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- 2021-07-02 发布
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单元综合测评(二)
(时间:60分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.(2016·威海模拟)2013年网络上曝出山东一些企业将污水通过高压水井直接注入地下,村民因饮用污染水而染上怪病,“生命之源”变成“绝命之源”。下列关于污水处理的说法中不正确的是( )
A.含磷洗衣粉的排放会导致水体富营养化,有利于藻类生长,应提倡使用含磷洗衣粉
B.可将生活污水处理成“中水”用于灌溉
C.治污之本在于治源,应大力提倡“绿色化学”
D.活性污泥法是一种生物化学方法,可处理污水
【解析】 含磷洗衣粉的排放会导致水体富营养化,使藻类猛长,造成水中缺氧,水生生物死亡,造成水污染。
【答案】 A
2.世界上60%的镁是从海水中提取的,其主要步骤如下:①把贝壳制成石灰乳 ②在海水中加入石灰乳,过滤、洗涤沉淀物 ③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤
④在氯化氢热气流中干燥晶体 ⑤电解上述晶体的熔融物。下列说法不正确的是( )
A.镁元素在元素周期表中位于第3周期ⅡA族
B.向洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净
C.在氯化氢热气流中干燥晶体的目的是抑制MgCl2水解
D.步骤⑤也可以采用电解该晶体水溶液的方法
【解析】 D项中操作的反应方程式是MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,即电解MgCl2溶液得不到镁。
【答案】 D
3.不属于海水提溴过程的是( )
A.氧化 B.蒸馏
C.吹出 D.吸收
【解析】 海水提溴的过程主要包括氧化、吹出、吸收三部分。
【答案】 B
4.(2016·唐山高二检测)下列方法或试剂:①加热
②加入适量苛性钠 ③通过装有磺化煤的离子交换柱
④加明矾 ⑤加漂白粉。其中可使水的暂时硬度消失的是( )
A.①②⑤ B.①③
C.①②③ D.①②③④
【解析】 明矾用于净水,漂白粉用于水的杀菌消毒,均不能软化硬水,其他试剂和方法均可使水的暂时硬度消失。
【答案】 C
5.(2016·郑州高二检测)下图是实验室蒸馏装置图。可利用此装置将海水淡化,下列说法中正确的是( )
A.蒸馏时应将温度计插入海水中
B.蒸馏时冷水的流向应由上而下
C.利用此法淡化海水获得淡水质量高,但能耗大
D.蒸馏时温度计位置应在离液面2~3 mm处
【解析】 温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,冷却水流向是由下而上。
【答案】 C
6.有关离子交换法软化硬水的下列叙述中,正确的是( )
A.磺化煤能使具有永久硬度的水软化,是因为它能除去水中的Ca2+、Mg2+、SO和Cl-等
B.经磺化煤软化处理后,软水中Na+浓度增大
C.磺化煤使硬水软化以及磺化煤的再生,这两种操作可以在同一离子交换柱中同时进行
D.失去软化硬水能力的磺化煤,不可能恢复它的软化能力
【解析】 交换法原理:2NaR+Ca2+===CaR2+2Na+,2NaR+Mg2+===MgR2+2Na+。
【答案】 B
7.石油裂解的主要目的是为了( )
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】 C
8.(2016·南京高二检测)某化工厂工业废水中含H2SO4的质量分数为2 %,采用边排放边中和的方法将它处理至基本呈中性,处理方法如下图所示。若处理后废水pH=7,则2 %NaOH溶液的流量为( )
A.0.00816 m3/s B.0.01 m3/s
C.0.01632 m3/s D.0.02 m3/s
【解析】 利用H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O进行计算。
【答案】 A
9.在下列各种石油的加工处理过程中,属于裂化过程的是( )
A.分离汽油和煤油
B.将重油分离为润滑油等
C.十六烷变为辛烷和辛烯
D.将直链烃变为芳香烃
【解析】 裂化是在一定条件下,把相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,C属于此变化。A、B属于分馏,D属于催化重整,故A、B、D均不符合题意。
【答案】 C
10.(2016·成都高二检测)已知将煤进行干馏,可以得到粗苯等物质,将苯与溴水混合,充分振荡后静置,用分液漏斗分出上层液体放置于一试管中,若向其中加入一种试剂,可发生反应并产生白雾,这种试剂是( )
A.浓H2SO4 B.HNO3
C.锌粉 D.铁粉
【解析】 苯和溴水混合后,只分层,并不发生化学反应,当加入铁粉后,铁粉作为催化剂使反应可以发生,生成溴苯和HBr。
【答案】 D
11.下列叙述正确的是( )
