2020高考化学一轮单元训练第十四单元化学与自然资源的开发利用B卷（含解析）.doc

1 第十四单元 化学与自然资源的开发利用 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 K 39 一、选择题（每小题 3 分，共 48 分） 1．化学与社会、生活、科技等密切相关。下列说法正确的是 A．石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油、丁烯等含碳原子少的轻质油 B．二氧化硅用途广泛，制光导纤维、石英坩埚、光电池等 C．向氨水中逐滴加入 5-6 滴 FeCl3 饱和溶液，制得氢氧化铁胶体 D．绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染 2．化学与生产、生活、技术密切关。下列说法错误的是 A．含等物质的量的 K2SO4 和 Al2(SO4)3 的混合溶液蒸发浓缩，可以析出明矾晶体 B．纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的 Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子，其本质是纳 米铁粉对重金属离子较强的物理吸附 C．可在元素周期表过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料 D．涤纶、醇酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂等高分子化合物都是缩聚反应制得的 3．化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A．氧化钙、硅胶和还原性铁粉都可用作食品干燥剂 B．土壤具有良好的保肥能力，与胶体的性质有关系 C．硅橡胶既能耐高温又能耐低温，广泛应用于航天航空工业 D．稀土金属被称为冶金工业的“维生素”，可改善合金的性能 4．化学与生产生活、环境保护、资源利用、能源开发等密切相关。下列说法错误的是 A．将农作物秸秆收割后发酵制造沼气和农家肥 B．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药 C．开发太阳能、风能和氢能等，有利于节约资源、保护环境 D．加快高效洁净能源转换技术的开发，缓解能源危机 5．煤的干馏实验装置如图所示。下列说法错误的是 A．可用蓝色石蕊试纸检验 a 层液体中含有的 NH3 B．长导管的作用是导气和冷凝 C．从 b 层液体中分离出苯的操作是分馏 D．c 口导出的气体可使新制氯水褪色 6．我国幅员辽阔，资源丰富，可为硫酸、玻璃、铁和铝等化工产品的生产提供原料。下列原料 选择不正确的是 A．以赤铁矿为原料冶炼铁 B．以硫铁矿为原料生产硫酸 C．以铝土矿为原料生产金属铝 D．以冰晶石为原料生产普通玻璃 7．实验室从含碘废液(除 H2O 外，含有 CCl4、I2、I−等)中回收碘，其实验过程如下： 下列叙述不正确的是 A．“还原”步骤发生的反应为：SO2−3 ＋I2＋H2O==2I−＋SO2−4 ＋2H＋ B．“操作 X”的名称为萃取，可在分液漏斗中进行 C．“氧化”过程中，可用双氧水替代氯气 D．“富集”即 I2 富集于有机溶剂，同时除去某些杂质离子 8．类比推理是学习化学的重要的思维方法，下列有关资源综合利用陈述Ⅰ及类比推理陈述Ⅱ均 正确的是 选项 陈述Ⅰ 类比推理陈述Ⅱ A 冶炼铁通常用热还原法 冶炼铜也可以用热还原法 B 用电解 Al2O3 的方法得到铝单质 用电解 MgO 的方法得到镁单质2 C Cl2 能把海水中的碘置换出来 F2 也能把海水中的碘置换出来 D 可以用铝热法制备金属铬 也可以用铝热法制备金属镁 9．习总书记强调“要建设天蓝、地绿、水清的美丽中国，让老百姓在宜居的环境中享受生 活。”下列做法与此不相符合的是 A．将煤进行气化处理,既提高煤的综合利用效率，又可减少酸雨的危害 B．将废旧电池进行直接填埋,减少对环境的污染 C．开发核能、太阳能、风能等新能源,减少对矿物能源的依赖 D．