第八章单元检测(原卷版 解析版)高中化学 人教版 必修第二册

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第八章单元检测(原卷版 解析版)高中化学 人教版 必修第二册

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第八章单元检测
(时间:60分钟 分值:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.联合国生物多样性大会通过《昆明宣言》,宣言承诺最迟在2030年使生物多样性走上恢复之路,进而全面实现“人与自然和谐共生”的2050年愿景。下列做法不适宜推广的是(  )
A.减少塑料袋的使用
B.开发使用清洁能源
C.垃圾分类回收利用
D.禁止使用农药化肥
2.(2025·泉州高一检测)中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献及诗句中涉及的化学知识,对其说明合理的是(  )
A.李白诗句“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”,“紫烟”指“香炉”中碘升华的现象
B.“墨滴无声入水惊,如烟袅袅幻形生”中“墨滴”的分散质粒子直径在10-9~10-7m之间,具有胶体的性质
C.宋·王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料的主要成分可能是硫酸亚铁
D.《天工开物·五金》中记载:“若造熟铁,则生铁流出时,相连数尺内……众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。”炒铁是为了降低铁水中的碳含量,且熟铁比生铁质地更硬,延展性稍差
3.化学在人类社会的可持续发展中发挥着重要作用,下列说法不正确的是(  )
A.废旧塑料制品勿随意丢弃,可回收制成再生制品
B.亚硝酸钠具有一定毒性,但食品中也可以适量添加
C.合成纤维、合成橡胶、棉花、涂料等都是应用广泛的合成有机高分子材料
D.海水的淡化与制取镁、能源开发等相结合已成为海水综合利用的重要方向
4.(2025·福州高一期中)“绿水青山就是金山银山”,旨在引导社会各界自觉践行绿色生活,共建美丽中国。下列现象与污染源对应不正确的是(  )
A.酸雨——硫的氧化物、氮的氧化物
B.光化学烟雾——碳氢化合物、氮的氧化物
C.臭氧空洞——氟氯烃(如氟利昂)
D.温室效应——SO2
5.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。下列污染物的处理措施和方法类别均正确的是(  )
选项 污染物 处理措施 方法类别
A 含Cr2的废水 加FeSO4反应 物理法
B 含纯碱的废水 加石灰石反应 化学法
C 含Cu2+等重金属离子的废水 加硫酸盐沉降 化学法
D 含复杂有机物的废水 通过微生物代谢 生物法
6.CCUS技术是将生产过程中排放的二氧化碳收集起来,进行提纯,继而加以合理利用的一项新技术。下列属于CCUS技术的是(  )
A.将二氧化碳埋到地下,进行地质封存
B.用海水吸收CO2,形成碳酸钙永久沉积
C.二氧化碳通入盐碱湖里,生成矿物盐封存
D.用二氧化碳生产可降解的聚碳酸酯塑料
7.绿色化学的核心是反应过程的绿色化,即要求原料物质中参与反应的所有原子完全被利用且全部转入期望的产品中,下列过程不符合这一思想的是(  )
A.氯乙烯合成聚氯乙烯
B.甲烷和氯气在光照条件下反应
C.甲烷和CO合成乙酸乙酯:2CH4+2COCH3COOCH2CH3
D.烯烃与水煤气发生的羰基合成反应:RCH==CH2+CO+H2RCH2CH2CHO
8.下图为从海带中提取碘的工业生产过程,下列有关说法错误的是(  )
A.因海水中蕴藏着极其丰富的碘元素,所以工业上也可以直接用海水来提取碘元素
B.碱化操作时,加入NaOH溶液的原因是在碱性溶液中,可溶性有机质可形成沉淀
C.在实验室进行氧化操作时,加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等
D.在实验室进行过滤操作时,需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗
9.煤燃烧时,烟气中NO含量随温度和氧气含量的变化如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.燃煤过程中发生了氮的固定
B.燃煤温度越高NOx污染越重
C.含氧量越高越容易生成NO
D.煤燃烧不影响自然界氮循环
10.为了方便和环保,煤应综合利用,干馏是较易实现的成熟方式。下列叙述不正确的是(  )
A.煤的干馏属于化学变化,由粗苯获得甲苯属于物理变化
B.煤的主要成分是炭和苯等
C.粗氨水可以用于制化肥
D.焦炭可用于炼铁
11.(2025·河北献县中学月考)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述正确的是(  )
