2019-2020学年山西省吕梁市化学高一(下)期末经典模拟试题含解析
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2019-2020学年山西省吕梁市化学高一(下)期末经典模拟试题
一、单选题(本题包括20个小题,每小题3分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.如图为某石英晶体的平面结构示意图,它实际上是立体网状结构(可以看作晶体硅中的每个Si—Si键中插入一个O)。
在石英晶体中,氧原子与硅原子的个数的比值和由硅原子、氧原子铁石构成的最小环上Si、O的原子个数之和分别是( )
A.18 B.212 C.1/28 D.1/212
【答案】B
【解析】
【详解】
由石英晶体的平面结构可知(当然立体网状结构也一样),每个Si周围结合4个O,而每个O周围结合2个Si,所以石英晶体中氧原子和硅原子个数之比为2∶1,由于石英晶体是立体网状结构,可以看成晶体硅中
的每个Si—Si键上插有一个O(如图所示),因此在石英晶体中,由硅原子、氧原
子构成的最小环上具有的Si、O的原子个数之和是12(6个Si和6个O),故B正确。
故选B。
2.下列各组内的物质属于同系物的()
A.CH3CH3与CH3CH2CH2CH2CH3
B.CH3CH3与CH2=CHCH3
C.CH3CH2CH2CH2CH3 与CH3CH(CH3)CH2CH3
D.
【答案】A
【解析】
分析:结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物,即互为同系物的化合物的官能团的种类、个数必须相同,据此分析。
详解:A、CH3CH3、CH3CH2CH2CH2CH3均为烷烃,故结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,互为同系物,故A正确;B、CH3-CH3是烷烃,而CH2═CH-CH3为烯烃,故CH3-CH3和CH2═CH-CH3的结构
不相似,不互为同系物,故B错误;C、CH3CH2CH2CH2CH3 与CH3CH(CH3)CH2CH3的分子式相同而结构不同,故互为同分异构体,故C错误;D、的分子式相同,结构相同,为同一种物质,
故D错误;故选A。
点睛:本题考查了同系物、同分异构体的概念和判断,应注意互为同系物的不只是在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,还必须结构相似。
3.如图所示,杠杆 AB 两端分别挂有体积相同.质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴入 M 的浓溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑两球的浮力变化)()
A.当 M为盐酸、杠杆为导体时,A 端高,B 端低
B.当 M为 AgNO3、杠杆为导体时,A 端高,B 端低
C.当 M为 CuSO4、杠杆为导体时,A 端低,B 端高
D.当 M为 CuSO4、杠杆为绝缘体时,A 端低,B 端高
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 当 M为盐酸、杠杆为导体时,该装置形成原电池,铁为负极,铜为正极,铁不断的溶解质量减少,铜球上溶液中的氢离子反应生成氢气,所以B端质量减少,A端质量不变,会出现A 端低,B 端高的现象,故错误;
B. 当 M为 AgNO3、杠杆为导体时,铁为原电池的负极,质量减少,铜为原电池的正极,银离子得到电子生成银,铜球的质量增加,所以A 端低,B 端高,故错误;
C. 当 M为 CuSO4、杠杆为导体时,铁为原电池的负极,溶解质量减少,铜为原电池的正极,溶液中的铜离子得到电子生成铜单质,铜球质量增加,A 端低,B 端高,故正确。
D. 当 M为 CuSO4、杠杆为绝缘体时,不能形成原电池,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁球质量增加,铜球质量不变,A 端高,B 端低,故错误。
故选C。
【点睛】
本题注意原电池的形成条件,有两个不同的电极,有电解质溶液,形成闭合回路,有自发的氧化还原反应。
注意在原电池中负极上的金属溶解质量减小,正极上是溶液中的阳离子反应。
杠杆两端的高低取决于两球的质量的相对大小。
4.下列物质既有共价键,又有离子键的是
A.H2B.CO2C.NaCl D.NH4Cl
【答案】D
【解析】H2中只有共价键,CO2中只有共价键,NaCl中只有离子键,NH4Cl中既有离子键又有共价键,答案选D。
点睛:判断物质中化学键的方法:一般,(1)非金属单质、由非金属元素组成的化合物(铵盐除外)中只有共价键;(2)活泼非金属元素与活泼金属元素组成的化合物中只有离子键;(3)含有原子团的离子化合物中既有离子键又有共价键;(4)稀有气体中没有化学键。
5.下列有关实验操作的叙述正确的是( )
A.用适量苯和液溴混合制溴苯时,既需加铁屑,又需加热
B.用苯萃取溴水中的溴,分液时有机层从分液漏斗的下端放出
C.除去溴苯中的少量Br2时加入KI溶液,充分反应后,弃去水溶液
D.充满Cl2和CH4的试管倒扣在盛有饱和NaCl溶液的水槽中,光照试管内液面上升
【答案】D
【解析】
【详解】
A.用适量苯和液溴混合制溴苯时,需加铁屑,不需要加热,故A错误;