利用微生物发酵技术,将植物秸秆、动物粪便等制成沼气 10．研究表明，地球上的碳循环，光合作用是必不可少的（如下图所示）。下列叙述正确的是 A．石油与煤是可再生能源 B．CO2 是煤、石油形成淀粉、纤维素等的催化剂 C．光合作用将太阳能转化为化学能 D．图中所出现的物质中淀粉与纤维素为同分异构体 11．2018 年是“2025 中国制造”启动年，而化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关， 下列有关化学知识的说法错误的是 A．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路” B．用聚氯乙烯代替木材生产快餐盒，以减少木材的使用 C．碳纳米管表面积大，可用作新型储氢材料 D．铜导线和铝导线缠绕连接处暴露在雨水中比在干燥环境中更快断裂的主要原因是发生了电化 学腐蚀 12．化学与生产、生活息息相关，下列说法正确的是 A．氢燃料电池中使用的储氢材料，如稀土类 LaNi5 等合金材料是纯净物 B．硅胶可作瓶装药品的干燥剂及催化剂载体，是因为 SiO2 是酸性氧化物 C．油脂水解都得高级脂肪酸和甘油 D．次氯酸具有强氧化性，所以漂粉精可用于游泳池消毒 13．从海带中提取碘，可经过以下实验步骤完成。下列有关说法正确的是 A．灼烧过程中使用的玻璃仪器有酒精灯、烧杯、玻璃棒 B．氧化过程中发生反应的离子方程式为 2I−＋H2O2=I2＋2OH− C．检验碘单质时，可选用淀粉碘化钾试纸，若试纸变蓝说明海带中含有碘单质 D．分液时，先打开活塞放出下层液体，再关闭活塞从上口倒出上层液体 14．环境问题是全球共同关注的问题，环境污染的发生、危害和防治都与化学有关。根据有关 的化学知识，下列措施和理由之间，因果关系不正确的是 A．限制生产含磷洗衣剂——防止湖海出现“赤潮” B．严禁排放未经处理的有毒工业废水——防止水土流失 C．不允许焚烧农作物秸秆——防止污染空气 D．限制生产不符合尾气排放标准的汽车——防止氮氧化物污染空气 15．环境问题是全球共同关注的问题，环境污染的发生、危害和防治都与化学有关。根据有关 的化学知识，下列措施和理由之间，因果关系不正确的是 A．限制生产含磷洗衣剂——防止湖海出现“赤潮” B．严禁排放未经处理的有毒工业废水——防止水土流失 C．不允许焚烧农作物秸秆——防止污染空气 D．限制生产不符合尾气排放标准的汽车——防止氮氧化物污染空气 16．下列所示物质的工业制备方法合理的是 A．制 Si：SiO2 SiCl4 Si B．制 H2SO4：黄铁矿 SO2 H2SO3 H2SO4 C．卤水中提取 Mg：卤水( 主要含 MgCl2) Mg(OH)2 … MgCl2 Mg D．侯氏制碱法：饱和食盐水 NaHCO3(s) Na2CO3 17．制备乙炔的电石渣对环境污染极为严重，因此需要对水体进行净化处理。现取 500mL 电石 渣废水(阳离子主要为 Ca2+)，测定水质的数据如下表所示。 注：SS 表示固体悬浮物3 模拟工业处理流程如下： 已知：i．常温时 CaSO4 微溶于水； ii．溶解度：CaSO4>Fe(OH)2>FeS。 （1）①采用 20%的硫酸对废水进行预中和处理，pH 变化如下图所示。硫酸的用量和废水中固体 悬浮物(SS)含量的关系是_______。 ②废水中 SS 含量随时间变化如下表所示。 静置时间(h) 1 2 3 4 5 6 24 SS 含量(mg/L) 2500 1800 1300 900 820 800 780 为降低成本，减少硫酸投加量的最好办法是_______。 ③滤渣 A 的主要成分有 SS 和_______。 （2）根据表中数据，回答下列问题。 ①化学絮凝沉淀过程中，加入 FeSO4 发生反应的离子方程式是______。 ②熟石灰能促进沉淀的生成，结合离子方程式，从平衡角度分析其原因是_______。 （3）用臭氧进一步处理废水中的氰化物和残留硫化物，若将 500mL 废水中的 CN−完全氧化成 N2 和 CO2，转移______mol e−。 18．化石燃料燃烧时会产生 SO2 进入大气，有多种方法可用于 SO2 的脱除。 （1）NaClO 碱性溶液吸收法。