优化探究高考化学总复习 第二章 化学与资源开发利用课时作业（选修2）.doc

化学与资源开发利用1海水中主要含有na、k、mg2、cl、so、br、co、hco等离子。合理利用海水资源和保护环境是我国可持续发展的重要保证。.火力发电燃煤排放的so2会造成一系列环境和生态问题。利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如图所示：(1)天然海水的ph8，呈弱碱性。用离子方程式解释原因：_。(2)天然海水吸收了含硫烟气后，要用o2进行氧化处理，其反应的化学方程式是_。氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是_。.重金属离子对河流及海洋造成严重污染。其化工厂废水(ph2.0，1 gml1)中含有ag、pb2等重金属离子，其浓度均约为0.01 moll1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：难溶电解质agiagohag2spbi2pb(oh)2pbsksp8.310175.61086.310507.11091.210153.41028(3)你认为往废水中投入_(填字母序号)，沉淀效果最好。anaohbna2scki dca(oh)2(4)如果用生石灰处理上述废水，使溶液的ph8.0，处理后的废水中c(pb2)_。(5)如果用食盐处理只含ag的废水，测得处理后废水中nacl的质量分数为0.117%。若环境要求排放标准为c(ag)低于1.0108 moll1，问该工厂处理后的废水中c(ag)_，是否符合排放标准？_(填“是”或“否”)。已知ksp(agcl)1.81010。解析：(4)因为ph8.0，所以c(h)108 moll1，c(oh)106(moll1)，再由ksppb(oh)21.21015，可得c(pb2)1.2103(moll1)。(5)处理后的废水中cl的物质的量浓度为：c(cl)0.02(moll1)当反应达到agcl的沉淀溶解平衡后，由ksp(agcl)c(ag)c(cl)可得c(ag)9109(moll1)1.0108 moll1。答案：(1)coh2ohcooh或hcoh2oh2co3oh(2)2h2so3o2=2h2so4中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(3)b(4)1.2103 moll1(5)9109 moll1是2从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。根据上述流程图回答下列问题：(1)图中a的化学式为_，在制取a的过程中需向饱和nacl溶液中先后通入两种气体，后通入气体的化学式为_。(2)海水淡化处理的方法有_。(写出3种即可)(3)过程的化学方程式为_。(4)从b溶液制备b的无水晶体的“操作a”为_。(5)过程用so2水溶液吸收溴单质，吸收率可达93%，生成两种强酸，写出反应的离子方程式：_。(6)过程到过程的变化为“brbr2brbr2”，其目的是_。解析：(1)a灼烧后生成na2co3，可知为纯碱工业，故通入的两种气体为氨气和二氧化碳；该生产过程中，先通入氨气，后通入二氧化碳。(3)镁的制取通过电解熔融的氯化镁。(4)从mgcl2溶液制取无水氯化镁，为防止mg2水解，应在氯化氢氛围下蒸干。(5)溴水氧化so2生成硫酸和氢溴酸：br2so22h2o=4h2brso。(6)该过程中，可以使低浓度溴水转化为浓溴水，达到浓缩富集溴的作用。答案：(1)nahco3co2(2)蒸馏法、冷冻法、离子交换膜法(也可写成电渗析法或反渗透法)(写出3种即可)(3)mgcl2mgcl2(4)将mgcl2溶液在hcl气流中蒸干(5)br2so22h2o=4h2brso(6)富集溴3(1)氯碱工业是利用电解饱和食盐水生产_为基础的工业体系。(2)电解前，为除去食盐水中的mg2、ca2、so等杂质离子，下列加入顺序合理的是_。a碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡b碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠c氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡d氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠(3)“盐泥”是粗盐提纯及电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下：成分naclmg(oh)2caco3baso4其他不溶于酸的物质质量分数(%)1520152051030401015为了生产七水硫酸镁，设计了如图所示的工艺流程：1反应器2过滤器3蒸发浓缩器4结晶槽5洗涤槽6真空干燥器装置1中加入的酸应选用_，加入的酸应适当过量，控制ph为5左右，反应温度在50 左右。持续搅拌使之充分反应，以使mg(oh)2充分溶解并转化为mgso4，在此过程中同时生成caso4。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是_。