题目内容

5．化学知识在生产、生活、科技、环境等领域有着重要的应用，下列有关说法正确的是（　　）
A．门捷列夫利用软锰矿和浓盐酸反应制得了氯气
B．利用火力发电厂及核电站用于冷却的循环海水来提取单质溴以减少能耗
C．含重金属离子的污水的排放产生“赤潮”或“水华”等水污染现象
D．钢化玻璃、有机玻璃、防弹玻璃均属于硅酸盐材料

分析 A．瑞典化学家舍勒将软锰矿（主要成分是MnO2）与浓盐酸混合加热，在世界上首先制得了氯气；
B．火力发电厂及核电站用于冷却的循环海水含有较高热量；
C．根据水华、赤潮的形成原因；
D．普通玻璃的组成成分是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2；

解答 解：A．瑞典化学家舍勒将软锰矿（主要成分是MnO2）与浓盐酸混合加热，在世界上首先制得了氯气，故A错误；
B．火力发电厂及核电站用于冷却的循环海水含有较高热量，用来提取单质溴以减少能耗，故B正确；
C．水华、赤潮是水体中某些微小的浮游植物、原生动物或细菌，在一定的环境条件下突发性地增殖和聚集，引起一定范围内一段时间中水体变色现象，含氮、磷的大量污水任意排放造成造成水体的富营养化，引发水华、赤潮．故C错误；
D．钢化玻璃既是将普通玻璃加热熔融后再急速冷却，故主要成分仍为硅酸盐；而有机玻璃的主要成分是有机物，不是硅酸盐，故D错误；
故选：B．

点评 本题考查了氯气的制备、海水提溴、水体的富营养化、常见硅酸盐材料，熟悉相关工艺流程，明确“赤潮”或“水华”等水污染现象原因是解题关键，题目难度不大．

练习册系列答案
相关题目
13．下列叙述中正确的是（　　）
A．除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B．除短周期外，其他周期均有18种元素
C．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
D．副族元素中没有非金属元素
16．亚硝酸钠是一种工业盐，用途广泛；外观与食盐非常相似，但毒性较强．某化学兴趣小组对食盐与亚硝酸钠进行了如下探究：
（一）鉴别NaCl和NaNO2
（1）测定溶液pH
用PH试纸分别测定0.1mol•L-1两种盐溶液的pH，测得NaNO2溶液呈碱性．NaNO2溶液呈碱性的原因是NO2-+H2O?HNO2+OH-（用离子方程式解释）．NaNO2溶液中c（HNO2）=c（OH-）-c（H+）（用溶液中其它离子的浓度关系式表示）
（2）沉淀法：取2mL0.1mol•L-1两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴稀硝酸银溶液．两只试管均产生白色沉淀．分别滴加几滴稀硝酸并振荡，盛NaNO2溶液的试管中沉淀溶解．
该温度下Ksp（AgNO2）=2×10-8  Ksp（AgCl）=1.8×10-10则反应AgNO2（s）+Cl-（aq）?AgCl（s）+NO2-（aq）的化学平衡常数K=$\frac{100}{9}$（计算结果写成分数）．
（二）实验室可用如下装置（略去部分夹持仪器）备制亚硝酸钠．
已知：①2NO+Na2O2=2NaNO2；②酸性条件下，NO和NO2都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+；Na2O2能使酸性高锰酸钾溶液褪色．
（1）加热装置A前，先通一段时间N2，目的是排出装置中的空气．
（2）装置B的作用是吸收A中反应生成的二氧化氮气体，生成硝酸，与铜再反应生成一氧化氮气体．仪器C的名称为干燥管，其中盛放的药品为碱石灰（填名称）．
（3）装置F中KMnO4溶液与NO发生反应的离子方程式为3MnO4-+5NO+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O．
13．甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料．
（1）CO2加氢制取低碳醇的反应如下：
反应I：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol
反应II：2CO2（g）+6H2（g）═CH3CH2OH（g）+3H2O（g）△H=-173.6kJ/mol
则2CH3OH（g）═CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H=-75.60kJ•mol-1；
（2）图一为甲醇燃料电池原理图，电极B为正极（填“正”或“负”），请写出该电池的总的化学反应方程式2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；