工业上可用 NaClO 碱性溶液吸收 SO2。 ①反应离子方程式是__________________________________________。 ②为了提高吸收效率，常用 Ni2O3 作为催化剂。在反应过程中产生的四价镍和氧原子具有极强的 氧化能力，可加快对 SO2 的吸收。该催化过程的示意图如图所示： a.过程 1 的离子方程式是 Ni2O3+ClO－=2NiO2 +Cl－，则过程 2 的离子方程式____________。 b．Ca(ClO)2 也可用于脱硫，且脱硫效果比 NaClO 更好，原因是________________。 （2）碘循环工艺也能吸收 SO2 降低环境污染，同时还能制得氢气，具体流程如下： 则碘循环工艺的总反应为：___________________________________。 19．为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含 NH4+废水和工业废气(主要含 N2、CO2、SO2、NO、 CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程： 回答下列问题：． (1)固体 1 含有的物质是_________、CaCO3、Ca(OH)2；捕获剂所捕获的气体主要是_________。 (2)若 X 是空气，则上述反应中 NO 和 O2 的物质的量之比最好为___________，若空气过量，导 致的结果会是____________________________。 (3)流程中处理含 NH +4 废水时发生反应的离子方程式为____________________________。气体 1 也可通过催化剂直接转化成无污染气体，反应的化学方程式为______________________。 (4)若工业废气中主要含 N2、SO2，不考虑其他成分，则可用下列工艺生产 NaHSO3 过饱和溶液 [NaHSO3 过饱和溶液是生产焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的原料]。4 pH=4.1 时，I 中反应的化学方程式为_________________________；工艺中加入 Na2CO3 固体、并再次通入废气的目的是_______________________________。 20．金属钛具有密度小、强度高、耐腐蚀、无毒等优点，已广泛应用于航空航天工业，并逐步 进入了化工、船舶、汽车、体育器材、医疗等民用领域，并显示出了巨大的发展潜力。还原法是工 业上冶炼钛常用方法之一，该方法是以金红石(主要含 TiO2)为原料来制取，其主要工艺流程如下： 试回答下列问题： （1）已知反应①通常在 800～900℃的条件下进行，产物中有一种可燃性无色气体，其中当有 1mol Cl2 完全反应时，参加反应的还原剂的物质的量为________mol。 （2）反应②通常在 800℃的条件下进行，通入氩气的目的是______________________；分离反 应②的产物所得到的海绵钛中常混有少量杂质，应如何除去杂质？_______________________(简述 操作过程)。 （3）在上述工艺流程中可以循环使用的物质有________。 21．海水是巨大的资源宝库，海水淡化及其综合利用具有重要意义。 请回答下列问题： Ⅰ.(1)步骤 1 中，粗盐中含有 Ca2+、Mg2+、SO2−4 等杂质离子，粗盐精制过程中要使用 Na2CO3 溶液， 请写出加入 Na2CO3 溶液后相关化学反应的离子方程式_________________。 (2)海水提溴，制得 1mol Br2 需要消耗_________ mol Cl2。步骤Ⅱ中需要向母液中加入稀硫酸酸 化，其作用是___________________________。步骤Ⅲ若用 Na2SO3 水溶液吸收 Br2，有关反应的离子 方程式为_______________________________。 (3)为了从工业 Br2 中提纯溴，除去产物中残留的少量 Cl2，可向其中加入__________溶液。 Ⅱ.