题目内容

19．海水占地球总储水量的97.2%．若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源．
（1）目前国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法．蒸馏法是物理变化（填物理变化、化学变化）．
（2）海水晒盐分离食盐晶体后的母液中含有KCl、MgCl2，经过分离、提纯后，可用于工业上冶炼金属钾和镁．
（3）工业上利用电解（阳极材料为石墨）饱和食盐水可制得重要化工产品，反应的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-．电解所用的食盐水需要精制，原因是粗盐中含有泥沙及Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，在碱性溶液中会形成沉淀，损坏离子交换膜；利用电解所得气体制36.5%的浓盐酸1000t，最少需要消耗食盐585t．
（4）近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法，该方法的流程如下：

试写出②④的化学反应方程式：
②SO2+NaOH=NaHSO3；④NaHSO3+HCl=NaCl+SO2↑+H2O．

分析 （1）蒸馏法只是水的状态由液态到气态再到液态的过程，所以属于物理变化；
（2）食盐的溶解度受温度影响变化不大，利用海水晒盐，分离食盐晶体后的母液中含有KCl、MgCl2，经过分离、提纯后，可用于工业上冶炼金属钾和镁；
（3）电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，同时溶液中生成氢氧化钠；粗盐中含有泥沙及Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，在碱性溶液中会形成沉淀，损坏离子交换；电解饱和食盐水的方程式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑，依据化学方程式计算；
（4）依据流程图分析，电解氯化钠溶液得到氢气、氯气、氢氧化钠溶液，步骤③反应条件为点燃，为氯气和氢气反应生成W为HCl，步骤②X溶液和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠，X为NaOH，步骤④盐酸和亚硫酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化硫和水，最初的原料为NaCl，最终又有NaCl生成，同时回收二氧化硫．②过量的二氧化硫和氢氧化钠反应生成NaHSO3；④根据弱酸的酸式盐能与强酸反应分析；

解答 解：（1）由于蒸馏法只是水的状态由液态到气态再到液态的过程，所以属于物理变化，
故答案为：物理变化；
（2）食盐的溶解度受温度的影响小，利用阳光和风蒸发水分，使氯化钠成晶体析出，分离食盐晶体后的母液中含有KCl、MgCl2，经过分离、提纯后，可用电解法冶炼金属钾和镁，
故答案为：KCl、MgCl2；工业上冶炼金属钾和镁；
（3）电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，同时溶液中生成氢氧化钠，离子方程式为：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-；粗盐中含有泥沙及Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，在碱性溶液中会形成沉淀，损坏离子交换，电解饱和食盐水的方程式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑，假设反应过程中无损耗，生成的氢气和氯气全部生成氯化氢，则依据氯元素守恒NaCl～HCl，食盐的质量=$\frac{1000t×36.5%}{36.5}$×58.5t=585t，
最少需要消耗食盐585t；
故答案为：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-；粗盐中含有泥沙及Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，在碱性溶液中会形成沉淀，损坏离子交换膜；585；
（4）步骤①：电解饱和食盐水的方程式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑，步骤②X溶液和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠，X为NaOH，步骤③反应条件为点燃，为氯气和氢气反应生成W为HCl，所以②为酸性气体二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，化学方程式为：SO2+NaOH=NaHSO3，步骤③弱酸的酸式盐NaHSO3与强酸HCl反应：NaHSO3+HCl=NaCl+SO2↑+H2O，
故答案为：SO2+NaOH=NaHSO3；NaHSO3+HCl=NaCl+SO2↑+H2O．

点评 本题以海水淡化和化工生产为背景，考查了物质的分离、制备以及方程式的书写等知识，培养了学生运用知识解决问题的能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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9．重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO•Cr2O3，杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如图．涉及的主要反应是
6FeO•Cr2O3+24NaOH+7KClO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O．