A.含有十八个以上碳原子的烷烃,经催化裂化可得到汽油
B.裂化汽油可用来萃取溴水中的溴
C.分馏和干馏都是物理变化
D.煤焦油是混合物,可通过蒸发使其主要成分进一步分离开来
【解析】 B项裂化汽油中含有不饱和烃,不能用来萃取溴水中的溴;C项中干馏属于化学变化,D项应通过分馏。
【答案】 A
12.(2016·芜湖高二检测)煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一。图为加热某地煤样所得煤气组成及体积分数随温度变化的曲线图。由图可知该煤气中( )
A.只含有碳、氢两种元素
B.所含的有机物是CH4、CnHm、CO
C.CO体积分数小于CH4体积分数
D.氢气体积分数最大
【解析】 煤中除含碳、氢两元素外,还含有硫、氮等元素,所以A错;CO是无机物,B错;氢气的体积分数在低温时低于甲烷,D错。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
13.(10分)第47届联合国大会将每年的3月22日定为“世界水日”。我国是一个淡水资源平均水平远低于世界平均水平的缺水国家,海水淡化是解决我国淡水缺乏的一种好方法,海水淡化技术成为我国“十五”期间科技攻关的一个项目,海水淡化也被誉为21世纪的朝阳产业。
(1)有一种真空蒸发式海水淡化装置,该装置利用柴油机缸套废热水加热海水,使其蒸发汽化,蒸发温度为40 ℃左右。产生的蒸汽冷凝成淡水,淡水汇入集水槽,由水泵抽出,供船上使用。该装置的原理为____________,与电渗析法原理________(填“相同”或“不相同”)。
(2)海水的沸点大约为105 ℃,为什么在此条件下蒸发温度仅为40 ℃左右?
____________________________________________________
____________________________________________________。
(3)该淡化过程中体现了哪些资源的合理利用?
____________________________________________________。
(4)请你试着评价一下真空蒸发式海水淡化装置的优缺点:
____________________________________________________
____________________________________________________。
【解析】 (1)从装置名称可知该装置是蒸馏淡化海水的装置,因此与电渗析法淡化海水原理不相同。
(2)利用物质的沸点与压强的关系,即压强越小,沸点越低。
【答案】 (1)使海水中的水分蒸发,然后冷凝得到淡水 不相同
(2)此条件下,压强很小,压强越小,物质的沸点越低
(3)使柴油机缸套废热得到充分合理利用,并得到淡水资源
(4)优点真空蒸发式海水淡化装置能充分利用废热,得到质量好的淡水;缺点需要柴油机工作时才能提供淡水
14.(10分)假如你是一位企业家,在开发海水资源的众多项目中,选择了海水提镁,在前期考察过程中你将遇到许多问题,请根据背景材料的提示,按要求回答相关问题:
【导学号:64570019】
材料一 下图为海水中各元素含量情况(mg/L)。
材料二 部分化学试剂的市场价格
试剂
氢氧化钾
氢氧化钠
氢氧化钙
氧化钙
价格(元/吨)
5238.0
2300.00
1200.00
700.00
请回答下列问题:
(1)在海水提镁的过程中要实现对镁离子的富集、分离,有以下三个方案:
方案一:直接往海水中加入沉淀剂;
方案二:加热蒸发海水后再加入沉淀剂;
方案三:在晒盐后的卤水中加入沉淀剂。
你认为方案________最合理。
不选方案________的理由是_______________________________。
不选方案________的理由是__________________________。
(2)应该选择________试剂作为镁离子的沉淀剂。不考虑其他费用,沉淀相同量的镁离子所用氢氧化钠和氧化钙的价格比为________。
(3)为了节省成本,你可考虑以海边上的贝壳为原料,试简述其理由:
____________________________________________________
____________________________________________________。
【解析】 (1)海水提镁首先要对海水进行浓缩,然后加入沉淀剂,显然方案一浪费原料,方案二浪费能量,最合理的是方案三。
(2)根据市场价格,CaO作为镁离子的沉淀剂最为经济。假设沉淀a mol镁离子,则需要氢氧化钠和氧化钙的价格比为:(2a×40×2 300)∶(a×56×700)=230∶49。
(3)贝壳的主要成分为碳酸钙,可以通过高温煅烧贝壳的方式生产氧化钙,作为镁离子的沉淀剂,降低成本。
【答案】 (1)三 一 海水中镁浓度太低,要沉淀必须加入大量的沉淀剂,浪费原料 二 要加热海水需大量的能源
(2)CaO 230∶49
(3)贝壳中含碳酸钙,加热分解生成氧化钙可作沉淀剂,节省了成本
15.(10分)(2016·泰安二模节选)煤是重要的能源,也是生产化工产品的重要原料。如图是煤化工产业链的一部分。
