如果粗鹽中SO含量較高，必須添加鋇試劑除去SO，該鋇試劑可以是_(試填a、b、c，多選扣分)aBa(OH)2bBa(NO3)2cBaCl2(4)為有效除去Ca2、Mg2、SO，加入試劑的合理順序為_(選填a、b、c，多選扣分)a先加NaOH，后加Na2CO3，再加鋇試劑b先加NaOH，后加鋇試劑，再

20、加Na2CO3c先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3(5)脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過_、冷卻、_(填寫操作名稱)除去NaCl.(6)在用隔膜法電解食鹽水時，電解槽分隔為陽極區和陰極區，防止Cl2與NaOH反應，采用無隔膜電解食鹽水時，Cl2與NaOH充分接觸，產物僅是NaClO和H2，相應的化學方程式為_解析：本題主要綜合考查氯堿工業的有關知識，解題時要綜合運用所學各種知識，合理解答(1)負極的電極反應為：2H2e=H2，余下的水電離出的OH，使負極區c(OH)增大，堿性增強，pH增大(2)沉淀Ca2用碳酸鹽，沉淀Mg2用堿(3)若用Ba(NO3)2除去SO，

21、會引入新的雜質NO.(4)應最后加Na2CO3，過量的Na2CO3可用鹽酸除去(6)2NaCl2H2O2NaOHCl2H2，2NaOHCl2=NaClNaClOH2O，將兩個方程式合并即可得出正確的反應方程式答案：(1)2Cl2e=Cl2；升高(2)Ca2CO=CaCO3；Mg22OH=Mg(OH)2(3)a、c(4)b或c(5)加熱蒸發；結晶(6)2NaCl2H2O2NaOHCl2H2Cl22NaOH=NaClH2ONaClO10(10分)酸雨是大氣污染危害之一，二氧化硫(SO2)的含量是空氣質量監測的一個重要指標某興趣小組同學取剛降到熱電廠附近的雨水進行實驗(1)測得該雨水樣品的pH為4.73；(2)向雨水樣品中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成；(3)每隔1 h，通過pH計測定雨水樣品的pH，測得的結果如表：測定時間/h01234雨水樣品的pH4.734.624.564.554.55根據以上信息，回答下列問