(1)Mg 在元素周期表中的位置：_____________，Mg(OH)2 的电子式：____________，Mg(OH)2 中所含元素的简单离子半径由小到大的顺序是____________________________。 (2)步骤Ⅳ由 Mg(OH)2 得到单质 Mg，以下方法最合适的是_______________（填序号）。 A.Mg(OH)2 MgCl2 Mg B．Mg(OH)2 MgO Mg C．Mg(OH)2 MgO Mg D．Mg(OH)2 无水 MgCl2 Mg (3)判断 Mg(OH)2 是否洗涤干净的操作是__________________。 Ⅲ. 用 Mg 制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成，例如制备醇类化合物的合成路线如下： (R：烃基： R'：烃基或 H)依据上述信息，写出制备 所需溴代烃的可能结构简式： ___________。1 单元训练金卷·高三·化学卷（B） 第十四单元 化学与自然资源的开发利用 答 案 一、选择题（每小题 3 分，共 48 分） 1．【答案】D 【解析】A、丁烯是通过石油裂化和裂解得到的，选项 A 错误；B、光电池是利用高纯单质硅的 半导体性能而制成的，选项 B 错误；C、向氨水中加入氯化铁饱和溶液得到的是氢氧化铁红褐色沉淀， 选项 C 错误；D、绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上解决环境问题，选项 D 正确。答案选 D。 2．【答案】B 【解析】A、明矾的化学式为 KAl(SO4)2·12H2O，K2SO4 和 Al2(SO4)3 为等物质的量，因此蒸发浓 缩后，可以析出明矾晶体，故 A 说法正确；B、铁单质能与 Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋发生置换反应得到金 属单质，治理污染，与吸附性无关，故 B 说法错误；C、在元素周期表的过渡元素中寻找催化剂、耐 高温、耐腐蚀的合金材料，故 C 说法正确；D、涤纶、尼龙、醇酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂等高分 子化合物都是缩聚反应制得的，故 D 说法正确。 3．【答案】A 【解析】A．还原性铁粉不具有吸水性，具有还原性，可以防止食品氧化变质，故 A 错误；B．土 壤胶粒带负电荷，能吸附带相反电荷的氨根离子，可用胶体的知识解释，故 B 正确；C．硅橡胶既能 耐高温又能耐低温，常用于航天航空工业，故 C 正确；D．在合金中加入适量稀土金属，就能大大改 善合金的性能，所以稀土元素被称为冶金工业的维生素，故 D 正确；故答案为 A。 4．【答案】B 【解析】A.农作物收割后留下的秸杆发酵后作为农家肥，可循环使用，不产生污染，符合“绿 色化学”理念，A 正确；B.大量使用化肥和农药能够引起环境污染，食品污染，不利于环境保护， 不利于身体健康，B 错误；C.太阳能、风能和氢能为清洁能源，可减少环境污染，C 正确；D.清洁能 源技术是指在可再生能源及新能源如煤的清洁高效利用等领域开发的对生态环境低污染或无污染的 新技术，加快高效洁净能源转换技术的开发，能缓解能源危机，D 正确；故合理选项是 B。 5．【答案】A 【解析】A.氨水呈碱性，遇紫色石蕊试纸变蓝，所以用蓝色石蕊试纸检验 NH3 是错误的，故 A 错误；B.长导管的作用是导气和冷凝，故 B 正确；C.苯和煤焦油互溶，从 b 层液体中分离出苯的操 作是分馏，故 C 正确；D.c 口导出的气体有乙烯等还原性气体，可使新制氯水褪色，故 D 正确；答 案：A。 6．【答案】D 【解析】A．工业上以赤铁矿（主要成分 Fe2O3）为原料冶炼铁，用一氧化碳作还原剂，反应的 化学方程式为 Fe2O3+3CO =====高温 2Fe+3CO2，A 正确；B．工业上煅烧硫铁矿用来生产硫酸，煅烧反应的 化学方程式为：4FeS2+11O2 =====高温 2Fe2O3+8SO2，B 正确；C．铝土矿的主要成分是氧化铝，电解后能 生成铝和氧气，反应的化学方程式为：2Al2O3 =====电解 4Al+3O2↑，C 正确；D．