题目内容

10．海带中含有丰富的碘．为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验．

请回答以下有关问题：
（1）灼烧海带时，是将处理好的海带用酒精湿润后在干锅中进行，请问有酒精进行湿润的目的是促进海带快速燃烧．
（2）步骤③的实验操作名称是过滤；在实验室进行该项操作时，用到的玻璃仪器除了漏斗、玻璃棒外还有烧杯．
（3）步骤④反应的离子方程式为2I-+MnO2+4H+=I2+Mn2++2H2O；该步骤所用氧化剂还可以用氯水、H2O2等替代．
（4）用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液，其实验操作可分解为如下几步：
（A）把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈上；
（B）把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；
（C）检验分液漏斗的活塞与上口的玻璃塞是否漏水；
（D）倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；
（E）旋开活塞，用烧杯接受溶液；
（F）从分液漏斗上口倒出上层水溶液；
（G）将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上边凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔；
（H）静置、分层．
①正确操作步骤的顺序是（用上述各操作的编号字母填空）：
C→B→D→A→G→H→E→F．
②（G）步骤操作的目的是保证漏斗中液体顺利流出．
（5）已知3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O，5I-+IO3-+6H+=3I2↓+3H2O．在进行第⑥步操作时，先在碘的CCl4中加入适量40%NaOH溶液，至CCl4层变为无色，分液．接下来的操作方法是在所得水溶液中加入过量的稀硫酸，过滤得碘单质．

分析 从海带中提取碘：海带灼烧后得到海带灰浸泡后得到海带灰的浊液，将悬浊液分离为残渣和含碘离子溶液应选择过滤的方法，过滤得到含碘离子的溶液加入二氧化锰和稀硫酸氧化碘离子为碘单质，得到含碘水溶液，加入有机溶剂四氯化碳，萃取分液得到含碘的四氯化碳溶液，通过蒸馏得到碘单质．
（1）酒精为易燃物品，酒精进行湿润海带，能促进海带快速燃烧；
（2）步骤③是将悬浊液分离成含碘离子的清夜和残渣，故操作是过滤；根据过滤操作步骤选择所需仪器，用到的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒等；
（3）MnO2具有较强的氧化性，碘离子在酸性条件下可被MnO2氧化生成单质碘，该步骤所用氧化剂还可以用氯水、过氧化氢等替代；
（4）①按萃取、分液操作分析，从分液漏斗先下层液体，最后从上口倒出上层溶液；②打开分液漏斗上口玻璃塞或使塞上的凹槽对准漏斗上口的小孔，能使分液漏斗内外压力平衡，使液体易于流下；
（5）碘与NaOH溶液反应生成NaI、NaIO和水，CCl4层变为无色，分液，再在所得水溶液中加入过量的稀硫酸，在酸性条件下，+1价的碘和-1价的碘发生氧化还原反应生成碘单质，过滤得碘单质．

解答 解：（1）酒精为易燃物品，燃烧生成二氧化碳和水，用酒精进行湿润处理好的海带，然后进行灼烧，能促进海带快速燃烧，
故答案为：促进海带快速燃烧；
（2）分离固体和液体用过滤，海带灼烧后得到海带灰浸泡后得到海带灰的浊液，将悬浊液分离为残渣和含碘离子溶液应选择过滤的方法，过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯，所以用到的玻璃仪器除了漏斗、玻璃棒外还有烧杯，
故答案为：过滤；烧杯；
（3）碘离子在酸性条件下可被MnO2氧化生成单质碘：离子方程式为：2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O；通入氯气，Cl2+2I-=I2+2Cl-，加入氢离子和过氧化氢起的作用为氧化剂，也能将碘离子转化为单质碘，离子方程式为2H++2I-+H2O2═I2+2H2O，
故答案为：2I-+MnO2+4H+=I2+Mn2++2H2O；氯水、H2O2等；
（4）①检查分液漏斗是否漏液→把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中，盖好玻璃塞→倒转分液漏斗，振荡→把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈上→静置，分层→打开分液漏斗上口玻璃塞或使塞上的凹槽对准漏斗上口的小孔→旋开活塞，用烧杯盛接溶液→从分液漏斗上口倒出上层溶液，所以正确的操作顺序是：CBDAGH，
故答案为：CBDAGH； 
②不打开活塞，液体在大气压作用下无法流出，目的是保持分液漏斗内外压力平衡，使液体易于流下，
故答案为：保证漏斗中液体顺利流出；
（5）碘和氢氧化钠反应生成碘化钠、次碘酸钠和水，反应的化学方程式为：I2+2NaOH═NaI+NaIO+H2O，碘单质被消耗，CCl4层变为无色，分液，再在所得水溶液中加入过量的稀硫酸，在酸性条件下，+1价的碘和-1价的碘发生氧化还原反应I-+IO-+2H+=I2+H2O，过滤得碘单质．
故答案为：无；在所得水溶液中加入过量的稀硫酸，过滤得碘单质．

