高中化学必修第2册第8章 第1节 第1课时

第八章第一节A组·基础达标1．金属冶炼的实质是()A．金属元素失去电子B．金属元素获得电子C．金属元素被氧化了D．金属元素可能被氧化了，也可能被还原了【答案】B【解析】大多数金属元素在自然界中以化合态形式存在，其化合价为正价，在冶炼过程中得电子被还原，B正确。2．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于()A．金属的化合价高低 B．金属的活动性强弱C．金属的导电性强弱 D．金属在地壳中的含量多少【答案】B【解析】金属开发利用的先后顺序与金属冶炼的难易程度有关，而金属冶炼的难易程度取决于金属的活动性强弱。3．金属锂是密度最小的金属，等质量的金属锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是()A．电解法 B．热还原法C．热分解法 D．铝热法【答案】A【解析】可以根据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系来判断，锂的金属性介于钠和镁之间，应该与钠、镁的冶炼方法相同，用电解法才能得到金属锂。4．下列有关金属冶炼的方法叙述正确的是()A．电解MgCl2水溶液制备金属MgB．利用铝热反应制备金属AlC．用加热分解Fe2O3的方法制备金属铁D．用火法或湿法均可制备金属铜【答案】D【解析】应电解熔融的MgCl2冶炼Mg，A错误；铝热反应是Al和某些金属氧化物反应，B错误；铁的冶炼是用CO还原Fe2O3，C错误。5．利用海洋资源获得的部分物质如图所示。下列说法正确的是()A．从海水中获取淡水，历史最久的方法是离子交换法B．实验室中从海带中获得I2，需要用到的主要仪器有蒸发皿、漏斗、烧杯、分液漏斗等C．用SO2溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时，发生的离子反应是Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－D．用石灰石、盐酸等从苦卤中提取镁时，发生反应的反应类型有化合、分解、置换和复分解反应【答案】C【解析】从海水中获取淡水历史最悠久的方法是蒸馏，A错误；提取海带中的碘元素不需要溶液蒸发，不需要蒸发皿，B错误；用二氧化硫溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时，利用二氧化硫还原性和溴单质发生氧化还原反应生成溴化氢和硫酸，C正确；海水提取镁单质的过程中发生的反应有CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O=Ca(OH)2、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O、MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑，所以涉及的反应有化合反应、复分解反应和分解反应，不涉及置换反应，D错误。6．海洋是一座巨大的化学资源宝库，如下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是()A．除去粗盐中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段C．③④⑤中溴元素均被氧化D．蒸馏法是技术最成熟也是最具有发展前景的海水淡化方法【答案】B【解析】Na2CO3加在BaCl2溶液前会导致Ba2＋无法除尽，A错误；单质镁是通过电解熔融MgCl2的方法制取的，B正确；流程图中的第④步中溴元素被还原，C错误；蒸馏法会消耗大量的能源，不是最具有发展前景的海水淡化方法，D错误。7．从海水中可以获得淡水、食盐，也可提取镁和溴等物质。(1)海水淡化的方法主要有_______________________________(填一种)。(2)从海水中提取镁的流程如下图所示：流程中分离出Mg(OH)2沉淀的方法是_______________________________；写出反应②的化学方程式：_______________________________。(3)从海水中提取溴的主要反应原理是向浓缩的海水中通入氯气，将溴离子氧化。试写出该反应的离子方程式：_______________________________。【答案】(1)蒸馏法(或电渗析法、离子交换法等)(2)过滤MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑(3)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－【解析】(1)海水淡化的常用方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。(2)从沉淀池中分离出Mg(OH)2沉淀使用过滤方法，反应②的化学方程式为MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑。(3)Cl2能氧化Br－得到Cl－和Br2：Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2。8．工业上对海水资源综合利用的部分工艺流程如下图所示。(1)目前大量制造淡水，大部分使用的方法是________(填序号)。A．蒸馏法 B．凝固法C．离子交换法 D．逆渗透法(2)粗盐中因含有________(填序号)成分而易潮解。A．氯化钠 B．氯化镁C．氯化钙 D．