①能耗小是该方法的一大优点
②整个过程中,有两种物质可以循环利用
③“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是过滤、蒸发、结晶
④该方法可减少碳排放,“捕捉”到的CO2还可用来制备甲醇等产品
A.①③ B.②④ C.③④ D.①④
12.海洋中有丰富的资源,如图为海水资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是(  )
A.在第①步中除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+等杂质,加入药品的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B.“氯碱工业”采用电解熔融NaCl获得氯气
C.得到Mg(OH)2沉淀的反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2===Mg(OH)2↓+2NaCl
D.反应④的离子方程式为SO2+Br2+2H2O===2Br-++4H+
13.2021年我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程如图,下列说法不正确的是(  )
A.反应①中分解H2O制备H2需从外界吸收能量
B.1 mol C3分子和足量的金属钠反应可以生成22.4 L氢气(标准状况)
C.C6→淀粉的过程中只涉及O—H的断裂和形成
D.反应②中涉及极性键、非极性键的断裂
14.黄铜矿(CuFeS2)为主要原料的炼铜方法有许多种,其中的生物浸出法为在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物,并鼓入空气,黄铜矿逐渐溶解,反应釜中各物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.在硫酸介质中,用H2O2替代O2也能高效实现将CuFeS2氧化为S
B.Fe2(SO4)3和H2SO4可以循环利用
C.微生物在整个转化过程中起催化作用
D.当黄铜矿中的铁元素全部转化为Fe3+时,生成2 mol S同时消耗8.5 mol O2
15.某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如图流程。下列说法错误的是(  )
A.固体1中一定有SiO2
B.加入试剂X,可能发生的离子反应为Fe+2Fe3+===3Fe2+,Fe+2H+===Fe2++H2↑
C.加入NaOH溶液控制pH是为了除去过量的酸
D.从溶液2中得到FeSO4·7H2O的操作为蒸发浓缩、冷却结晶
二、非选择题(本题共3小题,共40分)
16.(12分)镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用    ,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂的量应    。
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是    。
(3)试剂②选用    ,写出反应的离子方程式:            。
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后产生镁和氯气,该反应的化学方程式为          。
17.(16分)(2025·唐山高一期末)工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3,含少量Fe2O3、FeO、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝,流程如图:
回答下列问题:
(1)酸浸:将铝土矿先研磨的目的是           ;H2SO4溶液的用量不宜过量太多, 原因是         ; 浸渣的主要成分为    (填化学式)。
(2)氧化:H2O2的电子式为        ;该步骤中反应的离子方程式为           ,但实际上H2O2 的用量比理论上多的原因是            。
(3)(1分)沉淀:用Na2CO3溶液调节pH,将Al3+、Fe3+转化为沉淀。溶液pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
为获得较高的铝、铁沉淀率,溶液pH最佳为    (填字母)。
A.4.0左右   B.5.0左右   C.6.0左右
(4)(1分)碱溶:用NaOH溶液溶解沉淀,分离出Fe(OH)3的实验操作是    (填名称)。
(5)碳分:向“碱溶”后的溶液里通入过量二氧化碳得到氢氧化铝沉淀,写出该反应的化学方程式:            。
18.(12分)化学耗氧量(COD)是判断水体受污染程度的一个重要指标。测定某湖泊水样的COD并对测定后的废液进行处理的方法如下。