B.由于苯的密度比水小,萃取后有机层在上,水在下,所以从分液漏斗下端放出的是水,故B错误;
C.溴与KI反应生成的碘易溶于溴苯,引入新杂质,不能除杂,故C错误;
D.光照条件下,氯气和甲烷反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢,氯化氢易溶于水,使液面上升,故D正确;
故选D。
6.下列变化过程中,属于放热反应的是()
①煅烧石灰石制生石灰②煅烧木炭取暖③固体NaOH溶于水
④酸与碱的中和反应⑤铝热反应⑥NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌
A.①③⑥B.②④⑤C.②③④D.②④⑥
【答案】B
【解析】
【分析】
①煅烧石灰石制生石灰,吸热反应;②煅烧木炭取暖,属于放热反应;③固体NaOH溶于水放出大量的热,属于物理过程;④酸与碱的中和反应,属于放热反应;⑤铝热反应会放出大量的热来焊接金属,该反应属于放热反应;⑥NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌属于吸热反应;据以上分析解答。
【详解】
①煅烧石灰石制生石灰,吸热反应;
②煅烧木炭取暖,属于放热反应;
③固体NaOH 溶于水放出大量的热,属于物理过程;
④酸与碱的中和反应,属于放热反应;
⑤铝热反应会放出大量的热来焊接金属,该反应属于放热反应;
⑥NH 4Cl 晶体与Ba(OH)2·
8H 2O 混合搅拌属于吸热反应。
②④⑤符合题意,正确选项B 。
【点睛】
常见的放热反应有:所有的燃烧、所有的中和反应、金属和酸的反应、金属与水的反应、大多数化合反应、铝热反应等;常见的吸热反应为:大多数的分解反应,氢氧化钡晶体和氯化铵的反应、焦炭和二氧化碳、焦炭和水的反应等。
7.向绝热恒容密闭容器中通入2SO 和2NO ,一定条件下使反应()()()()223SO g NO g SO g NO g ++ƒ达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示.由图得出的结论不正确的是
A .反应过程中压强始终不变
B .反应物浓度:a 点大于b 点
C .反应物的总能量高于生成物的总能量
D .12t t =V V 时,2SO 的转化率:a b ~段小于b c ~段
【答案】A
【解析】
【详解】
A.根据图像可知,该反应为气体体积不变的反应,该容器为绝热容器,温度升高,压强增大,故A 错误;
B.随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,所以a 点反应物浓度大于b 点的,故B 正确;
C. 反应初始阶段,随着反应的进行,反应速率逐渐加快,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量大于生成物的总能量,故C 正确;
D. 两段的时间相同,而后段反应速率大,消耗的二氧化硫多,所以b ~c 段的转化率大于a ~b 段,故D 正确;
故选A 。
8.2气体比黄金贵百倍,0.lmol 2气体中所含中子的物质的量为
A.2.0mol B.1.8mol C.1.6mol D.1.4mol
【答案】A
【解析】分析:1个2中含20个中子。
详解:1个2中含20个中子,0.1mol2中含中子物质的量为2.0mol,答案选A。
9.2016年我国环境日的主题是“改善环境质量、推动绿色发展”。
下列行为中不符合“绿色生活”宗旨的是( )
①发展水电,开发新能源,如核能、太阳能、风能等,减少对矿物能源的依赖
②限制化学发展,关停化工企业,消除污染源头
③推广煤的干馏、气化、液化技术,提供清洁、高效燃料和基础化工原料,挖掘使用价值
④推广利用微生物发酵技术,将植物桔杆、动物粪便等制成沼气以替代液化石油气
⑤实现资源的“3R”利用观,即:减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的重复再生(Recycle)
⑥用大排量的轿车代替公交车出行
A.①⑤ B.②⑥ C.③④ D.②③
【答案】B
【解析】
试题分析:①这些都是对环境没有污染的能源,符合宗旨,故错误;②化工对人类的发展有重要作用,不符合宗旨,故正确;③煤的气化、液化、干馏,减少污染物的排放,符合宗旨,故错误;④变废为宝,符合宗旨,故错误;⑤符合宗旨,故错误;⑥应用公交车代替轿车,不符合宗旨,故正确;故选项B正确。
考点:考查“绿色生活”等知识。
10.R元素的原子有3个电子层,M层电子数是K层电子数的3倍,下列判断不正确
...的是
A.R元素处于第3周期ⅥA族B.R元素是较活泼的非金属元素
C.R2-具有氖原子的电子层结构D.R元素最低化合价为-2价
【答案】C
【解析】
【分析】
R元素的原子有3个电子层,M层电子数是K层电子数的3倍,则M层电子数为6,故R为S元素,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析,R为S元素。
A.S为16号元素,处于第三周期ⅥA族,故A正确;
B.硫原子最外层有6个电子,属于较活泼的非金属元素,故B正确;
C.硫原子核外有16个电子,硫离子核外有18个电子,与氩的电子层结构相同,比氖原子多8个电子,
故C错误;
D.硫元素最外层电子数为6,故其最低化合价为6-8=-2价,故D正确;
答案选C。
11.2017年世界环境日主题是“人与自然,相联相生” 。
