2012高三化学一轮复习 第2讲化学与资源开发利用课时练习 鲁科版选修3

用心 爱心 专心 1 1 目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是 A 硬水的软化 B 电解饱和食盐水制造 NaOH C 电渗析淡化海水 D 海水中提取金属 Mg 解析 A 项中离子交换法使用了离子交换树脂 B 项中通常选用石棉隔膜 可阻止气 体通过 而不阻止水分子和离子通过 C 项 通常选用阴 阳离子交换膜 只有 D 项没直接使用 离子交换技术 答案 D 2 精制食盐水时下列物质中 不必用到的有 NaOH 溶液 盐酸 K2CO3溶液 BaCl2溶液 硫酸 Na2CO3溶液 Ba NO3 2溶液 A B C D 解析 精制食盐水时要除去粗盐水中的 Ca2 Mg2 SO42 分别用到的试剂为 Na2CO3 NaOH BaCl2 最后再加盐酸除多余的 CO32 OH 答案 B 3 下列关于离子交换膜电解槽的叙述 错误的是 A 精制的饱和食盐水进入阳极室 B 纯水 加少量 NaOH 进入阴极室 C 阴极产物为 NaOH 和氢气 D 电解槽的阳极用金属铁网制成 解析 离子交换膜电解槽产品为阳极 Cl2 阴极 NaOH 和 H2 阳极发生氧化反应 2Cl 2e Cl2 若是铁做阳极 则 Fe 原子失去电子 阳极不会得到 Cl2 阴极发生还原反 应 2H 2e H2 需补充 H2O Na 自阳极室进入阴极室后 与 OH 形成 NaOH 故选 D 答案 D 4 由海水制备无水氯化镁 主要有以下步骤 在一定条件下脱水干燥 加熟石灰 加盐酸 过滤 浓缩结晶 其先后顺序正确的是 A B C D 答案 D 5 海南高考 石油裂化的主要目的是为了 A 提高轻质液体燃料的产量 B 便于分馏 C 获得短链不 饱和气态烃 D 提高汽油的质量 答案 A 6 工业上获得大量的乙烯 丙烯 丁二烯的方法是 A 石油分馏 B 高温干馏 C 石油裂化 D 石油裂解 解析 此题是对石油化工工业中裂解的考查 石油裂解是以获取化工原料 主要是烯 烃 为目的的工业生产 与石油裂化有区别 主要目的是获得轻质燃料油 而石油分馏是对石油 的初级加工 将石油分离成沸点不同的产物 高温干馏则是煤综合利用的主要方式 答案 D 7 工业上获得苯主要通过 A 煤的干馏 B 石油常压分馏 C 石油减压分馏 D 石油催化裂化 解析 煤的干馏产品煤焦油是芳香烃和杂环化合物的混合物 从中可提取出苯 故选 A 答案 A 用心 爱心 专心 2 8 下列说法中 不正确的是 A 石油化学工业是以石油为原料 既生产石油产品又生产化学品的石油加工业 B 石油的催化裂化既能提高汽油产量 又能提高汽油的质量 C 石油的裂解和裂化都是化学变化 但二者的目的不一样 D 烷烃在裂解过程中既可发生断链裂解又可发生脱氢裂解 解析 此题意在考查学生对石油炼制及石油化工基本工艺的原料 原理的了解 石油 化学工业的原料是石油和天然气 因此 A 不正确 石油催化裂化既能提高汽油产量又能提高 汽油质量 裂解是深度裂化 以获取化工原料 乙烯 丙烯 丁烯为生产目的 故 B C 均正 确 烷烃裂解方式主要有两种 即断链和脱氢 可表示为 Cm nH2 m n 2 CnH2n CmH2m 2 CnH2n 2 CnH2n H2 故 D 正确 答案 A 9 地球的海水总量约有 1 4 1018t 是人类最大的资源库 1 如图利用海水得到淡水的方法为 2 电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术 其原理如图 a 是电源的 极 口排出的是 填 淡水 或 浓水 3 海水淡化后的浓水中含大量盐分 排入水中会改变水质 排到土壤中会导致土壤盐碱 化 故不能直接排放 可以与氯碱工业联产 电解前需要把浓水精制 加入试剂的顺序为 用离子膜电解槽电解食盐水的化学方程式为 4 铀是核反应最重要的燃料 其提炼技术直接关系着一个国家核工业或核武器的发展水 平 海水中铀以 UCl4形式存在 每吨海水只含 3 3 毫克铀 海水总量极大 铀总量相当巨大 不少国家正在探索海水提铀的方法 现在 已经研制成功一种螯合型离子交换树脂 它专门 吸附海水中的铀 而不吸附其他元素 其反应原理为 树脂用 HR 代替 发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液 其反应原理 为 解析 1 海水经过蒸发和冷凝得到淡水 原理与蒸馏相同 故方法可归类为蒸馏法 2 从阴极接电源负极 阳极接电源正极可知 a 是电源的负极 利用电场作用 使海水中阴 阳 离子分别向阳 阴极定向移动 但在阳膜和阴膜的离子选择性透过作用下 使有的间隔内离子 浓度变大 如 间隔 有的间隔内离子浓度变小 如 间隔 即 口排出的是淡水 3 浓水需精 制后才能电解 精制时一般先加烧碱除去 Mg2 Fe3 等 再加氯化钡除去 SO42 再加碳酸钠 除去 Ca2 和过量的 Ba2 过滤出沉淀后加盐酸调节 pH 4 根据离子交换树脂交换溶液中阳 离子的离子方程式 