Ⅰ.COD的测定
COD是以氧化1 L水样中还原性物质所消耗的n(K2Cr2O7)为标准,并将其换算成O2的质量表示(换算关系:1 mol K2Cr2O7~4.8×104 mg O2)。
[测定原理]
先用过量K2Cr2O7溶液(橙黄色)氧化水体中还原性物质,再用硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定剩余的K2Cr2O7。
(1)(2分)补全滴定反应的离子方程式:
[测定步骤]
ⅰ.将20.00 mL水样和V1 mL 0.250 0 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液混合,在Ag+催化和强酸性条件下充分反应。
ⅱ.用0.120 0 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定剩余的K2Cr2O7至终点,消耗V2 mL (NH4)2Fe(SO4)2溶液。
(2)ⅰ中反应结束时,溶液颜色应为橙黄色,目的是    。
(3)(3分)由ⅰ、ⅱ中数据计算:COD=     mg·L-1。
Ⅱ.废液处理
COD测定后的酸性废液中含有Cr2、Cr3+、Fe3+、Ag+等,处理流程如图。
(4)(3分)沉淀A溶于浓氨水的化学方程式是        。
(5)沉淀C中含有    (填化学式)。
第八章单元检测
(时间:60分钟 分值:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.联合国生物多样性大会通过《昆明宣言》,宣言承诺最迟在2030年使生物多样性走上恢复之路,进而全面实现“人与自然和谐共生”的2050年愿景。下列做法不适宜推广的是(  )
A.减少塑料袋的使用
B.开发使用清洁能源
C.垃圾分类回收利用
D.禁止使用农药化肥
答案 D
解析 合理施用农药化肥,可以增加粮食产量,禁止使用农药化肥的做法不值得推广,D符合题意。
2.(2025·泉州高一检测)中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献及诗句中涉及的化学知识,对其说明合理的是(  )
A.李白诗句“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”,“紫烟”指“香炉”中碘升华的现象
B.“墨滴无声入水惊,如烟袅袅幻形生”中“墨滴”的分散质粒子直径在10-9~10-7m之间,具有胶体的性质
C.宋·王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料的主要成分可能是硫酸亚铁
D.《天工开物·五金》中记载:“若造熟铁,则生铁流出时,相连数尺内……众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。”炒铁是为了降低铁水中的碳含量,且熟铁比生铁质地更硬,延展性稍差
答案 B
解析 “紫烟”实际上是水产生的雾气,是由水蒸气遇冷液化而成的小液滴,不是碘升华,故A错误;“墨滴”是碳颗粒分散于水中形成的胶体,具有胶体的性质,故B正确;铜绿主要成分为碱式碳酸铜,是绿色固体、不溶于水,在古卷中常做绿色颜料,故C错误;熟铁比生铁质地更硬,且延展性好,故D错误。
3.化学在人类社会的可持续发展中发挥着重要作用,下列说法不正确的是(  )
A.废旧塑料制品勿随意丢弃,可回收制成再生制品
B.亚硝酸钠具有一定毒性,但食品中也可以适量添加
C.合成纤维、合成橡胶、棉花、涂料等都是应用广泛的合成有机高分子材料
D.海水的淡化与制取镁、能源开发等相结合已成为海水综合利用的重要方向
答案 C
解析 垃圾是放错地方的资源,废旧塑料制品可回收制成再生制品加以利用,A正确;亚硝酸钠具有一定毒性,具有抗腐蚀性,常用于肉类食品保鲜,只要严格控制用量,食品中也可以适量添加,B正确;棉花是天然纤维素,不是合成有机高分子材料,C错误;海水淡化与化工生产、能源开发等相结合已经成为海水综合利用的重要方向,因此可以将海水的淡化与制取镁、能源开发等相结合,D正确。
4.(2025·福州高一期中)“绿水青山就是金山银山”,旨在引导社会各界自觉践行绿色生活,共建美丽中国。下列现象与污染源对应不正确的是(  )
A.酸雨——硫的氧化物、氮的氧化物
B.光化学烟雾——碳氢化合物、氮的氧化物
C.臭氧空洞——氟氯烃(如氟利昂)
D.温室效应——SO2
答案 D
解析 温室效应与大气中CO2浓度不断上升有关,D不正确。
5.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。下列污染物的处理措施和方法类别均正确的是(  )
选项 污染物 处理措施 方法类别
A 含Cr2的废水 加FeSO4反应 物理法
B 含纯碱的废水 加石灰石反应 化学法
C 含Cu2+等重金属离子的废水 加硫酸盐沉降 化学法
D 含复杂有机物的废水 通过微生物代谢 生物法
答案 D