硫酸钙(3)粗盐的提纯有如下实验操作：①加入过量Ba(OH)2溶液，②加入过量NaOH溶液，③加入过量BaCl2溶液，④加入过量Na2CO3溶液，⑤加入过量盐酸，⑥过滤，⑦蒸发结晶。正确的实验操作顺序是________(填序号)。A．③②④⑥⑤⑦ B．③④②⑤⑦C．②③④⑤⑥⑦ D．①④⑥⑤⑦(4)实验室中模拟上述操作，在过滤、蒸发的操作中要用到玻璃棒，其目的分别是_______________________________、_______________________________。【答案】(1)A(2)BC(3)AD(4)使过滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒搅拌，防止局部过热使液滴或晶体飞溅【解析】(3)物质分离与提纯的原则：不增、不减、易分离、易复原，故Na2CO3一定要在BaCl2之后加入，HCl一定要在过滤之后加入，BaCl2与NaOH也可用Ba(OH)2代替。(4)过滤时玻璃棒起引流的作用，蒸发时用于搅拌。B组·能力提升9．下列关于金属冶炼的说法不正确的是()A．热分解法适用于制备不活泼金属B．热还原法的常用还原剂是C、H2、CO、Al等C．熔融电解法适用于制备不活泼金属D．水溶液中置换法适用于较活泼金属制取不活泼金属【答案】C【解析】熔融电解法适用于制备活泼金属，热还原法适用于制备较活泼的金属，热分解法适用于制备不活泼金属。10．下列化工生产原理错误的是()①可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠②可以将钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝④炼铁时，高炉中所发生的反应都是放热反应，故无须加热A．只有②③ B．只有①③C．①②③ D．②③④【答案】D【解析】钠特别活泼，加入氯化镁溶液时，钠先与水反应生成NaOH和H2，Mg2＋和OH－反应生成Mg(OH)2沉淀，②错误；冶炼铝使用的是Al2O3，③错误；高炉炼铁中所发生的反应是放热反应，但仍需要高温条件，④错误。11．海水淡化可采用膜分离技术，如下图所示。对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水，对加压后淡化膜右侧海水成分的变化进行分析，正确的是()A．溶质质量增加 B．溶液质量不变C．溶剂质量减少 D．溶质质量分数不变【答案】C【解析】右侧海水中水分子能通过淡化膜进入左侧淡水池，而各种离子不能通过淡化膜，故溶质质量不变，溶剂质量减少，溶质质量分数增大。12．从淡化海水中提取溴的流程如下：eq\x(\a\al(淡化,海水))eq\o(→,\s\up7(氯气),\s\do5(①))eq\x(\a\al(低浓,度Br2))eq\o(→,\s\up7(通入空气吹出Br2，用X吸收),\s\do5(②))eq\x(\a\al(含Br－等,的溶液))eq\o(→,\s\up7(氯气),\s\do5(③))eq\x(\a\al(Br2的,浓溶液))eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(④))eq\x(液溴)下列有关说法不正确的是()A．X试剂可用饱和Na2SO3溶液B．步骤①的离子方程式：2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C．工业上每获得1molBr2，需要消耗Cl244.8LD．步骤④包含萃取、分液和蒸馏【答案】C【解析】由流程图知，X试剂具有还原性，能把Br2还原为Br－，X试剂可用饱和Na2SO3溶液，A正确；Cl2的氧化性强于Br2，能把Br－从溶液中置换出来，B正确；C中未指明Cl2所处的状态，C错误；从Br2的浓溶液中提取Br2可采用萃取、分液和蒸馏的方法，D正确。13．(2019·甘肃天水一中期末)海洋资源的利用具有广阔前景。(1)无须经过化学变化就能从海水中获得的物质是________(填序号)。A．Cl2 B．淡水C．烧碱 D．食盐(2)下图是从海水中提取镁的简单流程。①工业上常用于沉淀Mg2＋的试剂A是________，Mg(OH)2转化为MgCl2的离子方程式是________________________________________________。②由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是___________________________________。(3)海带灰中富含以I－形式存在的碘元素。实验室提取I2的途径如下所示：①灼烧海带时所用的主要仪器名称是________。②向酸化的滤液中加H2O2溶液，写出该反应的离子方程式______________________。【答案】(1)BD(2)①石灰乳(浆)[或Ca(OH)2]Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O②MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑(3)①坩埚②2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O【解析】(2)①工业上常用石灰乳或生石灰沉淀Mg2＋，CaO和H2O反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2和镁离子反应生成Mg(OH)2；氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水。②镁是活泼的金属，熔融状态下电解氯化镁冶炼镁。(3)①灼烧固体时所用的主要仪器名称是坩埚。