化学人教版必修2课时训练：第4章章末知识整合

化学·必修2(人教版)
“原子经济性”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为100%，原子利用率等于期望产物的总质量与生成物的总质量之比
常用于物质分离的几种方法►专题归纳
某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提取纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。

他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：
请你参与分析讨论。

（1）图中仪器B的名称：。

（2）整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因为_______________________________。

（3）实验装置气密性良好，要达到提取纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：____________________________________________。

（4）C中液体产物颜色为，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是。

解析：由已知信息Br2有强腐蚀性可得出Br2腐蚀橡胶，故装置中不能用橡胶塞和橡胶管。

再由Br2的沸点为59 ℃可知用该套装置提取纯溴关键要控制温度计b的温度，收集59 ℃时的馏分。

C中收集到的是深红棕色的液溴，要除去该产物中残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr充分反应后，利用Br2难溶于水的性质进行分液来分离，或利用Br2易挥发的特点用蒸馏法分离。

答案：（1）冷凝管 （2）Br 2腐蚀橡胶
（3）控制温度计b 的温度，并收集59 ℃时的馏分
（4）深红棕色 分液（或蒸馏）
►专题训练
1.（1）在调水工程中，沿途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大原因。

经检测某工厂废液中含有大量的Mg 2＋、Al 3＋、Ag ＋、Fe 3＋、Ba 2＋。

试分析回答下列问题：
①该废液中可能大量存在的阴离子是 。

A.SO 42－
B.NO 3－
C.Cl －
D.CO 32－
②为了充分利用资源和保护环境，今要回收废液中的金属银，请你设计一个回收实验方案，并写出有关离子反应方程式：
____________________________________________________________________________________________。

（2）节能减排是我国政府报告中的关键词。

火力发电厂为了减少二
氧化硫的排放，往往对煤炭进行脱硫处理，而脱硫的方法有多种，下面是一种常用的脱硫方法：
微生物脱硫技术：煤炭中的硫是以FeS 2形式存在的，在水和空气存在的条件下，脱硫微生物起生物催化作用：
①2FeS 2＋7O 2＋2H 2O=====微生物4H ＋＋2Fe 2＋＋4SO 4
2－， ②4Fe 2＋＋O 2＋4H ＋=====微生物4Fe 3＋＋2H 2O ，
③FeS 2＋2Fe 3＋=====微生物3Fe 2＋＋2S ，
④2S ＋3O 2＋2H 2O=====微生物4H ＋＋2SO 4
2－。

在微生物脱硫的反应中，FeS 2最终被 氧化，转化为 （填化学式）而除去；反应③中若生成0.2 mol S ，则转移的电子为 mol 。

答案：(1)①B ②取废液加过量铁粉，充分搅拌后过滤得滤渣：2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋，Fe ＋2Ag ＋===2Ag ＋Fe 2＋，用过量盐酸洗涤滤渣，即得到银：Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑ (2)O 2 SO 42－ 0.2
海水资源的综合利用
►专题归纳
1.海水制盐。

（1）氯碱工业：2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2
↑。

（2）制钠和氯气：2NaCl （熔融）=====通电2Na ＋Cl 2
↑。

（3）制盐酸：H 2＋Cl 2=====
点燃2HCl 。

（4）制漂白剂：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O 。

（5）制纯碱：NaCl ＋CO 2＋H 2O ＋NH 3===NaHCO 3↓＋
NH 4Cl ，2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2
O 。

2.海水提镁。

（1）反应流程。

（2）有关反应的化学方程式。

①CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2
↑， ②CaO ＋H 2O===Ca （OH ）2，
③MgCl 2＋Ca （OH ）2===Mg （OH ）2↓＋CaCl 2，
④Mg （OH ）2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O ，
⑤MgCl 2·6H 2O===MgCl 2＋6H 2O ，
⑥MgCl 2（熔融）=====通电Mg ＋Cl 2
↑。