下列做法应该提倡的是()
A.将工业废液直接排入海洋以减少河道污染B.推广使用高效、低毒农药,减轻水体污染
C.将废旧电池集中深埋,可防止重金属污染D.增高燃煤锅炉烟囱,将废气直接排到高空
【答案】B
【解析】A. 将工业废液直接排入海洋会导致海水污染,A错误;B. 推广使用高效、低毒农药,减轻水体污染,B正确;C. 将废旧电池集中深埋,会导致水体和土壤污染,C错误;D. 增高燃煤锅炉烟囱,不能减少大气污染物的排放,D错误。
答案选B。
12.习总书记在十九大报告中提出“践行绿色发展理念,建设美丽中国”。
下列做法不符合这一宗旨的是A.农村推广用沼气作燃料
B.大力推广新能源汽车,减小碳排放
C.将废电池回收后深埋,防止其污染表层土壤
D.对煤和石油等燃料进行脱硫处理
【答案】C
【解析】A、沼气的主要成分是甲烷,是一种清洁能源,农村推广用沼气作燃料符合“践行绿色发展理念,建设美丽中国”的宗旨,选项A正确;B、. 大力推广新能源汽车,减小碳排放符合“践行绿色发展理念,建设美丽中国”的宗旨,选项B正确;C、将废电池回收后深埋,会污染土壤,不符合“践行绿色发展理念,建设美丽中国”的宗旨,选项C错误;D、对煤和石油等燃料进行脱硫处理,减少二氧化硫排放减少酸雨形成,符合“践行绿色发展理念,建设美丽中国”的宗旨,选项D正确;答案选C。
13.下列反应离子方程式正确的是
A.过量石灰水与碳酸氢钠溶液反应:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
B.次氯酸钙溶液中通入过量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=2HClO+CaSO3↓
C.向氯化铝溶液中滴加过量氨水:A13++4NH3• H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
D.FeSO4酸性溶液暴露在空气中:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
【答案】D
【解析】A. 过量石灰水与碳酸氢钠溶液反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+CO32-+H2O,A错误;B. 次氯酸钙溶液中通入过量SO2发生氧化还原反应生成氯化钙、硫酸钙等,B错误;C. 向氯化铝溶液中滴加过量氨水:A13++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,C错误;D. FeSO4酸性溶液暴露在空气中发生氧化还原反应:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,D错误,答案选D。
点睛:离子方程式错误的原因有:离子方程式不符合客观事实:质量不守恒、电荷不守恒、电子得失总数不守恒、难溶物质和难电离物质写成离子形式、没有注意反应物的量的问题,在离子方程式正误判断中,
学生往往忽略相对量的影响,命题者往往设置“离子方程式正确,但不符合相对量”的陷阱。
突破“陷阱”的方法一是审准“相对量”的多少,二是看离子反应是否符合该量,没有注意物质之间是否会发生氧化还原反应等,注意离子配比,注意试剂的加入顺序,难溶物溶解度的大小,注意隐含因素等。
14.下图是A、B两种重要的有机合成原料的结构。
下列有关说法中正确的是
A.A与B互为同系物
B.A与B都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
C.在一定条件下,A与B均能发生取代反应
D.A与B都能与NaHCO3溶液反应产生CO2
【答案】C
【解析】
分析:根据有机物结构简式可知A中含有碳碳双键和羟基,B中含有羧基,据此判断。
详解:A.同系物是指结构相似,组成上相差n个CH2原子团的有机物之间的互称,A分子中含有羟基,B 分子中含有羧基,结构不相似,不互为同系物,A错误;
B.B分子中含有羧基和苯环,和溴的四氯化碳溶液不会发生加成反应,B错误;
C.A、B分子含有的羟基和羧基均能发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,另外苯环上的氢原子也可以被取代,C正确;
D.只有羧基能与碳酸氢钠反应产生二氧化碳,因此A与碳酸氢钠溶液不反应,D错误;
答案选C。
15.能把Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四瓶溶液区别的一种试剂是( )
A.BaCl2B.Ba(OH)2C.Ba(NO3)2D.NaOH
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
由于给出的物质中含有NH4+离子,所以应该用碱,排斥AC选项。
因为需要鉴别的物质中有的含有SO42-,则应该加入Ba2+。
故鉴别试剂是Ba(OH)2,加入到Na2SO4溶液中会产生白色沉淀,加入到NH4NO3溶液中会放出有刺激性气味的气体;加入到KCl溶液中,无任何现象发生,加入到(NH4)2SO4溶液中既有白色沉淀产生,又有刺激性气味的气体产生。
四种溶液现象各不相同,因此可以鉴别,故选项的B。
16.下列有关电池的叙述正确的是
A.华为Mate 系列手机采用的超大容量高密度电池是一种一次电池