冰晶石的化学式为： Na3AlF6，不是制造玻璃的主要成分，制备普通玻璃的主要原料为纯碱、石灰石、石英等，D 错误。 答案选 D。 7．【答案】B 【解析】A. 还原时，I2 做氧化剂，亚硫酸钠做还原剂，发生的主要反应为：SO2−3 ＋I2＋H2O==2I− ＋SO2−4 ＋2H＋，A 项正确；B. 根据流程图，经过操作 X 得到四氯化碳和碘化钾溶液，操作 X 的名称为 分液，应在分液漏斗中操作，B 项错误；C.用双氧化水做氧化剂，还原产物是水，对反应无影响， 因此可以用双氧化代替氯气，C 项正确；D. I2 易溶于有机溶剂，因此富集过程是将 I2 萃取到有机溶 剂中，同时除去某些杂质离子，D 项正确；答案选 B。 8．【答案】A 【解析】A.依据金属冶炼原理分析可知，冶炼金属铁通常用热还原法，铜与铁均为比较活泼的 金属，所以冶炼铜也可以用热还原法，故 A 正确；B.Al 是活泼的金属，工业上通常用电解熔融 Al2O3 的方法得到铝单质，虽然 Mg 也是活泼的金属，但制取工业上常用电解氯化镁而不用电解氧化镁的方 法制取镁，因为氧化镁熔点高，电解氧化镁耗能极大，选择电解氯化镁，故 B 错误；C.氯气的氧化 性比碘强，故 Cl2 能把海水中的碘置换出来，虽然 F2 的氧化性比单质碘强，但是 F2 会先与水反应， 反应方程式为：2F2+2H2O=4HF+O2，所以不能把海水中的碘置换出来，故 C 错误；D.利用铝热反应可 以制备 Fe、V、Mn、Cr 等较不活泼金属，Mg 是活泼金属，工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼， 而不用铝热法，故 D 错误。故选 A。 9．【答案】B 【解析】A. 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，提高煤的 使用率，减少污染性气体的排放， 减少酸雨的危害，A 项正确；B. 废旧电池中含有重金属离子，如 果直接填埋，会对土壤造成污染，B 项错误；C. 开发新能源，如核能、太阳能、风能等，减少对矿 物能源的依赖，符合“促进低碳经济”宗旨，C 项正确；D. 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，减少污染性气体的排放，D 项正确；答案选 B。 10．【答案】C2 【解析】A. 石油与煤是化石燃料，属于不可再生资源，A 项错误；B. 煤、石油燃烧会生成二氧 化碳，生成的二氧化碳参与光合作用形成淀粉与纤维素等，因此二氧化碳不是催化剂，而是该过程 的中间产物，B 项错误；C. 光合作用是绿色植物在叶绿体内吸收太阳光把二氧化碳和水合成葡萄糖， 同时放出氧气，将太阳能转化为化学能，C 项正确；D. 图中所出现的物质中淀粉与纤维素分子式中 的 n 值不同，因此不属于同分异构体，D 项错误；答案选 C。 11．【答案】B 【解析】A．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生 成硅酸盐和水，所以光导纤维能够被碱腐蚀而造成断路，故 A 正确；B．聚氯乙烯塑料因为含有氯， 有毒，不可以代替木材，生产快餐盒，故 B 错误；C.碳纳米管表面积大，易吸附氢气，所以可以用 作新型储氢材料，故 C 正确；D.铜铝两种金属的化学性质不同，在接触处容易电化学腐蚀，故 D 正 确。答案选 B。 12．【答案】D 【解析】A.合金材料是混合物，故错误；B. 硅胶无毒，可吸水，且具有疏松多孔结构，则硅胶 可作瓶装药品的干燥剂及催化剂载体，与 SiO2 是酸性氧化物无关，故错误；C.油脂在酸性条件下水 解都得高级脂肪酸和甘油，但在碱性条件下得到高级脂肪酸盐和甘油，故错误；D. 次氯酸具有强氧 化性，漂粉精溶液吸收空气中的二氧化碳后可以生成次氯酸，所以可用于游泳池消毒，故正确。选 D。 13．【答案】D 【解析】A．灼烧实验使用的仪器有：坩埚，酒精灯，玻璃棒，三脚架，用到的玻璃仪器为：酒 精灯、玻璃棒，故 A 错误；B．氧化过程中发生反应的离子方程式为：2H++2I−+H2O2=I2+2H2O，故 B 错 误；C．