（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化．实验室用图二装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式Co2+-e-=Co3+；②写出除去甲醇的离子反应方程式6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+．
20．碳酸镁晶须是一种新型吸波隐形材料中的增强材料．
（1）合成该物质步骤如下：
步骤1：配制0.5mol•L-1 MgSO4溶液和0.5mol•L-1 NH4HCO3溶液．
步骤2：用量筒量取500mL NH4HCO3溶液于1 000mL四口烧瓶中，开启搅拌器，温度控制在50℃．
步骤3：将250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中，1min内滴加完后，用氨水调节溶液pH到9.5．步骤4：放置1h后，过滤，洗涤．
步骤5：在40℃的真空干燥箱中干燥10h，得碳酸镁晶须产品（MgCO3•nH2O　n=1～5）．
①配制0.5mol•L-1 MgSO4溶液500mL，需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、500mL容量瓶．
②步骤3中加氨水后的离子方程式Mg2++HCO3-+NH3•H2O+（n-1）H2O═MgCO3•nH2O+NH4+．
（2）测定合成的MgCO3•nH2O中的n值．
称量1.000g碳酸镁晶须，放入图1所示的广口瓶中，加入适量水，滴入稀硫酸与晶须反应，生成的CO2被NaOH溶液吸收，在室温下反应4～5h，后期将温度升到30℃，最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定，测得CO2的总量；重复上述操作2次．

①图1中气球的作用是暂时储存CO2，有利于CO2被NaOH溶液吸收，且能保持装置中压强相对稳定；
②上述反应后期要升温到30℃，主要目的是升高温度气体的溶解度减小，使溶解在水中的CO2逸出，便于吸收完全；
③1.000g碳酸镁晶须产生CO2平均值为a mol，则n值为$\frac{1-84a}{18a}$（用含a的表达式表示）．
（3）称取100g上述晶须产品进行热重分析，如图2．则合成的晶须中n=1．
10．下列各装置能够达到相应实验目的是（　　）
A． 
用装置除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸
B． 
用装置除去氯气中的少量氯化氢
C．
 用装置制取无水MgCl2
D． 
用装置制取乙烯
17．研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1，2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ•mol-1
则反应：NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）的△H=-41.8kJ•mol-1
（2）利用反应6NO2+8NH3$?_{加热}^{催化剂}$ 7N2+12H2O可处理NO2．一定条件下，将该反应设计成如图1所示装置，其中电极均为石墨，使用熔融金属氧化物作电解质，写出负极电极反应式2NH3-6e-+3O2-=N2+3H2O；若一段时间内测得外电路中有1.2mol电子通过，则两极共产生的气体产物在标准状况下的体积为7.84L．

（3）一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于恒容密闭容器中发生下述反应：
NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g），下列能说明该反应达到平衡状态的是b．
a．体系压强保持不变                  b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的物质的量比保持不变      d．每消耗1mol SO3的同时生成1molNO2
（4）CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中充入2molCO和2molH2发生上述反应，5min后反应平衡，此时测得CH3OH的浓度为0.3mol/L，计算反应开始至平衡时的平均速率v（H2）=0.12mol/（L•min）；该温度下反应的平衡常数为2.68（保留两位小数）
（5）不同温度CO的平衡转化率与压强的关系如图2所示．该反应△H＜0（填“＞”或“＜”）．实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是在1.3×104kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加．
14．以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α-氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率．已知铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3），其制备实验流程如图1：

（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O．
（2）用图2中“滤渣”和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为B（填选项编号）．
（3）在实验流程中，加30%的H2O2溶液发生的离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（4）验证“沉铁”后，溶液中是否还含有铁离子的操作方法为静置，溶液澄清后，继续向上层清液中滴加K4[Fe（CN）6]溶液，若无现象，则溶液中不含有铁元素，反之，则有．
（5）若用调节pH溶液“沉铁”，则得到Fe（OH）3，已知：25℃时，Ksp=4.0×10-38，则该温度下反应Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+的平衡常数为2.5×10-5．
（6）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：4NH4Al（SO4）2•12H2O $\frac{\underline{\;1240℃\;}}{\;}$ 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O，将产生的气体通过图3所示的装置．
①集气瓶中收集到的气体是N2 （填化学式）．
②KMnO4溶液褪色，发生的离子反应方程式为2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+．
15．（1）在2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应中，
①氧化剂是KMnO4，氧化产物是Cl2．
②被氧化与未被氧化的HCl的质量之比为5：3，若有7.3gHCl被氧化，产生Cl2的质量为7.1g，转移电子0.2 mol．
（2）按要求回答下列问题．
①写出用于制造光导纤维的原料的化学式SiO2．
②以下物质中：①铜 ②蔗糖 ③熔化的KNO3④BaSO4⑤氯化镁溶液．其中，属于电解质的是③④（填编号，下同），属于非电解质的是②．
③已知反应3NaClO+NaI═3NaCl+NaIO3，用双线桥表示该反应的电子转移方向和数目，还原剂与氧化剂的物质的量之比是1：3．

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