《创新课堂》第八章 1 第一节 第1课时 课后达标 素养提升 讲义(教师版)化学必修二人教版

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《创新课堂》第八章 1 第一节 第1课时 课后达标 素养提升 讲义(教师版)化学必修二人教版

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1.下列有关金属冶炼的说法不正确的是(  )
A.金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成金属单质
B.用一氧化碳或铝粉还原铁矿石可以获取金属Fe
C.通过电解MgCl2溶液的方法可以获取金属Mg
D.冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜
解析:选C。金属冶炼的实质是金属阳离子得到电子被还原成金属原子,从而获得金属单质,故A正确;一氧化碳或铝粉具有还原性,在高温条件下能还原铁矿石获取金属Fe,故B正确;通过电解熔融MgCl2的方法获取金属Mg,故C错误;冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜,故D正确。
2.我国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。从海水中获得非金属单质Cl2、Br2、I2、H2,金属单质Na、Mg、Al或化合物NaOH,均需经过化学变化;海水晒盐可得到NaCl,蒸馏海水可得到淡水,两个过程中均只发生物理变化。
3.工业上利用反应2RbCl+MgMgCl2+2Rb在真空中炼铷。这一反应能进行的原因是(  )
A.在高温下镁的金属活动性比铷的强
B.铷的沸点比镁的低,以气体形式被抽去
C.铷的熔点比镁的低,以液体形式被抽去
D.MgCl2的稳定性比RbCl的强
解析:选B。Rb的金属活动性比Mg的强,A错误;该反应能发生,利用的是难挥发物质生成易挥发物质,即利用Rb的沸点比Mg的低,以气体的形式被抽走,有利于反应向右进行,B正确,C、D错误。
4.铝热反应的实验装置如图1所示。下列说法不正确的是(  )
A.该铝热反应的化学方程式是2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
B.工业上可利用铝热反应焊接钢轨
C.该实验过程中没有涉及的化学反应类型是化合反应
D.由图2可推出铝热反应是放热反应
解析:选C。A项,该铝热反应是在高温条件下铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝,化学方程式是2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,正确;B项,工业上可利用铝热反应焊接钢轨,原理是在高温下用铝将铁从氧化铁中置换出来且呈液态,正确;C项,该实验过程中镁条燃烧生成氧化镁的反应类型是化合反应,不正确;D项,由题图2可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,可推出铝热反应是放热反应,正确。
5.工业上可通过电解NaCl生产金属钠,流程如下。下列有关说法错误的是(  )
A.粗钠中含有金属钙
B.过程Ⅰ发生的是置换反应
C.过程Ⅱ控制温度可分离出液态粗钠
D.过程Ⅱ的化学方程式为Na2O2+2Ca===2CaO+2Na
解析:选B。A.电解熔融氯化钠和氯化钙,生成氯气、钠和钙,A正确;B.过程Ⅰ发生的是分解反应,B错误;C.钠的熔点低,过程Ⅱ控制温度可分离出液态粗钠,C正确;D.根据流程可知,过程Ⅱ的化学方程式为Na2O2+2Ca===2CaO+2Na,D正确。
6.实验室中提取碘的流程如下。流程中步骤A~D对应的装置正确的是(  )
A B C D
解析:选D。A.灼烧干海藻应用坩埚,故A错误;B.过滤时应用玻璃棒引流,且漏斗下端尖嘴应紧靠烧杯内壁,故B错误;C.分液漏斗下端尖嘴应紧靠烧杯内壁,故C错误;D.用蒸馏法将晶态碘从碘的四氯化碳溶液中分离出来,题图所示装置正确,故D正确。
7.据《天工开物》记载,我国古代以炉甘石(主要成分是ZnCO3)来升炼倭铅(即锌),原理如下图所示。已知锌的熔点为420 ℃、沸点为906 ℃。下列说法不正确的是(  )
A.升炼倭铅过程包含氧化还原反应
B.“锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气中燃烧形成的
C.“泥封”的目的是防止得到的锌被氧化
D.冶炼时锌变为蒸气,在兜室冷凝为固体
解析:选D。升炼倭铅的反应包括ZnCO3CO2↑+ZnO、CO2+C2CO、ZnO+COZn(g)+CO2。A.根据以上分析知,CO2+C2CO、ZnO+COZn(g)+CO2均为氧化还原反应,故A正确;B.“锌火”是未反应完的CO和Zn蒸气从“兜室”逸出燃烧形成的,故B正确;C.Zn易被空气中的O2氧化,为防止Zn被氧化而用“泥封”隔绝空气,故C正确;D.反应区温度达到1 100~1 300 ℃,高于锌的沸点,Zn变为蒸气与杂质分离,在“兜室”冷凝为液体流出(冷凝区温度高于Zn的熔点),故D错误。