碘单质遇到淀粉变蓝，用淀粉检验碘存在，通常用淀粉碘化钾试纸检验氧化性强于碘的气体， 故 C 错误；D．分液时，先打开活塞放出下层液体，再关闭活塞倒出上层液体，防止液体重新混合而 污染，故 D 正确；故答案为 D。 14．【答案】B 【解析】A、含磷洗涤剂的使用能使水体富营养化，出现赤潮现象，故 A 正确；B、工业废水任 意排放造成水资源污染，而不是水土流失，故 B 错误；C、焚烧农作物秸杆产生有害气体和粉尘，能 污染空气，故 C 正确；D、汽车排放出的尾气中所含的氮的氧化物及一氧化碳等，会污染空气，故 D 正确。故选 B。 15．【答案】B 【解析】A、含磷洗涤剂的使用能使水体富营养化，出现赤潮现象，故 A 正确；B、工业废水任 意排放造成水资源污染，而不是水土流失，故 B 错误；C、焚烧农作物秸杆产生有害气体和粉尘，能 污染空气，故 C 正确；D、汽车排放出的尾气中所含的氮的氧化物及一氧化碳等，会污染空气，故 D 正确。故选 B。 16．【答案】D 【解析】A、工业上制硅方法是：二氧化硅与碳在高温下反应得到粗硅：2SiO+2C=====高温 2Si+2CO↑， 然后将粗硅提纯即可，二氧化硅与盐酸不反应，A 错误；B、工业制取硫酸的方法是：煅烧黄铁矿生 成 SO2，然后 SO2 与 O2 在催化剂的作用下生成 SO3，然后将 SO3 气体通入硫酸中，即可制取，而不是 SO2 与水反应制取亚硫酸，再氧化为硫酸，SO2 与水的反应为可逆反应，转化率低，B 错误；C、海岸中 有大量的贝壳，贝壳的主要成分为 CaCO3，煅烧得到 CaO，溶于水得到 Ca(OH)2，故应在卤水中加入 Ca(OH)2 生成 Mg(OH)2 沉淀，然后加稀盐酸，蒸发结晶得到 MgCl2 固体，再电解熔融的 MgCl2 即可，C 错误；D、侯氏制碱法的原理是：向饱和食盐水中先通入氨气，使溶液显碱性，再通入足量的 CO2 气 体，可以增大 CO2 的吸收量，生成更多的 NaHCO3，过滤加热即可得到纯碱，D 正确。正确答案为 D。 二、非选题题（共 52 分） 17．【答案】（1）①处理至相同 pH 时，废水中 SS 含量越高，中和所需的硫酸越多 ② 加硫酸前， 静置 5~6 小时 （2）①CaSO4 Fe2++S2－=FeS ②水解平衡：S2－+H2O HS－+OH－，加入熟石灰，c(OH－)增大， 平衡逆向移动，c(S2－)增大，有利于 FeS 沉淀的生成 （3）5×10-4 【解析】（1）①根据硫酸的用量和废水中固体悬浮物(SS)含量的关系图像可知，处理至相同 pH 时，废水中 SS 含量越高，中和所需的硫酸越多，故答案为：处理至相同 pH 时，废水中 SS 含量越高， 中和所需的硫酸越多；②根据废水中 SS 含量随时间变化数据可知，静置时间越长，SS 含量越小， 根据数据，静置 5~6 小时后，SS 含量变化较小，为降低成本，减少硫酸投加量的最好办法是加硫酸 前，静置 5~6 小时，故答案为：加硫酸前，静置 5~6 小时；③电石渣废水中的阳离子主要为 Ca2+， 能够与硫酸反应生成 CaSO4 沉淀，因此滤渣 A 的主要成分有 SS 和 CaSO4，故答案为：CaSO4；（2）① 根据表格数据，化学絮凝沉淀过程中，加入 FeSO4 主要与废水中的硫离子反应生成硫化亚铁沉淀， 反应的离子方程式为 Fe2++S2－=FeS，故答案为：Fe2++S2－=FeS；②硫离子能够水解，溶液显碱性，加 入熟石灰溶液的碱性增强，抑制硫水解，有利于 FeS 沉淀的生成，故答案为：S2－+H2O HS－+OH−， 加入熟石灰，c(OH－)增大，平衡逆向移动，c(S2－)增大，有利于 FeS 沉淀的生成；（3）500mL 废水 中含有 CN-的物质的量为 =0.0001mol，生成 0.0001molCO2 和 0.00005molN2，转移的电 子的物质的量为 0.0001mol×(4-2)+0.00005mol×2×(3-0)=5×10-4 mol，故答案为：5×10-4。 18．