点评 本题考查了海水资源的综合利用，为高频考点，涉及知识点较多，把握实验流程及发生的反应、萃取剂的选取标准、蒸馏实验原理及装置等知识点为解答的关键，侧重高频考点的考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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9．下列各组离子一定可以大量存在于指定溶液中的是（　　）
A．加铝粉产生无色无味气体的溶液中：K+、Na+、Cl-、NO3-
B．能使石蕊试液变蓝后褪色的溶液中：Na+、OH-、SO32-、I-
C．某酸性溶液中：Fe3+、K+、SCN-、Cl-
D．加水稀释时$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$的值明显减小的溶液：Al3+、Cl-、NO3-、Na+
1．煤炭燃烧会产生二氧化碳、氮氧化物等有害气体，污染环境．
（1）臭氧是理想的烟气脱硝试剂，已知：
4NO2（g）+O2（g）?2N2O5（g）△H=-56.70kJ•mol-1
3O2（g）?2O3（g）△H=+28.80kJ•mol-1
则脱硝反应2NO2（g）+O3（g）?N2O5（g）+O2（g）的△H=-42.75kJ•mol-1kJ•mol-1．
（2）若脱硝反应在恒容密闭容器中进行，下列说法正确的是abd．
a．升高温度，平衡常数减小
b．增大O3量可以提高NO2转化率
c．降低温度，既能提高NO2的转化率，又能加快反应速率
d．如图所示，t1时使用了催化剂
（3）某实验小组模拟合成甲醇的过程，将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中，发生反应CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H20（g）△H=-49.0kJ•mol-1．测得H2的物质的量随时间变化如下表所示，回答下列问题：
 时间/min 0 1 3 8 11
 n（H2）mol 8 6 3 2 2
该反应在0～8min内生成CH3OH的平均反应速率是0.125mol•L-1•min-1；该反应的平衡常数为K=0.5；其他条件不变，将12molCO2和16molH2充入密闭容器中反应，则H2是转化率会增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）根据阿伦尼乌斯公式可知．化学反应速率常数随温度变化的关系为k=Ae（-Ea/Rr）（其中Ea为活化能，R为常量，A为大于零的常数），在相同温度下，活化能Ea越大，化学反应速率常数k越小（填“越大”或“越小”）
（5）某研究小组用熔断Li2CO3作电解质，电解还原CO2制石墨，电解过程中阴极的电极反应式3CO2+4e-=C+CO32-．
18．钒（V）是重要的战略资源，广泛应用于钢铁、航空、化工等行业．石煤是低品位的含钒矿石，其中钒元素主要以VO2、V2O3、V2O5形式存在．工业上以石煤为原料，采用钙化焙烧提钒和钠化焙烧提钒的部分工艺如下：

