高考总复习 化学17单元质量检测

单元质量检测

(时间90分钟，满分100分)

1．(10分)随着现代科学的不断发展，生产和生活所需淡水日益增多，甚至超过人类所能支配的淡水量，使地球上淡水资源发生危机，这就把海水淡化问题提到了科学家的面前．磺化煤(代表式NaR)是一种钠型离子交换树脂，它能使海水中的Ca2＋、Mg2＋交换除去．现代海水的淡化方法：使海水按顺序通过两种离子交换树脂，其流程如图所示．

(1)最早用于海水淡化的方法是蒸馏法，其原理是___________________________．

(2)现有氢型阳离子交换树脂(HR)和羟型阳离子交换树脂(ROH)，则离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂(填其代表式)为：A柱________，B柱________．

(3)说明按上述顺序装柱的理由是________________________________________．

解析：(1)蒸馏的原理是海水中的盐不挥发，水蒸气经冷凝而得淡水．

(2)应让A中装HR，B中装ROH，这样在A中2HR＋Ca2＋===CaR＋2H＋，Mg2＋＋2HR===MgR＋2H＋，而在B处将A中生成的H＋中和，从而使水呈中性．答案：(1)蒸馏原理，即利用加热海水时，盐不挥发而留在残余物中，水蒸气经冷凝而得淡水(2)HR ROH(3)若在A中将ROH，则海水先通过ROH，溶液中就会有较多的OH－与海水中的M n＋生成M(OH)n沉淀，造成堵塞现象；而在A中装HR，在B中装ROH，海水通过A中生成的H＋与B中生成的OH－中和，生成水而呈中性．

2．(8分)海水中镁的总储量约为2.1×1015 t，目前世界上60%的镁来自海水．工业规模海水中提取镁的流程如图所示：

试回答下列问题：

(1)请写出从海水提取镁的过程中①②反应的化学方程式：

①_________________________________②______________________________________.

(2)工业上采用电解MgCl 2的方法制得金属镁，电解槽中阴极的电极反应式为____________________________________________________．

(3)工业上制取金属铝时不用电解AlCl 3的方法而是用电解熔融Al 2O 3的方法，试解释铝电解槽中的阳极炭块为何要定期更换？________________________________________.

解析：生产原理为利用CaCO 3分解得到的CaO 溶于水生成Ca(OH)2，利用Ca(OH)2将Mg 2＋

沉淀下来．Mg(OH)2与盐酸反应生成MgCl 2，得到MgCl 2晶体后在熔融条件下进行电解，得到Mg.

答案：(1)①CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑

②MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑

(2)Mg 2＋＋2e －===Mg

(3)阳极材料中的炭与阳极产生的氧气发生反应而不断地被消耗，C ＋O 2＝2CO

3．(10分)工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示．

(1)电解饱和食盐水常用离水膜电解槽和隔膜电解槽．离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是________．电解槽中的阳极材料为________．

(2)本工艺流程中先后制得Br 2、CaSO 4和Mg(OH)2，能否按Br 2、Mg(OH)2、CaSO 4顺序制备？________，原因是_____________________________________________________．

(3)溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是____________________________________．

解析：(1)属于对识记性知识的考查，其中还应了解离子膜常分为阳离子交换膜和阴离子交换膜，阳离子交换膜只允许阳离子和水分子自由通过，阴离子交换膜只允许阴离子和水分子自由通过．电解槽的阳极材料不能用活泼金属材料作电极，否则活泼金属先失去电子被氧化．(2)如果先沉淀Mg(OH)2，也就是在溶液中先加入石灰水，由于CaSO 4是一种微溶物，这样会导致Mg(OH)2沉淀中夹杂CaSO 4沉淀，致使产品不纯．(3)可从经济、对环境的危害上去分析：工业上从海水中提取溴，通常是将氯气通入提取粗食盐后的母液中，将溶液中的

溴离子转化为溴单质．生成的溴单质仍然溶解在水中，可以通过鼓入热空气或水蒸气的方法，将溴从溶液中挥发出来，冷凝后得到粗溴，再通过精制可以得到高纯度的溴单质．若用四氯化碳萃取溴，工艺复杂、设备投资大、经济效益低，同时由于溴和四氯化碳都是有毒物质，且溴具有挥发性，会对环境造成污染．

答案：(1)阳离子(或Na ＋) 钛(或石墨) (2)否 如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO 4沉淀，导致产品不纯 (3)四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大、经济效益低、环境污染严重

4．(8分)工业上常用氟磷灰石[Ca 5(PO 4)3F]为原料，按下图所示流程制取磷酸、重过磷酸钙[Ca(H 2PO 4)2]和氢氟酸，图中反应(Ⅰ)为氟磷灰石跟另一种原料反应，生成A 、B 、C 三种物质，其中的产物C 又跟氟磷灰石发生反应(Ⅱ)，生成B 和重过磷酸钙．试写出两个反应的化学方程式：反应(Ⅰ)________________________________；反应(Ⅱ)__________________________________．在生产中要特别注意______________________________________________．

解析：解题时，可以把Ca 5(PO 4)3F 看成是Ca 3(PO 4)2和CaF 2的固定组成物，由Ca 3(PO 4)2、CaF 2与浓H 2SO 4反应的方程式不难类推出Ca 5(PO 4)3F 与H 2SO 4的反应方程式，应为：

(Ⅰ)Ca 5(PO 4)3F ＋5H 2SO 4===3H 3PO 4＋5CaSO 4＋HF ↑

(Ⅱ)Ca 5(PO 4)3F ＋7H 3PO 4===5Ca(H 2PO 4)2＋HF ↑

由于HF 有毒，因而生产中要特别注意加强劳动保护和防止环境污染．

答案：Ca 5(PO 4)3F ＋5H 2SO 4===3H 3PO 4＋5CaSO 4＋HF ↑

Ca 5(PO 4)3F ＋7H 3PO 4===5Ca(H 2PO 4)2＋HF ↑

防止污染环境与劳动保护

5．(12分)气化和液化是使煤变成清洁能源的有效途径．煤的气化的重要反应是：C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2，CO 和H 2的混合气体是合成多种有机物的原料气，研究由CO 、H 2合成有机物的化学称为碳一化学．下图是合成某些物质的路线：