装置2中滤渣的主要成分为_。装置3中通入高温水蒸气并控制温度在100110 ，蒸发结晶，此时析出的晶体主要是_。用装置6(真空干燥器)干燥七水硫酸镁晶体的理由是_。解析：(1)电解饱和食盐水可得到氯气、烧碱和氢气三种物质。(2)除去旧杂质，不能添进新杂质。除去mg2选择naoh，除去so选择bacl2，除去ca2选择na2co3，na2co3不仅除去ca2，同时除去多余的ba2，因此除杂时必须先加bacl2，后加na2co3，故选d项。(3)为了生产七水硫酸镁，根据“盐泥”的有效成分为mg(oh)2，可知装置1中加入的酸只能是稀硫酸。向“盐泥”中加入稀硫酸，存在平衡：caco3h2so4caso4h2co3，h2co3不稳定，受热、搅拌易分解，因此降低c(h2co3)，使上述平衡右移，最终caco3可转化为caso4。由“盐泥”的成分及反应过程可知， 装置2中滤渣的主要成分由生成的caso4及原有的baso4、其他不溶于酸的物质组成。进入装置3的溶液中溶质主要为nacl和mgso4，因最后得到mgso47h2o，故装置3中析出的晶体只能为nacl。mgso47h2o受热易失去结晶水，真空干燥可保证低温蒸发水分，而不影响结晶水。答案：(1)氯气、烧碱、氢气(只写出氯气、烧碱也可)(2)d(3)(稀)硫酸搅拌过程中co2不断逸出，使平衡caco3h2so4caso4h2co3，h2co3h2oco2不断向右移动caso4、baso4、其他不溶于酸的物质氯化钠防止失去结晶水4煤和石油是重要的能源，也是化工生产的重要原料。(1)工业上分馏石油的设备是_，通过该设备制备出的液体燃油有_。(2)使用催化剂进行石油裂化及裂解获得的主要产品是_。(3)煤燃烧产生的废气直接排放到空气中，可能导致的环境污染问题是_。解析：(1)原油在分馏塔内加热，然后冷却，逐渐馏出汽油、煤油和柴油等。(2)石油裂化及裂解的主要目的是获得碳原子数较少的烃。(3)煤燃烧产生的废气含有so2等，会导致酸雨的形成，也会造成粉尘污染。答案：(1)分馏塔汽油、煤油、柴油等(2)轻质油和气态烯烃(或碳原子数较少的烃)(3)酸雨、粉尘污染(答出一项即可)5某工业废水中含有cn和cr2o等离子，需经处理达标后才能排放，污水处理厂拟用下列流程进行处理。回答下列问题：(1)上述处理废水流程中主要采用的方法是_。(2)流程中，反应后无气体放出，该反应的离子方程式为_。(3)含cr3的废水需进一步处理，请你设计一个处理方案：_。(4)反应中，每消耗0.4 mol cr2o转移2.4 mol e，该反应的离子方程式为_。(5)取少量待检水样于试管中，加入naoh溶液观察到有蓝色沉淀生成，继续加naoh溶液至不再产生蓝色沉淀为止，再向溶液中加入足量na2s溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，解释产生该现象的原因：_(用离子方程式表示)。解析：含cn的废水在碱性条件下，cn与clo发生氧化还原反应：cnclo=cnocl。含cr2o的废水在酸性条件下与s2o发生氧化还原反应生成so和cr3。当消耗0.4 mol cr2o转移2.4 mol e，即有1 mol cr2o反应时转移6 mol电子，故cr2o的还原产物是cr3，二者反应的离子方程式为3s2o4cr2o26h=6so8cr313h2o。答案：(1)氧化还原法(2)cnclo=cnocl(3)调节废水ph，使其转化成cr(oh)3沉淀除去(4)3s2o4cr2o26h=6so8cr313h2o(5)cu22oh=cu(oh)2、cu(oh)2(s)s2(aq)=cus(s)2oh(aq)6锰锌铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。现以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：(1)酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为_。(2)活性铁粉除汞时，铁粉的作用是作_(填“氧化剂”“还原剂”或“吸附剂”)。(3)除汞是以氮气为载气吹入滤液带出汞蒸气再经kmno4溶液进行吸收而实现的。如下图是kmno4溶液处于不同ph时对应的hg去除率变化图，图中物质为hg与mno在该ph范围内的主要产物。请根据该图给出ph对汞去除率影响的变化规律：_；试猜想在强酸性环境下汞的单位时间去除率高的原因：_。(4)当x0.2时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物的形式表示该锰锌铁氧体的组成_。(5)经测定滤液成分后同时加入一定量的mnso4和铁粉的目的是_。解析：(1)利用氧化还原反应知识可以写出二氧化锰与双氧水反应的化学方程式：mno2h2o2h2so4=mnso4o22h2o。(2)铁粉还原汞的化合物得到汞单质。(3)根据图中曲线的走向可知：随ph的升高汞的去除率先降低后增高。根据图中主要产物可猜测强酸性环境下可能由于mn2对反应的催化作用使汞的单位时间去除率高。(4)当x0.2时，锰锌铁氧体的化学式mn0.2zn0.8fe2o4，化为整数关系为mnzn4fe10o20，写