（注：固体1和溶液1含钒物质的主要成分相同．）
回答下列问题：
（1）“钙化焙烧提钒”工艺中，可能用到的工业设备有AB．
A．离心机        B．焙烧炉       C．离子交换柱        D．分馏塔
（2）“钙化焙烧提钒”工艺中，VO2、V2O3均被氧化为V2O5，再与CaO反应．
①由V2O3得到Ca（VO3）2的化学方程式为V2O3+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$V2O5，V2O5+CaO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ca（VO3）2．在此生产工艺中，CaO可用CaCO3替代．
②“浸取”操作中反应的离子方程式为Ca（VO3）2+CO32-=CaCO3↓+2VO3-．[已知Ca（VO3）2在水中的溶解度很小]
③NH4VO3焙烧时产生的碱性气体A可循环利用，具体措施是用盐酸吸收碱性气体生成氯化铵用于中性沉钒．
（3）“钠化焙烧提钒”工艺中，固体1的含钒物质化学式为NaVO3．其焙烧过程需通入空气，反应的气体产物Cl2、HCl会污染环境，可用NaOH（填化学式）吸收以达到循环利用的目的．
（4）以V2O5为原料，通过铝热反应冶炼钒，化学方程式为10Al+3V2O5$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6V+5Al2O3．某石煤中矾元素的含量为1.2%，使用“钠化焙烧提钒”工艺，矾的总回收率为77%，则10t石煤理论上最多可以生产0.092t金属钒．（计算结果保留2位有效数字）
5．从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质）中提取铝通常有如下两种工艺．

已知：流程乙中固体X是由不溶于水的铝硅酸钠和一种氧化物组成．
请回答下列问题：
（1）流程甲铝土矿中加入过量盐酸后的实验操作名称是过滤．
（2）固体A的成分SiO2 （填化学式），写出A的一种用途：生产玻璃、制备光导纤维等．
（3）滤液B中加入过量烧碱后生成滤液D的离子方程式为Al3++4OH-═AlO2-+2H2O．
（4）金属单质铝与固体X中的氧化物发生的反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe．
（5）经测定铝土矿渣中氧化铝的质量分数为51%，现取100吨该矿渣样品，经工艺流程甲提取铝，最后能制得27吨单质铝？（忽略流程中铝元素的损耗）
15．某探究小组在实验室中用铝土矿（主要成分为Al2O3，含有Fe2O3，SiO2）提取氧化铝，流程如图，回答下列问题：

（1）画出Al的原子结构示意图．
（2）写出反应①中主要成分发生反应的化学方程式方程式：Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O．
（3）沉淀X的化学式SiO2．沉淀X与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：2OH-+SiO2=SiO32-+H2O．
（4）实验室中甲同学用如图装置 （图1）制备CO2气体并通入滤液B中制备Al（OH）3，实验时结果没有产生预期现象．乙同学分析以为：甲同学通入的CO2气体中含有HCl气体是导致实验失败的原因，解决的方案是在装置（图1）中①和②之间增加（图2）．则装置中的试剂x应为饱和NaHCO3溶液．

（5）工业上通常以铝土矿提取得到的Al2O3为原料制备无水氯化铝：2Al2O3+3C+6Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4AlCl3+3CO2↑，该反应中的还原剂是C，氧化剂是Cl2．制得5.6L（标准状况）CO2气体，有4mol电子发生转移．
2．一定温度下反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）达到化学平衡状态的标志是（　　）
A．单位时间里每增加1molN2，同时减少2molNH3
B．c（N2）：c（H2）：c（NH3）=1：1：1
C．N2与H2的物质的量与NH3的物质的量相等
D．N2、H2和NH3的质量分数不再改变
19．下列各选项从左至右按互为同位素、互为同系物、互为同分异构体、互为同素异形体、是同种物质顺序排列的是（　　）
①C60、C70、金刚石、石墨　  
②C2H5OH、CH3OCH3  
③${\;}_{6}^{12}$C、${\;}_{6}^{13}$C、${\;}_{6}^{14}$
④HOCH2COOH、HOCH2CH2COOH、HOCH2CH2CH2COOH　
⑤、
A．①②③⑤④B．③⑤④①②C．④②①⑤③D．③④②①⑤
20．丁香油酚是一种液体，它的结构简式为，丁香油酚不应具有的化学性质是（　　）
A．可以发生加聚反应B．可以与强碱溶液反应
C．与NaHCO3反应放出CO2D．可与溴水发生加成反应

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