高二化学上册知能优化训练题（有答案）

1.11H、21H、31H、H＋、H2是(　　)
A．氢的五种同位素　　　　B．五种氢元素
C．氢的五种同素异形体 D．氢元素的五种不同微粒
解析：选D。上述五种微粒中有原子、离子、分子，根据所学的同位素、同素异形体的定义可以判断应为五种不同微粒。
2．(2014年高考海南卷改编题)下列叙述正确的是(　　)
A．“接触法”制H2SO4时，催化氧化阶段的反应原理为
B．海水提镁的主要步骤为
C．普通水泥的主要成分是硅酸钙
D．黏土的主要成分是三氧化二铝
解析：选A。B项CaCO3分解制取CaO，海水中加入Ca(OH)2或CaO制取Mg(OH)2固体，但电解MgCl2溶液得不到Mg；C项普通水泥的主要成分是硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙；D项黏土的主要成分是硅酸盐。
3．不属于盐田组成部分的是(　　)
A．贮水池 B．蒸发池
C．结晶池 D．电解池
解析：选D。盐田的主要组成部分有贮水池、蒸发池、结晶池。
4．海水制盐时除了得到盐外，还可得到淡水的方法是(双选)(　　)
A．电渗析法 B．蒸发法
C．冷冻法 D．以上都不行
解析：选AC。海水制盐的常用方法有电渗析法、蒸发法、冷冻法，其中电渗析法、冷冻法还可以得到淡水。
5．不属于海水提溴过程的是(　　)
A．氧化 B．蒸馏
C．吹出 D．吸收
解析：选B。海水提溴的过程主要包括氧化、吹出、吸收三部分。
6．重水的化学式是(　　)
A．H2O2 B．D2O
C．T2O D．D2O2
答案：B
7．许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是(　　)
A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝
C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水
解析：选D。食盐和淡水不需要化学变化就能够从海水中获得。其他物质要经过化学变化得到。
8．(2014年南昌高二质检)铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01 mol?L－1的食盐溶液中，可能出现的现象是(　　)
A．铁棒附近产生OH－ B．铁棒被腐蚀
C．石墨棒上放出氯气 D．石墨棒上放出氧气
解析：选B。铁棒与石墨用导线连接浸入食盐溶液中会形成原电池，石墨为正极，发生的反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，铁作负极，发生反应：Fe－2e－===Fe2＋。
9．D2O可做原子能反应堆的(双选)(　　)
A．中子减速剂 B．中子加速剂
C．传热介质 D．以上三项均是
答案：AC
10．用电解水的方法分析水的组成时，需要加入一些电解质以增强水的导电性，不宜加入的物质是(　　)
A．Na2SO4 B．NaNO3
C．KOH D．CuSO4
解析：选D。加入CuSO4，电解时在阴极上会产生Cu，故不能加入。其他三种加入后还是产生H2、O2。
11．从海水中提取镁，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶过滤，在HCl气体氛围中干燥产物；④将得到的产物熔融电解得到镁。下列说法不正确的是(　　)
A．此法的优点之一是原料来源丰富
B．①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2
C．以上提取镁的过程中涉及化合、分解和复分解反应
D．第④步电解时阴极产生氯气
解析：选D。电解MgCl2时在阳极上产生Cl2。
12．现有的NaCl晶体中混有少量Na2SO4和(NH4)2CO3，请设计实验除去杂质，并回答下列问题：
(1)除去(NH4)2CO3用加热好还是加强碱后再微热好________，理由是________________________________________________________________________。
(2)判断(NH4)2CO3已除尽的方法________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)除去SO2－4的具体方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
判断SO2－4已除尽的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)加热好　因(NH4)2CO3受热完全分解，不残留杂质，操作简单，试剂节省
(2)取少量样品溶于稀盐酸，观察是否有气泡产生，若没有，证明已除尽
(3)先加入过量BaCl2，再加入过量Na2CO3，过滤后，往滤液中加适量HCl　取少量上层清液于试管中，再滴入少许BaCl2，观察是否有沉淀生成，若没有则证明已除尽
13．海水中提取金属镁的生产步骤有：①浓缩结晶　②加熟石灰　③加盐酸　④过滤　⑤熔融电解，正确的生产步骤是________________。
解析：从海水中提取镁：
①把海滩上的贝壳煅烧成石灰，将石灰制成石灰乳。
②把海水引入水渠，加石灰乳：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。
③滤出氢氧化镁沉淀，加盐酸溶解：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。
④将MgCl2溶液浓缩结晶后熔融电解：MgCl2=====电解Mg＋Cl2↑。
答案：②④③①⑤
14．(2014年大连高二检测)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：
依照图示，完成下列填空：
(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生的电极反应式为____________________________，与电源负极相连的电极附近，溶液pH值____________(选填：“不变”、“升高”或“下降”)。
(2)工业食盐含Ca2＋、Mg2＋等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果粗盐中SO2－4含量较高，必须添加钡试剂除去SO2－4，该钡试剂可以是________。
A．Ba(OH)2　　　B．Ba(NO3)2　　C．BaCl2
(4)为有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO2－4，加入试剂的合理顺序为________(选填A、B、C)。