（1）碱浸前将铬铁矿粉碎的作用增大接触面积、加快反应速率．
（2）反应器①中除发生题中所给反应外，请写出其它两个化学方程式（要求两个反应中反应物均不相同）Al2O3+Na2CO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO2+CO2↑（或SiO2+Na2CO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2SiO3+CO2↑）；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O （或Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O）．③中调节pH=7-8所得滤渣为H2SiO3、Al（OH）3．
（3）从平衡角度分析④中酸化的原理2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O中增大氢离子浓度平衡向右移动；
（4）用简要的文字说明操作⑤加入KCl能得到K2Cr2O7晶体的原因是K2Cr2O7溶解度较小且受温度影响较大．
（5）称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，向其中加入10mL2mol/LH2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处5min．然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）
①判断达到滴定终点的依据是滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液，溶液蓝色褪色，且振荡后半分钟内不恢复；
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为（设整个过程中其它杂质不参加反应）94%（保留2位有效数字）．
10．运用化学反应原理研究NH3的性质具有重要意义．请回答下列问题：
（1）利用对苯醌质子电池可检测氨气，其电池反应原理为2NH3+（对苯醌）═N2H4+（对苯酚），N2H4的结构式为，该电池正极的电极反应式为．
（2）25℃时，将nmol•L-1的氨水与0.1mol•L-1的盐酸等体积混合．
①若混合溶液中c（NH4+）=c（Cl-），则溶液的pH=7．
②若混合溶液中c（NH4+）＞c（Cl-），则反应的情况可能为a．
a、盐酸不足，氨水剩余   b、氨水与盐酸恰好反应   c、盐酸过量
（3）在0.5L恒容密闭容器中，一定量的N2与H2进行反应：N2（g）+3N2（g）?2NH3（g）△H=bkJ•mol-1，其化学平衡常数K与温度的关系如下：
温度/℃200300400
K1.00.860.5
①写出该反应的化学平衡常数的表达式：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$，b小于（填“大于”“小于”或“等于”）0．
②400℃时，测得某时刻氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3mol、2mol、1mol时，此时刻该反应的u正（N2）小于（填“大于”“小于”或“等于”）u正（N2）．
（4）已知：①4NH3（g）+3O2（g）═2N2（g）+6H2O（g）△H=-1266.8kJ•mol-1
②N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ•mol-1
写出氨高温催化氧化的热化学方程式：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.8KJ/mol．
7．周期表中有A、B、C三种原子序数依次增大的元素，A是地壳中含量最多的金属元素，B的价层电子排布为nsn-1npn+1，C是生活中的一种常用金属且其原子的外围电子排布为3d104s1．
（1）A基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1．
（2）一氧化碳（与N2互为等电子体）分子中σ键与π键数目之比为1：2．
（3）C的单质和某化合物甲的微观部分结构分布如图，C微粒周围等距离且最近的C微粒有12个；甲的化学式为MN2（用M、N表示）．
（4）金属C在加热时与B的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
（5）C元素的最高价氧化物的水化物能溶于氨水，该反应的化学方程式为Cu（OH）2+4NH3．H2O=[Cu（NH3）4]（OH）2+4H2O．
（6）联氨（N2H4）是航天飞船常用的高能燃料，可以用尿素为原料制取，方法是在KMnO4催化剂存在下，尿素[CO（NH2）2]和次氯酸钠、NaOH溶液反应生成联氨、Na2CO3、H2O及另外一种产物，写出该反应的化学方程式CO（NH2）2+NaClO+2NaOH=N2H4+Na2CO3+NaCl+H2O．
14．下列图示实验正确的是（　　）
A．B．C．D．
4．下列实验装置能达到相应实验目的是（　　）
A．
用如图装置比较Na2CO3与NaHCO3的稳定性
B．
用如图装置吸收NH3，并防止倒吸
C．
用如图装置蒸干AlCl3饱和溶液制备AlCl3晶体
D．
用如图装置制取Fe（OH）2沉淀
11．如图图象与对应的叙述相符的是（　　）
A．图I表示盐酸滴加到0.1mol/L某碱溶液中得到的滴定曲线，由图I可知二者恰好中和时，所得溶液的pH=7
B．图II表示一定条件下进行的反应2SO2+O2?2SO3△H＜0各成分的物质的量变化，t2时刻改变的条件可能是加压或降低温度
C．图III表示某明矾溶液中加入Ba（OH）2溶液，沉淀的质量与加入Ba（OH）2溶液体积的关系，在加入20ml Ba（OH）2溶液时，沉淀是Al（OH）3与BaSO4的混合物
D．图IV表示向一定体积含等浓度NH4Cl、AlCl3、MgCl2混合溶液中逐渐加入NaOH溶液至过量的过程中，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系
8．将海水淡化与浓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②③④（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、镁等的提取工艺
（2）采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2，并用纯碱吸收．已知该反应不产生CO2，且溴歧化为Br-和BrO3-，则反应的离子反应方程式为3Br2+6CO32-+3H2O=5Br-+BrO3-+6HCO3-．
（3）海水提镁的一段工艺流程如图：

浓海水的主要成分如下：
离子Na+Mg2+Cl-SO42-
浓度/（g•L-1）63.728.8144.646.4
该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的阳离子Ca2+，沉降阶段反应的离子方程式为Mg2+（aq）+Ca（OH）2（s）=Mg（OH）2（s）+Ca2+（aq），浓海水的利用率为90%，则1L浓海水最多可得到产品2的质量为62.64g．
（4）由MgCl2•6H2O制备MgCl2固体时是在氯化氢气体氛围中加热进行，其目的是抑制MgCl2水解．
9．有机物E是制备镇静药安宁G的中间体，E和G的两种合成路线如下．（部分反应条件已略去）

已知：

回答下列问题：
（1）A中所含官能团的名称是醛基，检验该分子中官能团的常用试剂是新制氢氧化铜（或银氨溶液）．
（2）A与C含有相同的官能团，B生成C的反应类型是加成反应．
（3）C生成D的化学方程式是．
（4）试剂a是CH3Br．
（5）下列说法正确的是b、c．
a．E能发生取代反应、氧化反应和消去反应 b．M与K是同系物 c．1mol K能跟2mol NaOH发生反应
（6）G的结构简式是．
（7）在一定条件下E还能跟COCl2发生聚合反应生成高分子化合物，该反应的化学方程式是．
（8）G的同分异构体P，分子中含有“”结构，P的核磁共振氢谱有5组峰，P能水解生成CH3CH2NH2和甲，1mol甲跟足量钠反应生成2mol H2．则P的结构简式是．

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