迁移到交换铀离子 一定注意铀离子带 4 个正电荷 用酸处理交换后的树 用心 爱心 专心 3 脂又得到铀离子和树脂 答案 1 蒸馏法 2 负 淡水 3 NaOH BaCl2 NaOH 和 BaCl2位置可互换 Na2CO3 盐酸 2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2 4 通电 4HR U4 UR4 4H UR4 4H 4HR U4 10 工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如图所示 1 电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽 离子膜和隔膜均允许通过的分子或 离子是 电解槽中的阳极材料为 2 本工艺流程中先后制得 Br2 CaSO4 和 Mg OH 2 能否按 Br2 Mg OH 2 CaSO4 顺 序制备 填 是 或 否 原因是 3 溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多 四氯化碳与水不互溶 故可用于萃取 溴 但在上述工艺中却不用四氯化碳 原因是 解析 1 电解饱和食盐水用的是阳离子交换膜 而在食盐水中的阳离子只有 H 和 Na 电解时 H 在阴极上生成氢气 Na 在外加电场作用下向阴极运动 所以通过离子膜 和隔膜的是 Na 由于阳极上发生氧化反应 是溶液中 Cl 放电生成 Cl2 所以必须用惰性电 极 工业上一般用钛 表面涂有钌氧化物 也可以用石墨电极 2 在该流程开始时向苦卤中加入硫酸 因 CaSO4 微溶于水 先形成 CaSO4 沉淀而将 Ca2 除去 若先制取 Mg OH 2 加入的石灰水会有部分与硫酸反应生成 CaSO4 而使制得的 Mg OH 2 不纯净 3 CCl4 是一种易挥发 有毒的液体 所以此流程中不用 CCl4 萃取的方法 而是利用溴 的挥发性 向得到的含溴水的海水中吹入热空气 使溴挥发出来 与萃取相比 该方法简单 实用 经济 无污染 答案 1 阳离子 或 Na 钛 或石墨 2 否 如果先沉淀 Mg OH 2 则沉淀中会夹杂有 CaSO4 沉淀 产品不纯 3 四氯化碳萃取法工艺复杂 设备投资大 经济效益低 环境污染严重 11 海水中蕴藏着丰富的资源 海水综合利用的流程图如下 1 用 NaCl 作原料可以得到多种产品 工业上由 NaCl 制备金属钠的化学方程式是 实验室用惰性电极电解 100 mL NaCl 溶液 若阴阳两极均得到 112 mL 气体 标准状况 则所得溶液的 pH 为 忽略反应前后溶液的体积变化 电解氯化钠稀溶液可制备 84 消毒液 通电时氯气被溶液完全吸收 若所得消毒液 仅含一种溶质 写出相应的化学方程式 2 分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源 经转化后可获得 MgCl2粗产品 从卤水 中提取镁的步骤为 a 将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰 并将石灰制成石灰乳 用心 爱心 专心 4 b 将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到 Mg OH 2沉淀 c 在 Mg OH 2沉淀中加入盐酸得到 MgCl2溶液 再经蒸发结晶得到 MgCl2 6H2O d 将 MgCl2 6H2O 在一定条件下加热得到无水 MgCl2 e 电解熔融的氯化镁可得到 Mg 步骤 d 中的 一定条件 指的是 目的是 上述提取镁的流程中 为了降低成本 减少污染 可以采取很多措施 请写出其中一 点 有同学认为 步骤 b 后可加热 Mg OH 2得到 MgO 再电解熔融的 MgO 制金属镁 这 样可简化实验步骤 体现实验的简约性原则 你同意该同学的想法吗 为什么 答案 1 2NaCl 熔融 2Na Cl2 13 通电 NaCl H2ONaClO H2 通电 2 在 HCl 气流中 抑制 MgCl2水解 电解产生的 Cl2用于制取 HCl 气体 不同意 因为 MgO 熔点很高 熔融时因耗费大量的能量而增加生产成本 12 气化和液化是使煤变成清洁能源的有效途径 煤的气化的重要反应是 C H2O g CO H2 CO 和 H2的混合气体是合成多种有机物的原料气 研究由 CO H2合 高温 成有机物的化学称为一碳化学 如下图是合成某些物质的路线 其中 D 易溶于水 且与 CH3COOH 互为同分异构体 F 分子中的碳原子数是 D 中的 3 倍 H 经催化氧化可得到 G 请回答下列问题 1 写出下列物质的结构简式 A H 指出 A 和 H 的关系 2 利用合成气 H2 CO 生产汽油 甲醇和氨等已经实现了工业化 合成气也可合成醛 酸 酯等多种产物 下列表述正确的是 以合成气为原料的反应都是化合反应 改变合成气中 CO 与 H2的体积比 可得到不同的产物 合成气的转化反应需在适当的温度和压强下通过催化完成 从合成气出发生成气态烃或醇类有机物是实现