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
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过________、冷却、________(填写操作名称)除去NaCl。
(6)用离子交换膜法电解食盐水时，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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)2Cl－－2e－===Cl2↑　升高
(2)Ca2＋＋CO2－3===CaCO3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
(3)AC　(4)BC　(5)蒸发　过滤
(6)NaCl＋H2O=====电解　NaClO＋H2↑(或2NaCl＋2H2O=====电解　H2↑＋Cl2↑＋2NaOH，Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O)
15．假如你是一位企业家，在开发海水资源的众多项目中，选择了海水提镁，在前期考察过程中你将遇到许多问题，请根据背景材料的提示，按要求回答相关问题：
材料1：下图为海水中各元素含量情况(mg/L)
材料2：部分化学试剂的市场价格
试剂氢氧化钾氢氧化钠氢氧化钙氧化钙
价格(元/吨)5238.02300.001200.00700.00
请回答下列问题：
(1)在海水提镁的过程中要实现对镁离子的富集、分离，有以下三个方案：
方案一：直接往海水中加入沉淀剂；
方案二：加热蒸发海水后再加入沉淀剂；
方案三：在晒盐后的卤水中加入沉淀剂。
你认为方案________最合理。
不选方案________的理由是_________________________________________。
不选方案________的理由是__________________________________________。
(2)应该选择________试剂作为镁离子的沉淀剂。不考虑其他费用，沉淀相同量的镁离子所用氢氧化钠和氧化钙的价格比为________。
(3)为了节省成本，你可考虑以海边上的贝壳为原料，试简述其理由：________________________________________________________________________。
解析：(1)海水提镁首先要对海水进行浓缩，然后加入沉淀剂，显然方案一浪费原料，方案二浪费能量，最合理的是方案三。
(2)根据市场价格，CaO作为镁离子的沉淀剂最为经济。假设沉淀a mol镁离子，需要氢氧化钠和氧化钙的价格比为：(2a×40×2300)∶(a×56×700)＝230∶49。
(3)贝壳的主要成分为碳酸钙，可以通过高温煅烧贝壳的方式生产氧化钙，作为镁离子的沉淀剂，降低成本。
答案：(1)三　一　海水中镁浓度太低，要沉淀必须加入大量的沉淀剂，浪费原料　二　要加热海水需大量的能源
(2)CaO　230∶49
(3)贝壳中含碳酸钙，加热分解生成氧化钙可做沉淀剂，节省了成本
16．工业上从海水中提取溴可采用如下方法：
(1)向海水中通入Cl2，将海水中的溴化物氧化，其离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出用纯碱溶液吸收，其方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将(2)所得溶液用H2SO4酸化，使NaBr、NaBrO3中的溴转化为单质溴，再用有机溶剂提取溴后还可得到副产品Na2SO4，写出这一过程的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)这样得到的溴中还混有少量Cl2，怎样除去？
________________________________________________________________________。
答案：(1)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(2)3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2
(3)5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O
(4)加入适量溴化钠：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
17．2014年3月22日是第十九届“世界水日”，3月22日～28日是第二十四届“中国水周”。我国是一个淡水资源平均水平远低于世界平均水平的缺水国家，海水淡化是解决我国淡水缺乏的一种好方法，海水淡化技术成为我国“十五”期间科技攻关的一个项目，海水淡化也被誉为21世纪的朝阳产业。
(1)有一种真空蒸发式海水淡化装置，该装置利用柴油机缸套废热水加热海水，使其蒸发汽化、蒸发温度为40 ℃左右。产出的蒸汽冷凝成淡水，淡水汇入集水槽，由水泵抽出，供船上使用。该装置的原理为________________________________________________________________________，
与电渗析法原理________(填“相同”或“不相同”)。
(2)海水的沸点大约为105 ℃，为什么在此条件下蒸发温度仅为40 ℃左右？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该淡化过程中体现了哪些资源的合理利用？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)请你试着评价一下真空蒸发式海水淡化装置的优缺点：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)从装置名称可知该装置是蒸馏淡化海水的装置，因此与电渗析法淡化海水原理不相同。(2)利用物质的沸点与压强的关系，即压强越小，沸点越低。
答案：(1)使海水中的水分蒸发，然后冷凝得到淡水　不相同
(2)此条件下，压强很小，压强越小，物质的沸点越低
(3)使柴油机缸套废热得到充分合理利用，并得到淡水资源
(4)真空蒸发式海水淡化装置能充分利用废热，得到质量好的淡水，但需要柴油机工作时才能提供淡水


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