B.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成
C.原电池中发生氧化反应的电极是负极
D.太阳能电池主要材料为二氧化硅
【答案】C
【解析】
【详解】
A项、华为Mate系列手机的超大容量高密度电池能反复充放电,属于二次电池,故A错误;
B项、原电池的电极可由两种不同的金属构成,也可由金属和能导电的非金属石墨构成,故B错误;
C项、原电池负极上发生失电子的氧化反应,故C正确;
D项、太阳能电池的主要材料是高纯度硅,二氧化硅是光导纤维的主要材料,故D错误;
故选C。
【点睛】
本题考查原电池及常见的电池,注意明确电池的工作原理以及原电池的组成,会根据原电池原理判断正负极以电极上发生的反应是解答该题的关键。
17.近年来,我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油,其主要原因是( )
A.提高汽油燃烧效率B.降低汽油成本
C.避免铅污染大气D.铅资源短缺
【答案】C
【解析】
试题分析:铅是一种极毒的物质,是-种慢性中毒的元素,因为它能置换骨中的钙,储存在骨中而不显任何坏影响,人不会注意到它,一旦它开始溶在血液中,中毒已经很深了。
铅中毒会导致死胎、流产、不育和弱智儿.现在的食品和日常生活用品对含铅量有明确的规定,尤其是儿童用品,如儿童玩具的表面油漆绝对不能用含铅量大的普通油漆,必须用特殊的无铅油漆.人们在生活中尽量少接触铅及含铅物品。
汽油中的铅来自于汽油添加剂--四乙基铅,它可以提高汽油的抗暴震性,提高汽油标号,但也污染了环境。
所以,为了避免铅污染大气,我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油。
考点:防治大气污染,治理空气质量。
18.A、B、C、D均为短周期元素,它们在周期表中的位置如下图。
若A原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍。
下列说法中正确的是
A.D的单质常用做半导体材料
B.最简单气态氢化物的热稳定性:A>B
C.B的最低负化合价:-2价
D.原子半径大小:r(C)>r(B)>r(A)
【答案】A
【解析】
【分析】
A、B、C、D均为短周期元素,A原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,次外层电子数为2,最外层电子数为4,为碳元素;由元素的位置可知,B为氮元素,C为铝元素,D为硅元素,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析,A为碳元素,B为氮元素,C为铝元素,D为硅元素。
A.硅是常见的半导体材料,故A正确;
B.非金属性越强,最简单氢化物越稳定,最简单气态氢化物的热稳定性:A<B,故B错误;
C.氮元素最外层为5个电子,最低负化合价为-3价,故C错误;
D.同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径大小:r(C)>r(A)>r(B),故D错误;
故选A。
19.下列说法错误的是()
A.氢气在氧气中燃烧时,存在化学键的断裂和形成
B.主族元素X、Y能形成XY2型化合物,则X与Y的原子序数之差可能为2或5
C.L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D.有化学键断裂的过程一定是化学变化
【答案】D
【解析】分析:A.根据化学变化的实质与特征分析;
B.主族元素X、Y能形成XY2型化合物,可能有CO2、SO2、NO2、MgCl2、CaCl2等;
C.L层电子为奇数的元素是主族元素;
D.有化学键断裂的过程不一定是化学变化。
详解:A.氢气在氧气中燃烧生成水,属于化学变化,存在化学键的断裂和形成,A正确;
B.主族元素X、Y能形成XY2型化合物,可能有CO2、SO2、NO2、MgCl2、CaCl2等,原子序数之差可能为2、8、3或5等,B正确;
C.L层电子为奇数的所有元素一定是主族元素,因此所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等,C正确;
D.有化学键断裂的过程不一定是化学变化,例如氯化氢溶于水电离出氢离子和氯离子,共价键被破坏,属于物理变化,D错误。
答案选D。
20.某化学兴趣小组为了探究铬和铁的活泼性,设计如图所示装置,下列推断合理的是
A.若铬比铁活泼,则电子经外电路由铁电极流向铬电极
B.若铬比铁活泼,则铁电极反应式为2H++2e-=H2↑
C.若铁比铬活泼,则溶液中H+向铁电极迁移
D.若铁电极附近溶液pH增大,则铁比铬活泼
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、若铬比铁活泼,则铬为负极,铁为正极,电子从负极向正极移动,错误,不选A;
B、若铬比铁活泼,铁为正极,正极发生还原反应,正确,选B;
C、若铁比铬活泼,铁为负极,铬为正极,阳离子向正极移动,错误,不选C;
D、若铁电极附近溶液pH增大,说明消耗了氢离子,即铁为正极,铬为负极,铬比铁活泼,错误,不选D。
答案选B。
二、计算题(本题包括1个小题,共10分)
21.2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。
已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的