②加入氢离子和氧化剂过氧化氢，将碘离子转化为单质碘，离子方程式为2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O。14．(2019·天津静海一中期末)某化学研究性学习小组为了模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴，查阅资料知：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性。设计了如下操作步骤及主要实验装置(夹持装置略去)：①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束；②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO2；④关闭b，打开a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl2；⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。请回答：(1)实验室中采用固液加热制备氯气的化学方程式为_____________________。(2)步骤②中鼓入热空气的作用为__________________________________。(3)步骤③B中发生的主要反应的离子方程式为_______________________________。(4)此实验中尾气可用______(填字母)吸收处理。a．水 b．浓硫酸c．NaOH溶液 d．饱和NaCl溶液【答案】(1)MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)使A中生成的Br2随空气流进入B中(3)Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)(4)c【解析】(1)实验室采用加热MnO2和浓盐酸制备氯气。(2)热空气可以将溴蒸气吹出，步骤②中鼓入热空气的作用是使A中生成的Br2随空气流进入B中。(3)二氧化硫具有还原性，能被溴氧化，则步骤③中发生的主要反应的离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)。(4)氯气等气体可以用氢氧化钠溶液吸收，c正确。15．某化学兴趣小组以海带为原料获得少量碘水，并以CCl4为萃取剂将碘从碘水中提取出来。具体过程如下：请回答：(1)步骤③用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________________。(2)步骤④可用酸化的H2O2溶液氧化碘化钾，写出该反应的离子方程式：_______________________________。(3)步骤⑤中萃取剂也可用苯，理由是_____________________________________。【答案】(1)漏斗(2)H2O2＋2I－＋2H＋=2H2O＋I2(3)苯与水互不相溶，碘在苯中的溶解度更大综合素养测评一、选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。1．《五金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是()A．金属冶炼方法由金属活动性决定B．熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差C．炒铁是为了降低铁水中的碳含量D．该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工2．食品添加剂与类别对应错误的一组是()A．叶绿素铜钠盐——着色剂B．酱油中加的“铁”——营养强化剂C．苯甲酸钠——调味剂D．碳酸氢钠——膨松剂3．下列关于化石燃料及其使用的一些说法中不正确的是()A．煤的气化是指将固态煤粉碎后高温下变为气态，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧B．天然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等C．石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同D．化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料4．下列有关说法正确的是()A．高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁B．铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁C．海水提溴的过程中不发生氧化还原反应D．利用电解的方法可以从海水中获取淡水5．我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下图所示：下列有关叙述正确的是()A．碘元素在海水中也有游离态存在B．在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2C．操作A是结晶或重结晶D．B是提纯操作，常用蒸馏或分馏6．绿色化学的一个原则是“原子经济”，最理想的“原子经济”是反应物的原子全部转入期望的产物中。在下列反应类型中，“原子经济”程度最低的是()A．化合反应B．取代反应C．加成反应D．加聚反应7．下列金属冶炼原理错误的是()A．2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑B．