解析 A项,FeSO4具有还原性,可与Cr2发生氧化还原反应生成Fe3+和Cr3+,故方法类别为化学法,错误;B项,纯碱与CaCO3不反应,错误;C项,硫酸铜溶于水,所以不能通过硫酸盐沉降法除去,错误;D项,含复杂有机物的废水可通过微生物代谢进行处理,利用的是生物法,正确。
6.CCUS技术是将生产过程中排放的二氧化碳收集起来,进行提纯,继而加以合理利用的一项新技术。下列属于CCUS技术的是(  )
A.将二氧化碳埋到地下,进行地质封存
B.用海水吸收CO2,形成碳酸钙永久沉积
C.二氧化碳通入盐碱湖里,生成矿物盐封存
D.用二氧化碳生产可降解的聚碳酸酯塑料
答案 D
解析 用二氧化碳生产可降解的聚碳酸酯塑料,在生产中将二氧化碳收集起来,进行提纯,继而加以合理利用,D符合题意。
7.绿色化学的核心是反应过程的绿色化,即要求原料物质中参与反应的所有原子完全被利用且全部转入期望的产品中,下列过程不符合这一思想的是(  )
A.氯乙烯合成聚氯乙烯
B.甲烷和氯气在光照条件下反应
C.甲烷和CO合成乙酸乙酯:2CH4+2COCH3COOCH2CH3
D.烯烃与水煤气发生的羰基合成反应:RCH==CH2+CO+H2RCH2CH2CHO
答案 B
解析 甲烷和氯气在光照条件下反应会生成多种产物,B项不符合题意。
8.下图为从海带中提取碘的工业生产过程,下列有关说法错误的是(  )
A.因海水中蕴藏着极其丰富的碘元素,所以工业上也可以直接用海水来提取碘元素
B.碱化操作时,加入NaOH溶液的原因是在碱性溶液中,可溶性有机质可形成沉淀
C.在实验室进行氧化操作时,加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等
D.在实验室进行过滤操作时,需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗
答案 A
解析 海水中虽然蕴藏着极其丰富的碘元素,但是浓度很小,不能直接用海水来提取碘元素,A项错误;氧化操作的目的是将I-氧化成I2,所以加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等,C项正确。
9.煤燃烧时,烟气中NO含量随温度和氧气含量的变化如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.燃煤过程中发生了氮的固定
B.燃煤温度越高NOx污染越重
C.含氧量越高越容易生成NO
D.煤燃烧不影响自然界氮循环
答案 D
解析 燃煤过程中氮气转化为一氧化氮,发生了氮的固定,A正确;由图可知,随着温度升高,一氧化氮的含量升高,污染加重,B正确;由图可知,从下到上氧气浓度升高,一氧化氮含量升高,则含氧量越高越容易生成NO,C正确;由图可知,煤燃烧将氮气转化为一氧化氮,污染环境,影响了氮循环,D错误。
10.为了方便和环保,煤应综合利用,干馏是较易实现的成熟方式。下列叙述不正确的是(  )
A.煤的干馏属于化学变化,由粗苯获得甲苯属于物理变化
B.煤的主要成分是炭和苯等
C.粗氨水可以用于制化肥
D.焦炭可用于炼铁
答案 B
解析 煤中不含苯,煤中主要含炭,故选B。
题点 煤的综合应用
11.(2025·河北献县中学月考)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述正确的是(  )
①能耗小是该方法的一大优点
②整个过程中,有两种物质可以循环利用
③“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是过滤、蒸发、结晶
④该方法可减少碳排放,“捕捉”到的CO2还可用来制备甲醇等产品
A.①③ B.②④ C.③④ D.①④
答案 B
解析 用烧碱来吸收二氧化碳在捕捉室发生反应生成碳酸钠,在分离室碳酸钠与氧化钙发生反应生成烧碱、碳酸钙,在高温炉中碳酸钙发生分解反应生成氧化钙和二氧化碳,物质CaO、NaOH可循环利用,“反应分离”环节中,应该是先过滤,滤液不需要蒸发、结晶,直接循环使用。
12.海洋中有丰富的资源,如图为海水资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是(  )
A.在第①步中除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+等杂质,加入药品的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B.“氯碱工业”采用电解熔融NaCl获得氯气
C.得到Mg(OH)2沉淀的反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2===Mg(OH)2↓+2NaCl
D.反应④的离子方程式为SO2+Br2+2H2O===2Br-++4H+
答案 D
解析 选项中的试剂添加顺序中,钡离子最后无法除去,加入的药品顺序应为BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸,A错误;“氯碱工业”采用电解NaCl溶液获得氯气,B错误。