ΔH=-99kJ·mol-1.请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示______、______,E的大小对该反应的反应热有无影响?_______。
该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?________,理由是________________________;(2)图中△H=__KJ·mol-1;
(3)已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol-1,计算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H__(要求写计算过程)。
【答案】反应物能量生成物能量无降低因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低-198 -1185 KJ·mol-1
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据图像特点和方程式可知,A表示反应物的总能量,C表示生成物的总能量。
E表示活化能,其大小和反应热是无关的。
催化剂能降低反应的活化能,从而加快反应速率。
(2)图像表示的是生成2molSO3时反应过程中的能量变化,因此△H=-2×99kJ/mol=-198 kJ/mol。
(3)硫燃烧的热化学方程式为S(s)+O2(g) =2SO2(g) △H1=-296KJ·mol-1,又知SO2(g)+1/2O2(g) =SO3(g)
△H2=-99 KJ·mol-1,据盖斯定律可知,3 S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g) △H=3(△H1+△H2)= -1185 kJ/mol。
三、实验题(本题包括1个小题,共10分)
22.中国有广阔的海岸线,建设发展海洋经济、海水的综合利用大有可为。
I.空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。
其工艺流程如下图所示,试回答下列问题:
(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是________。
(2)步骤②通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的________。
A 氧化性
B 还原性
C 挥发性D腐蚀性
(3)流程Ⅱ中涉及的离子反应方程式如下,请在下面横线内填入适当的化学计量数:
___Br2+___=___+___Br-+___CO2↑ ________。
(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。
写出溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式:________。
(5)流程Ⅲ蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃。
温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:_________。
Ⅱ.目前世界上60%的镁是从海水中提取的。
海水提镁的主要流程如下:
(6)操作A是_________,试剂a是__________。
(7)由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是_________。
从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物可以用于________。
【答案】富集溴元素 C 3Br2+3CO32-═BrO3-+5Br-+3CO2↑ SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-温度过高,大量水蒸气随水排出,溴蒸气中水分含量增加,而温度过低,溴不能完全蒸出,降低溴的产率过滤盐酸MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 制盐酸(或制取漂白粉,自来水消毒等)
【解析】
【分析】
I.海水通过晒盐得到氯化钠和卤水,电解饱和氯化钠溶液得到氯气,卤水加入氧化剂氯气氧化溴离子得到低浓度的单质溴溶液,通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用的是溴单质的易挥发性,用纯碱溶液吸收溴单质得到含Br-、BrO3-的溶液,再利用溴酸根离子和溴离子在酸性溶液中发生氧化还原反应得到溴单质,据此分析解答。
II.由流程可知,生石灰溶于水生成氢氧化钙,加入海水中沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁中加入试剂a得到氯化镁溶液,氯化镁溶液经过蒸发浓缩冷却结晶,得到氯化镁晶体,最后在氯化氢氛围中电解熔融氯化镁得到金属镁,据此分析解答。
【详解】
(1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低,如果直接蒸馏,生产成本较高,不利于工业生产,步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是富集溴元素,降低成本,故答案为:富集溴元素;