【答案】（1）ClO－+SO2+2OH－=Cl－+SO2−4 +H2O 2NiO2+ClO－=Ni2O3 +Cl－+2O 3 Ca2+与 SO 2−4 结合生成微溶的 CaSO4 有利于反应的进行 （2）SO2+2H2O ====I2 H2SO4+H2 【解析】(1)①用 NaClO 碱性溶液吸收 SO2，次氯酸根将二氧化硫氧化生成硫酸根离子，离子方 程式是 ClO−+SO2+2OH− =Cl−+SO2−4 +H2O；②a.为了提高吸收效率，常用 Ni2O3 作为催化剂，根据催化过 程的示意图可知，过程 2 中 NiO2 和 ClO-反应生成 Ni2O3、Cl−、O，离子方程式为 2NiO2+ClO−=Ni2O3 +Cl−+2O；b.Ca(ClO)2 也可用于脱硫，且脱硫效果比 NaClO 更好，是因为 Ca2+与 SO 2−4 结合生成微溶的 CaSO4，有利于反应的进行；③通过流程图可看出,经过一系列反应碘单质没有发生变化，因此可推断 碘单质为此反应的催化剂，二氧化硫与水发生氧化还原反应生成硫酸和氢气，反应方程式为：SO2+2H2O ====I2 H2SO4+H2。 19．【答案】（1）CaSO3 CO （2）4∶1 NO 将会被氧化成 NaNO3，无法与 NH +4 反应生成无污染的 N2 （3）NH +4 +NO−2=N2↑+2H2O 2NO+2CO =====催化剂 N2+2CO2 （4）Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2 加入 Na2CO3 固体会生成 NaHCO3，再次通入废气，又重新 生成 NaHSO3，得到亚硫酸氢钠的过饱和溶液 【解析】（1）石灰乳的成分为 Ca(OH)2，能与 CO2、SO2 反应生成 CaCO3、CaSO3，加入石灰乳过 量，还有剩余的 Ca(OH)2；NO 被 X 气体氧化生成的 NO2 被 NaOH 溶液吸收，所以气体 2 中被捕获剂捕 获的气体主要为 CO；综上所述，本题答案是：CaSO3，CO。(2)根据反应流程可知，当反应物恰好完 全反应生成了亚硝酸钠，二者配比为最佳配比；设 NO 为 x mol、O2 y mol，根据电子得失守恒可知， x×(3-2)= y×2×2，所以 x∶y=4∶1；若空气过量，NO 将会被氧化而生成 NaNO3，无法与废水中的 NH +4 反应生成无污染的 N2；综上所述，本题答案是：4∶1；NO 将会被氧化而生成 NaNO3，无法与 NH +4 反应生成无污染的 N2。(3)NH +4 与亚硝酸根离子反应生成氮气，反应的离子方程式为：NH +4 +NO−2 =N2↑+2H2O；气体 1 中含有 NO、CO，通过催化剂直接转化成无污染气体氮气和二氧化碳，化学方程 式为：2NO+2CO =====催化剂 N2+2CO2；综上所述，本题答案是：NH +4 +NO−2=N2↑+2H2O；2NO+2 CO =====催化剂 N2+2CO2。(4)pH=4.1 时，I 中碳酸钠与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，反应的 化学方程式为：Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2；工艺中加入 Na2CO3 固体会生成 NaHCO3，再次通入废气， 又重新生成 NaHSO3，得到亚硫酸氢钠的过饱和溶液；综上所述，本题答案是：Na2CO3+ 2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2；加入 Na2CO3 固体会生成 NaHCO3，再次通入废气，又重新生成 NaHSO3，得到亚 硫酸氢钠的过饱和溶液。 20．【答案】（1）1 （2）氩气作保护气，防止镁、钛被氧化 将海绵钛置于盐酸中酸洗，然后过滤即可得纯净的钛 （3）Cl2、Mg 和 MgCl2 【解析】(1)反应①的反应物为 TiO2、C、Cl2，结合流程图知有 TiCl4 生成，利用原子守恒及题 给信息可知另一气体产物是 CO，所以反应的化学方程式为 TiO2+2C+2Cl2 =========800～900℃ TiCl4+2CO，在反 应中碳被 Cl2 氧化，当有 1molCl2 完全反应时，参加反应的还原剂(C)的物质的量为 1mol。