13.2021年我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程如图,下列说法不正确的是(  )
A.反应①中分解H2O制备H2需从外界吸收能量
B.1 mol C3分子和足量的金属钠反应可以生成22.4 L氢气(标准状况)
C.C6→淀粉的过程中只涉及O—H的断裂和形成
D.反应②中涉及极性键、非极性键的断裂
答案 C
解析 分解H2O制备H2中电能转化为化学能,需从外界吸收能量,A正确;1 mol C3分子含有2 mol羟基,可以和钠反应生成1 mol氢气,在标准状况下体积为22.4 L,B正确;由图可知,C6→淀粉的过程还涉及O—P、O—C的断裂,C错误;反应②为氢气和二氧化碳生成甲醇,涉及碳氧极性键、氢氢非极性键的断裂,D正确。
14.黄铜矿(CuFeS2)为主要原料的炼铜方法有许多种,其中的生物浸出法为在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物,并鼓入空气,黄铜矿逐渐溶解,反应釜中各物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.在硫酸介质中,用H2O2替代O2也能高效实现将CuFeS2氧化为S
B.Fe2(SO4)3和H2SO4可以循环利用
C.微生物在整个转化过程中起催化作用
D.当黄铜矿中的铁元素全部转化为Fe3+时,生成2 mol S同时消耗8.5 mol O2
答案 D
解析 由题图可知,黄铜矿与氢离子、铁离子反应生成铜离子、亚铁离子和H2Sn,亚铁离子在微生物作用下与O2反应生成铁离子,铁离子与H2Sn反应生成亚铁离子、氢离子和S8;S8与氧气和水反应生成硫酸根离子和氢离子,故微生物是浸出过程的催化剂,浸出过程中硫酸和硫酸铁可循环使用。H2O2具有氧化性,能高效实现将CuFeS2转化为S,故A正确;当黄铜矿中的铁元素全部转化为铁离子时,生成2 mol硫酸根离子,消耗1 mol CuFeS2,反应消耗氧气的物质的量为17 mol×=4.25 mol,故D错误。
15.某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如图流程。下列说法错误的是(  )
A.固体1中一定有SiO2
B.加入试剂X,可能发生的离子反应为Fe+2Fe3+===3Fe2+,Fe+2H+===Fe2++H2↑
C.加入NaOH溶液控制pH是为了除去过量的酸
D.从溶液2中得到FeSO4·7H2O的操作为蒸发浓缩、冷却结晶
答案 C
解析 SiO2是酸性氧化物,与酸不反应,则固体1中一定有SiO2,A正确; 加入NaOH溶液控制pH是为了将铝离子转化为氢氧化铝沉淀,除去溶液中的铝离子,C错误;FeSO4·7H2O含结晶水,则从溶液2中得到FeSO4·7H2O的操作为蒸发浓缩、冷却结晶,D正确。
二、非选择题(本题共3小题,共40分)
16.(12分)镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用    ,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂的量应    。
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是    。
(3)试剂②选用    ,写出反应的离子方程式:            。
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后产生镁和氯气,该反应的化学方程式为          。
答案 (1)石灰乳 过量 (2)过滤 (3)盐酸 Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O (4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
17.(16分)(2025·唐山高一期末)工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3,含少量Fe2O3、FeO、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝,流程如图:
回答下列问题:
(1)酸浸:将铝土矿先研磨的目的是           ;H2SO4溶液的用量不宜过量太多, 原因是         ; 浸渣的主要成分为    (填化学式)。
(2)氧化:H2O2的电子式为        ;该步骤中反应的离子方程式为           ,但实际上H2O2 的用量比理论上多的原因是            。
(3)(1分)沉淀:用Na2CO3溶液调节pH,将Al3+、Fe3+转化为沉淀。溶液pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