3.海水提溴。

（1）主要流程。

海水――→浓缩酸化浓缩海水Br －――→通入Cl 2、通入空气水蒸气（吹入）吸收塔SO 2――→反应后富集溴
HBr 、SO 42－――→通入Cl 2后提取Br 2
Br 2、Cl － （2）主要反应。

Cl 2＋2Br －===Br 2＋2Cl －（氧化），
Br 2＋SO 2＋2H 2O===2HBr ＋H 2SO 4（富集），
Cl 2＋2Br －===Br 2＋2Cl －（提取）。

4.海带中提碘。

（1）海带中含有碘元素的检验。

①关键反应的反应原理：2H ＋＋2I －＋H 2O 2===I 2↑＋2H 2O 。

②实验步骤及证明方法。

（2）海带中提碘。

①流程。

海带→浸泡→氧化→过滤→提纯→碘单质。

②主要的化学原理：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。

把海水过滤除杂后，在提取了氯化钠、溴、镁等化学物质后，剩余的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘：
回答下列问题：
（1）乙、丁中溶质的化学式为、。

（2）第④步骤操作中用稀H2SO4浸洗的目的是
_______________________________________________________________ ______。

（3）第⑦步骤操作可提取纯I2的两种方法是和
（不要求写出具体步骤）。

（4）检验得到I2的方法是
_______________________________________________________________ _____。

解析：根据框图可知向含I－的卤水中加入AgNO3溶液，则甲为AgI，加入适量铁屑，置换出AgI中的银，则乙为FeI2，单质银中过量铁屑可用稀H2SO4除去；FeI2中通入过量Cl2得到I2和FeCl3，则丁为FeCl3；利用碘单质的特性，可以用升华或萃取的方法提取碘；一般用淀粉溶液能否变蓝检验是否得到单质碘。

答案：（1）FeI2FeCl3（2）用稀H2SO4除去银中过量铁屑（3）升华萃取（4）取少量产物加入淀粉溶液，若变蓝，说明得到了单质碘，若不变蓝，则没有得到单质碘
►专题训练
2.化工生产必须遵循科学原理。

请根据下列工艺生产流程回答问题。

（1）某化学课外活动小组以海带为原料获得少量碘，其过程如下图所示：
则：操作①的名称是，操作③使用的试剂（写化学式）。

操作②中发生反应的离子方程式为
_______________________________________________________________ _________。

（2）海水的综合利用可以制备金属钠和镁，其流程如下图所示：
①上述流程中生成Mg（OH）2沉淀的离子方程式
为。

Mg（OH）2沉淀和盐酸反应的离子方程式为。

②实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明这三种情况下使用玻璃棒的作用：溶解时：；过滤时：；蒸发
时：。

③工业上把电解饱和食盐水称为“氯碱工业”。

请你完成电解饱和食盐水的化学方程式：
解析：(1)将海带在坩埚中灼烧得到海带灰，将海带灰浸泡得到海带灰悬浊液，然后采用过滤的方法将残渣和溶液分离，得到含有碘化钾的溶液，向水溶液中加入氯水，发生反应为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，向含有碘单质
的溶液中加入萃取剂进行萃取，得到上层溶液为无色、下层液有色，说明水在上层、含有碘的有机溶剂在下层，萃取剂的密度大于水，一般常用CCl4作萃取剂且密度大于水，所以该萃取剂为CCl4。

(2)温度对食盐溶解度的影响不大，所以将海水蒸发得到粗盐和母液，采用重结晶的方法获取精盐；贝壳的主要成分是碳酸钙，煅烧贝壳得到CaO，CaO溶于水发生反应CaO＋H2O===Ca(OH)2，石灰乳和镁离子反应Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋，Mg(OH)2溶于稀盐酸得到MgCl2溶液，将MgCl2·6H2O在HCl氛围中脱水得到MgCl2，电解熔融MgCl2得到Mg。

答案：(1)过滤CCl4Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
(2)Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋
Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，
②搅拌，加速固体溶解引流，使溶液沿玻璃棒流下搅拌，使溶液均匀受热，防止液体溅出
③2221Cl2↑。