(2)反应② 中反应物 Mg 以及产物 Ti 在高温下都易被空气中的氧气等氧化，所以通入氩气的目的是防止镁和钛 在高温条件下被氧化；此法制得的金属钛中含有少量金属镁，结合镁和钛(题中信息：钛耐腐蚀)性 质，可知可采用盐酸或硫酸酸洗镁和钛的混合物即可除去 Mg。(3)由流程图知可循环使用的物质为 Cl2、Mg 以及海绵钛除杂时生成的 MgCl2 等。 21．【答案】Ⅰ.（1）Ca2++CO2−3 =CaCO3↓、Ba2++CO2−3 =BaCO3↓ （2）2 抑制氯气和水反应 Br2+SO2−3 +H2O=SO2−4 +2H++2Br- （3）NaBr Ⅱ.（1）第三周期第ⅡA 族 r(O2-)>r(Mg2+)>r(H+) （2）D （3）取最后的洗涤液少量于试管中，向其中加入 HNO3 酸化的 AgNO3 溶液，如果没有沉淀生成， 证明已洗净 CH3CH2Br、CH3Br 【解析】(1)向含有 Ca2+、Mg2+、SO 2−4 等杂质离子的 NaCl 溶液中先加入过量 BaCl2 溶液除去 SO2−4 ，再加入过量 Na2CO3 溶液除去原溶液中含有的 Ca2+及为除去 SO 2−4 而加入的过量的 Ba2+，反应的 离子方程式为：Ca2++CO2−3 =CaCO3↓，Ba2++CO2−3 =BaCO3↓；(2)Cl2 具有强的氧化性，在溶液中与 Br-发 生氧化还原反应：Cl2+2Br−=2Cl−+Br2，反应产生的 Br2 被含有 SO2 的溶液吸收，发生反应：Br2+2H2O+ SO2=2HBr+H2SO4，通过该富集作用，然后向溶液中再通入氯气，发生反应，根据方程式可知：Cl2+2Br− =2Cl−+Br2，可见每反应制取 1mol Br2 需要消耗 2mol Cl2；步骤Ⅱ中需要向母液中加入稀硫酸酸 化，这是由于氯气溶于水，会与水发生反应，该反应是可逆反应：Cl2+H2O H++Cl−+HClO，向该 溶液中加入酸，增大 c(H+)，可使反应平衡逆向移动，从而可起到抑制氯气和水反应的作用。步骤Ⅲ 若用 Na2SO3 水溶液吸收 Br2，二者发生氧化还原反应，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得有 关反应的离子方程式为 Br2+SO2−3 +H2O=SO2−4 +2H++2Br−；(3)由于氧化性 Cl2>Br2，为除去溴单质中少量 的 Cl2，可向其中加入溴化钠，氯气与溴化钠反应产生单质溴及 NaCl，达到除去氯气的目的；Ⅱ.(1) Mg 是 12 号元素，在周期表中的位置是第三周期第ⅡA 族；Mg(OH)2 是离子化合物，Mg2+与 2 个 OH−之 间通过离子键结合，其电子式为 ；在 Mg(OH)2 中含有 Mg、O、H 三种元素，H+ 核外无电子，离子半径最小，Mg2+、O2−核外电子排布相同，具有两个电子层，由于原子核外电子层4 数越多离子半径越大，所以离子半径大小顺序为 r(O2−)>r(Mg2+)>r(H+)；(2)A.氯化镁中加入活泼的 金属发生置换反应，由于 Mg 很活泼，比镁活泼的金属冶炼是采用电解方法，消耗大量电能，不经济， A 错误；B.氧化镁熔点高，要求设备条件高，消耗更多能源，不经济，B 错误；C.镁能在 CO2 中燃烧 生成碳和氧化镁，镁是活泼金属，通常用电解的方法冶炼，不能用碳还原氧化镁制备，C 错误；D. 在 HCl 的气氛中加热 Mg(OH)2，二者反应产生 MgCl2，同时也抑制了 MgCl2 的水解，利用电解熔融氯 化镁的方法冶炼镁，反应方程式为：MgCl2 =====电解 Mg+Cl2↑，D 正确；故合理选项是 D。(3) Mg(OH)2 沉淀是从 NaCl 溶液中过滤出来的，若在洗涤 Mg(OH)2 沉淀的最后一次洗涤溶液中无 Cl-就可判断洗 涤干净；操作方法是：取最后的洗涤液少量于试管中，向其中加入 HNO3 酸化的 AgNO3 溶液，如果没 有沉淀生成，证明已洗净；III.使镁与 CH3Br 反应制成 CH3MgBr 然后与 CH3CHO 反应制取 ；也可以使 Mg 与 CH3CH2Br 反应制取 CH3CH2MgBr，然后与甲醛 HCHO 发生反应制取得到 ，因此需要的溴代烃的可能结构简式为 CH3CH2Br 或 CH3Br。