MgO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Mg＋H2OC．Fe3O4＋4COeq\o(=,\s\up7(高温))3Fe＋4CO2D．2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑8．树立健康生活理念，正确认识和使用药物。下列说法错误的是()A．阿司匹林是一种解热镇痛药物B．非处方药(OTC)安全系数大，可以长期大量服用C．胃舒平是常用的抗酸药D．吃药期间不宜喝茶，更不宜用茶水服药二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9．食品抗氧化剂是能阻止或延缓食品氧化变质、提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂。下列物质不属于食品抗氧化剂的是()A．糕点中的配料维生素CB．方便面里的味精(谷氨酸钠)C．葡萄酒中的少量二氧化硫D．火腿肠中的少量亚硝酸钠10．以辉铜矿(Cu2S)为原料冶炼铜，其反应原理可表示为Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Cu＋SO2。下列说法不正确的是()A．化合价发生变化的元素有3种B．Cu2S在该反应中既是氧化剂又是还原剂C．1molO2参加反应时，上述反应转移电子总物质的量为4molD．SO2被分离、回收后氧化生成SO3，作为制取硫酸的原料11．据统计，由于使用了DDT等化学农药，减少病虫害，挽回的粮食损失占总产量的15%。此外，DDT还能有效地杀灭蚊蝇、体虱等传染疾病的害虫，从而大大减少疟疾、伤寒等的发病率和死亡人数。下列关于DDT的说法不正确的是()A．DDT不能杀死有益的生物B．DDT极易溶于水C．DDT是烃的衍生物D．DDT不易被生物分解12．下列有关“绿色化学”及“绿色食品”的描述均正确的组合是()①“绿色化学”是指绝对无污染的化学过程②“绿色化学”是指依靠绿色植物来完成的化学过程③“绿色化学”是没有或尽可能少污染的化学过程④“绿色化学”是人们理想中的化学过程，无法实现⑤治理工业“三废”属于“绿色化学”范畴⑥合理施用农药属于“绿色化学”⑦加强环境监测属于“绿色化学”过程⑧开发利用氢能源属于“绿色化学”⑨富含叶绿素的食品属于“绿色食品”⑩新鲜的蔬菜属于“绿色食品”⑪无污染的安全、优质、营养类食品属于“绿色食品”⑫贴有“绿色”防伪标志的食品属于“绿色食品”A．③⑧⑪B．①②③⑤⑥⑧⑩C．②⑥⑦⑨D．④三、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(12分)钛是一种活泼金属，具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛，用以冶炼钛，主要有以下五个反应：①FeTiO3＋2H2SO4=TiOSO4＋FeSO4＋2H2O②TiOSO4＋2H2O=H2TiO3↓＋H2SO4③H2TiO3eq\o(=,\s\up7(△))TiO2＋H2O④TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))TiCl4＋2CO⑤TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(△))2MgCl2＋Ti(1)针对以上五个反应，下列叙述错误的是________。A．反应①是非氧化还原反应B．反应②生成了两种酸C．反应④中的TiO2是氧化剂D．反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强(2)钛具有很强的耐腐蚀性，以下对其原因的分析正确的是________。A．钛是像金、铂一样的不活泼金属B．金属钛的表面易形成致密的氧化膜C．钛与氧气、酸等腐蚀剂不反应D．钛有很高的强度14．(12分)工业上海水资源合理开发利用的部分工艺流程如图所示：(1)该工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备？________(填“能”或“不能”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)溴单质在四氯化碳中的溶解度比其在水中的大得多，四氯化碳与水不互溶。但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出②③④反应的离子方程式。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。15．(13分)硫酸镁晶体(MgSO4·7H2O)是一种重要的化工原料。以菱镁矿(主要成分是MgCO3，含少量FeCO3和不溶性杂质)为原料制取硫酸镁晶体的过程如下：(1)MgCO3溶于稀硫酸的离子方程式是__________________________。(2)“氧化”步骤中，加入H2O2溶液的目的是____________________(用离子方程式表示)。(3)部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：阳离子Mg2＋Fe2＋Fe3＋开始沉淀9.17.61.9完全沉淀11.19.73.2“沉淀”步骤中，用氨水调节溶液pH的范围是________。(4)“过滤”所得滤液中含有的阳离子是________。16．(15分)SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2含量不得超过0.02mg