试用所学知识,回答下列问题。
(1)煤的转化技术包括煤的气化技术和煤的液化技术。煤的液化技术又分为________和____________________________________________________。
(2)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如图所示:
FeS2Fe2++SOFe3+
这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为
____________________________________________________,
第二步反应的离子方程式为_______________________。
(3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、______________。
【解析】 (1)利用煤和氢气直接生成液态物质的过程,称为直接液化;而通过煤气化得到的气体制取液态物质的过程,称为间接液化。
(2)FeS2中硫的化合价为-1价,利用电子守恒等即可配平该氧化还原反应方程式。
【答案】 (1)直接液化技术 间接液化技术
(2)2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4SO 4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O
(3)焦炉气、煤焦油
16.(10分)(2016·福州高二检测)某自来水中含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO、SO、Cl-,长期烧煮上述自来水会在锅炉内形成水垢。锅炉水垢不仅耗费燃料,而且有烧坏锅炉、引起爆炸的危险,因此要定期清除锅炉水垢。已知部分物质20 ℃时的溶解度数据为
物质
Mg(OH)2
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2
CaSO4
MgSO4
溶解度
g/100 g
H2O
9.0×
10-4
1.5×
10-3
1.0×
10-2
1.7×
10-1
2.1×
10-1
26.7
(1)请用化学方程式表示锅炉中的水垢含有Mg(OH)2的原因:
____________________________________________________
____________________________________________________。
(2)锅炉中的水垢所含有的CaSO4不能直接用酸除去,需加入试剂X,使其转化为易溶于盐酸的物质Y而除去。试剂X是________(填字母)。
A.NaOH B.NaHCO3
C.Na2CO3 D.NaCl
CaSO4能转化为物质Y的原因是____________________(用文字叙述)。
(3)除含CaSO4、Mg(OH)2外,锅炉水垢中还可能含有的物质是
____________________________________(写化学式)。
(4)若所用自来水的硬度为33.6度(计算硬度是将Ca2+、Mg2+都看成Ca2+,并将其折算成相当于CaO的质量,通常1 L水中含有10 mg CaO称为1度),1 t这样的水中相当于含CaO的物质的量为________(水的密度为1 g/cm3)。
(5)水中的Ca2+、Mg2+可以用一定浓度的M溶液进行测定,M与Ca2+、Mg2+都以等物质的量进行反应。现取含Ca2+浓度为0.40 g/L的自来水样10 mL至锥形瓶中进行滴定,达到滴定终点时,用去了浓度为0.01 mol/L的M溶液20.00 mL,则该自来水样中Mg2+的物质的量浓度是________。
【解析】 (1)加热时水中的Mg(HCO3)2分解,生成的MgCO3溶解度比较大,继续水解产生Mg(OH)2。
Mg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O
MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑
(2)Na2CO3可以降低水的永久硬度;
Na2CO3+CaSO4===CaCO3↓+Na2SO4。
(4)由信息知33.6度相当于1 L水中含336 mg CaO,1 t水即1 000 L,1 t水中含CaO 336×103 mg即336 g,n(CaO)==6 mol。
(5)Ca2+的物质的量浓度为c(Ca2+)==0.01 mol/L,由M~Ca2+(Mg2+)且n(Mg2+)=n(Ca2+),得c(Mg2+)=c(Ca2+)=0.01 mol/L。
【答案】 (1)Mg(HCO3)2MgCO3↓+H2O+CO2↑,MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑
(2)C 碳酸钙的溶解度远远小于硫酸钙的溶解度
(3)CaCO3、MgCO3等
(4)6 mol
(5)0.01 mol/L