为获得较高的铝、铁沉淀率,溶液pH最佳为    (填字母)。
A.4.0左右   B.5.0左右   C.6.0左右
(4)(1分)碱溶:用NaOH溶液溶解沉淀,分离出Fe(OH)3的实验操作是    (填名称)。
(5)碳分:向“碱溶”后的溶液里通入过量二氧化碳得到氢氧化铝沉淀,写出该反应的化学方程式:            。
答案 (1)增大接触面积,加快化学反应速率 过量的H2SO4溶液会增大后续过程碳酸钠和氢氧化钠的用量,造成浪费 SiO2 (2)H 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 2H2O22H2O+O2↑ (3)B (4)过滤 (5)CO2+Na[Al(OH)4] ===NaHCO3+Al(OH)3↓
解析 铝土矿经过酸浸,生成Al3+、Fe3+和Fe2+,二氧化硅不与硫酸反应,过滤可除去,过氧化氢可将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,加入碳酸钠调节溶液pH可使Al3+、Fe3+形成沉淀,利用强碱NaOH溶液将Al(OH)3溶解生成Na[Al(OH)4],将氢氧化铁沉淀过滤分离,最后用酸对Na[Al(OH)4]溶液进行处理生成氢氧化铝沉淀,加热使之分解生成氧化铝。
(2)过氧化氢属于共价化合物,其电子式为H;在酸性环境下过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原成水,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O;由于Fe3+可催化过氧化氢分解,所以实际用量比理论上多,反应的化学方程式2H2O22H2O+O2↑。
(3)根据图像可知,当pH在5.0左右铝、铁沉淀率接近百分之百,后续调节pH沉淀率变化不大,所以最佳pH为5.0左右。
(5)碱溶后的溶液中存在Na[Al(OH)4],与二氧化碳反应可生成氢氧化铝,反应的化学方程式为CO2+Na[Al(OH)4] ===NaHCO3+Al(OH)3↓。
18.(12分)化学耗氧量(COD)是判断水体受污染程度的一个重要指标。测定某湖泊水样的COD并对测定后的废液进行处理的方法如下。
Ⅰ.COD的测定
COD是以氧化1 L水样中还原性物质所消耗的n(K2Cr2O7)为标准,并将其换算成O2的质量表示(换算关系:1 mol K2Cr2O7~4.8×104 mg O2)。
[测定原理]
先用过量K2Cr2O7溶液(橙黄色)氧化水体中还原性物质,再用硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定剩余的K2Cr2O7。
(1)(2分)补全滴定反应的离子方程式:
[测定步骤]
ⅰ.将20.00 mL水样和V1 mL 0.250 0 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液混合,在Ag+催化和强酸性条件下充分反应。
ⅱ.用0.120 0 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定剩余的K2Cr2O7至终点,消耗V2 mL (NH4)2Fe(SO4)2溶液。
(2)ⅰ中反应结束时,溶液颜色应为橙黄色,目的是    。
(3)(3分)由ⅰ、ⅱ中数据计算:COD=     mg·L-1。
Ⅱ.废液处理
COD测定后的酸性废液中含有Cr2、Cr3+、Fe3+、Ag+等,处理流程如图。
(4)(3分)沉淀A溶于浓氨水的化学方程式是        。
(5)沉淀C中含有    (填化学式)。
答案 (1)1 6 14H+ 2 6 7H2O (2)保证K2Cr2O7过量 (3)600V1-48V2 (4)AgCl+2NH3·H2O=== [Ag(NH3)2]Cl+2H2O (5)Fe(OH)3、Cr(OH)3、Fe(OH)2
解析 (3)根据K2Cr2O7~6Fe2+可知,剩余的n(K2Cr2O7)= mol=2.0V2×10-5 mol,则20.00 mL水样中的还原性物质消耗K2Cr2O7的物质的量为2.5V1×10-4 mol-2.0V2×10-5 mol,根据1 mol K2Cr2O7~4.8×104 mg O2,20.00 mL水样中COD= mg·L-1=(600V1-48V2) mg·L-1。(4)酸性废液中含有Cr2、Cr3+、Fe3+、Ag+等,加入NaCl生成AgCl沉淀;AgCl溶于氨水的化学方程式为AgCl+2NH3·H2O=== [Ag(NH3)2]Cl+2H2O。(5)生成AgCl沉淀,过滤后滤液中含有Cr2、Cr3+、Fe3+,加入过量的FeSO4·7H2O,FeSO4将Cr2还原为Cr3+,溶液B中含有Cr3+、Fe3+、Fe2+,加入NaOH溶液有Fe(OH)3、Cr(OH)3、Fe(OH)2沉淀生成。

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