(2)溴易挥发,步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,就是利用溴的挥发性,故选C;
(3)该反应中Br元素化合价由0价变为-1价、+5价,其最小公倍数是5,再结合原子守恒或电荷守恒得方程式为3Br2+3CO32-═BrO3-+5Br-+3CO2↑,故答案为:3Br2+3CO32-═BrO3-+5Br-+3CO2↑;
(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可以用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏,溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢,反应的化学方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,离子方程式为
SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-,故答案为:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;
(5)在溴水中,溴的沸点是58.5°C,水的是100°C,温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低,故答案为:温度过高,大量水蒸气随水排出,溴蒸气中水分含量增加,而温度过低,溴不能完全蒸出,降低溴的产率;
(6)由上述分析可知,操作A是从混合体系中得到氢氧化镁沉淀,为过滤,操作B是蒸发浓缩、冷却结晶,由氢氧化镁转化为氯化镁可知,试剂a为盐酸,故答案为:过滤;盐酸;
(7)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑,从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物氯气可以用于制盐酸,氯气可用于水的消毒、制取漂白粉等,故答案为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;制盐酸(或制取漂白粉,自来水消毒等)。
【点睛】
明确海水提溴的原理是解题的关键。
本题的易错点为(5),可以从溴和水的性质角度分析思考。
四、推断题(本题包括1个小题,共10分)
23.如表是元素周期表的一部分,参照元素在表中的位置,请用化学用语回答下列问题:
(1)这些元素中,化学性质最不活泼原子的原子结构示意图为______;气态氢化物中,最稳定的是______;最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是_______。
(2)①和④两种元素的原子按1:1组成的常见化合物的电子式为______。
(3)②、③的单质中更容易与①的单质反应的是________(用化学式表示)。
(4)④、⑦、⑧、⑨的简单离子半径由大到小的顺序为_____(用离子符号和“>”表示)。
(5)⑥和⑧的最高价氧化物对应水化物之间发生反应的离子方程式____________。
(6)⑤⑨⑪三种元素的单质沸点由高到低的顺序是_____(用化学式和“>”表示)。
【答案】HF HClO4N2r(Cl﹣)>r(O2﹣)>r(Mg2+)> r(Al3+)
Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O {或者Al(OH)3+OH﹣=[Al(OH)4]﹣}Br2 > Cl2 > F2
【解析】
【分析】
根据各元素在周期表中的位置,①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩、⑪依次代表H、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Cl、Ar、Br元素。
根据元素周期律和相关化学用语作答。
【详解】
根据各元素在周期表中的位置,①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩、⑪依次代表H、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Cl、Ar、Br元素。
(1)这些元素中,化学性质最不活泼的原子是Ar,Ar的核电荷数为18,Ar的原子结构示意图为。
同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,气态氢化物的稳定性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强;同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物酸性逐渐减弱;非金属性最强的元素处于元素周期表的右上角,气态氢化物中最稳定的是HF。
由于F没有正价,最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4。
(2)①、④分别代表H、O元素,两种元素的原子按1:1组成的常见化合物为H2O2,H2O2的电子式为。