8.溴及其化合物在生产中有广泛应用。工业上常用“吹出法”从海水中提溴,工艺流程示意图如下:
下列说法不正确的是(  )
A.向酸化的海水中通入氯气,发生的反应为Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
B.海水中的Br-经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集
C.“吸收塔”内发生反应的化学方程式为SO2+Br2+H2O===SO3+2HBr
D.“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节
解析:选C。A项,向酸化的海水中通入氯气,氯气和溴离子反应生成氯离子和溴单质,离子方程式为Cl2+2Br-===Br2+2Cl-,正确;B项,海水中的Br-经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集,正确;C项,“吸收塔”内是二氧化硫、溴和水反应生成H2SO4 和HBr,化学方程式为SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr,错误;D项,“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节,正确。
9.将海水淡化与浓缩海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水,再从剩余的浓缩海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。回答下列问题:
(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________(填序号)。
①用混凝法获取淡水
②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种
④改进钾、溴、镁的提取工艺
(2)采用“空气吹出法”从浓缩海水中吹出Br2,并用纯碱吸收。纯碱吸收溴的主要反应是Br2+Na2CO3+H2O―→NaBr+NaBrO3+NaHCO3(未配平),吸收1 mol Br2时,转移电子的物质的量为______mol。
(3)海水提镁的一段工艺流程如下图所示:
浓缩海水的主要成分见下表:
离子 Na+ Mg2+ Cl- SO
浓度/(g·L-1) 63.7 28.8 144.6 46.4
该工艺过程中,“脱硫”阶段主要反应的离子方程式为___________________________________________________________;
产品2的化学式为____________,1 L浓缩海水最多可得到产品2的质量为________g。
(4)采用电解熔融氯化镁可得到镁,发生反应的化学方程式为________________________________________________________;
电解时,若有少量水存在,则会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式:_________________________________________
_____________________________________________。
解析:(1)用混凝法只能除去海水中的悬浮物,不能获取淡水,故设想和做法可行的是②③④。(2)利用化合价升降法配平反应的化学方程式为3Br2+6Na2CO3+3H2O===5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3,故每吸收1 mol溴单质转移电子的物质的量为 mol。(3)海水中硫元素主要以硫酸根离子的形式存在,根据流程图,“脱硫”阶段发生反应的离子方程式为Ca2++SO===CaSO4↓;产品2为氢氧化镁,Mg2+在浓缩海水中的浓度为28.8 g·L-1,故1 L浓缩海水中Mg2+的质量为28.8 g,根据镁元素守恒可知,28.8 g镁离子最终得到氢氧化镁的质量为×58 g·mol-1=69.6 g。(4)电解熔融氯化镁的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,电解时若有少量水存在,在高温时镁与水发生反应会导致镁的消耗。
答案:(1)②③④  (2) (3)Ca2++SO===CaSO4↓  Mg(OH)2  69.6 (4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ Mg+2H2O(g)Mg(OH)2+H2
10.海洋是生命的摇篮,浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。人们可以从海水中提取淡水和制得一些重要的化工产品。从海水提溴的工艺流程如下图所示:
(1)某同学提出,证明溴化氢溶液中含有溴离子的实验方案是取出少量溶液,先加入过量新制氯水,再加入KI淀粉溶液,观察溶液是否变蓝色。该方案是否合理并简述理由:___________________________________
________________________________________________。
(2)蒸馏塔在蒸馏过程中,温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:_________________________________
____________________________________________________。
(3)从海水中获得淡水的主要方法有电渗析法、反渗透法和____________。
答案:(1)不合理,过量的氯水也能氧化碘离子生成碘单质,使淀粉变蓝色 (2)温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴蒸气中水蒸气含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率较低 (3)蒸馏法
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11.某同学设计以下实验方案,从海带中提取I2。下列说法不正确的是(  )
A.操作①是过滤
B.含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,目的是富集
C.反应③的离子方程式是5I-+IO+6H+===3I2+3H2O
D.反应②中过氧化氢是还原剂
解析:选D。由流程可知,热水溶解海带灰后,过滤,滤液中含碘离子,加入过氧化氢可氧化碘离子生成碘单质,用苯或四氯化碳萃取碘,分液得到含碘的有机溶液,再加NaOH溶液与碘反应生成I-和IO,分液后向含I-和IO的溶液中加稀硫酸,发生反应5I-+IO+6H+===3I2+3H2O,过滤提取得到粗碘。A项,根据以上分析可知,操作①是过滤,正确;B项,海水中碘含量较低,因此含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,目的是富集,正确;C项,反应③是碘酸根离子氧化碘离子,反应的离子方程式是5I-+IO+6H+===3I2+3H2O,正确;D项,反应②中过氧化氢是氧化剂,氧化碘离子,错误。
12.实验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应后,所得固体中含金属单质的质量为18 g,该氧化物粉末可能是(  )
①Fe2O3和MnO2 ②MnO2和V2O5
③Cr2O3和V2O5 ④Fe3O4和FeO
A.①② B.②③
C.②④ D.①④
解析:选D。9 g铝完全反应失去×3=1 mol电子,因此金属氧化物得到1 mol电子,所得金属单质的质量为18 g。①得到1 mol电子,生成Fe的质量约为18.7 g,生成Mn的质量为13.75 g,故该氧化物粉末可能是Fe2O3和MnO2的混合物;②得到1 mol电子,生成Mn的质量为13.75 g,生成V的质量为10.2 g,故该氧化物粉末不可能是MnO2和V2O5的混合物;③得到1 mol电子,生成Cr的质量约为17.3 g,生成V的质量为10.2 g,故该氧化物粉末不可能是Cr2O3和V2O5的混合物;④得到1 mol 电子,Fe3O4生成Fe的质量为21 g,FeO生成Fe的质量为28 g,当Al不完全反应时,也能得到18 g金属单质。综上所述,①④符合题意,D正确。
13.铅的冶炼大致过程如下:
①富集:将方铅矿(主要成分为PbS)进行浮选。
②焙烧:2PbS+3O22PbO+2SO2。
③制粗铅:PbO+CPb+CO↑,PbO+COPb+CO2。
下列说法正确的是(  )
A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化
B.将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳 
C.方铅矿焙烧反应中,PbS是还原剂,还原产物只有PbO
D.整个冶炼过程中,制取1 mol Pb共转移2 mol电子
解析:选B。浮选法富集方铅矿的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;将1 mol PbS冶炼成Pb的过程中,根据已知化学方程式可得关系式:2PbS~2PbO~C~2Pb,故将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要0.5 mol碳,即6 g碳,故B正确;方铅矿焙烧反应:2PbS+3O22PbO+2SO2中,PbS中S元素化合价升高,为还原剂,O2中氧元素化合价降低,为氧化剂,还原产物有PbO和SO2,故C错误;整个冶炼过程中,根据Pb原子守恒,1 mol PbS转化为1 mol PbO,转移6 mol电子,1 mol PbO转化为1 mol Pb,转移2 mol电子,所以制取1 mol Pb共转移8 mol电子,故D错误。
14.工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3,含少量氧化铁和二氧化硅)为原料生产铝的流程如下图所示。下列叙述不正确的是(  )
A.物质a可以是NH3或氨水
B.滤渣1的主要成分是SiO2
C.滤液1和滤液2中铝元素的化合价相同
D.步骤Ⅰ发生反应的化学方程式为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
解析:选B。根据流程,铝土矿经粉碎筛选后加入NaOH溶液,发生反应Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4],SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,过滤,得到滤液1和氧化铁,滤液1的主要成分为Na[Al(OH)4]、Na2SiO3;向滤液1中加入足量盐酸,发生反应Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓,Na[Al(OH)4]+4HCl===NaCl+AlCl3+4H2O,过滤,得到滤渣1为H2SiO3,滤液2的主要成分为NaCl、AlCl3;向滤液2中加入物质a,过滤,得到氢氧化铝,氢氧化铝在高温下分解得到氧化铝,电解熔融氧化铝得到铝单质。A项,滤液2中含有Al3+,向滤液2中加入物质a得到氢氧化铝,故物质a可以是NH3或氨水,正确;B项,由分析可知,滤渣1的主要成分为H2SiO3,错误;C项,滤液1中铝元素以[Al(OH)4]-形式存在,滤液2中铝元素以Al3+形式存在,铝元素的化合价均为+3价,正确;D项,步骤Ⅰ为电解熔融氧化铝,化学方程式为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,正确。
15.海水是巨大的资源宝库,人类可以从海水中提取各种化工产品。下图是某工厂对海水综合利用的示意图:
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为__________________________________,检验有氯气生成的方法是___________________________________。
(2)液氯储存在钢瓶中,钢瓶上应贴的标签为______(填字母)。
A.自燃品 B.爆炸品
C.有毒品 D.易燃品
(3)Mg(OH)2加入盐酸充分反应后,操作③是从MgCl2溶液中获得MgCl2·6H2O晶体,此处需要进行的实验操作依次为____________、冷却结晶、____________、洗涤、干燥。
(4)操作⑤是向溶液中鼓入热空气,即可将溴单质从溶液中分离出来,此方法的成功应用是基于溴单质具有________性。
(5)粗溴的精制过程是先将粗溴用SO2的水溶液吸收,将其转变成Br-,再通入Cl2,最后蒸馏得到高纯溴。用SO2的水溶液吸收Br2的吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O===________+SO+2Br-(将上述离子方程式补充完整),由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是_________________________________________________。
解析:海水晒盐后过滤分离出粗盐和滤液,操作①为过滤;粗盐经精制得到较为纯净的氯化钠,电解饱和食盐水可制备氢氧化钠、氯气和氢气;滤液中加入石灰乳沉淀镁离子,操作②为过滤,氢氧化镁加入盐酸溶解得到氯化镁溶液,操作③是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水氯化镁晶体,操作④为在HCl气氛中加热六水氯化镁晶体得到无水氯化镁;在苦卤中通入Cl2将其中的Br-氧化为Br2,操作⑤为利用热空气将Br2吹出,得到的粗溴用SO2的水溶液吸收,发生反应SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO,再通入Cl2将Br-氧化为Br2,两次进行Br-→Br2转化的目的是对溴元素进行富集。
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,检验有氯气生成的方法是用湿润的淀粉KI试纸检验,若试纸变蓝,则说明有氯气生成。
(2)液氯有毒,储存在钢瓶中,钢瓶上应贴的标签为有毒品。
(3)Mg(OH)2加入盐酸充分反应后,操作③是从MgCl2溶液中获得MgCl2·6H2O晶体,此处需要进行的实验操作依次为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(4)操作⑤是向溶液中鼓入热空气,将溴单质从溶液中分离出来,此方法的成功应用是基于溴单质具有挥发性。
(5)粗溴的精制过程是先将粗溴用SO2的水溶液吸收,将其转变成Br-,反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是强酸对设备的严重腐蚀。
答案:(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 用湿润的淀粉KI试纸检验,若试纸变蓝,则说明有氯气生成 (2)C (3)加热浓缩 过滤
(4)挥发 (5)4H+ 强酸对设备的严重腐蚀

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