1、1模块综合检测学生用书单独成册(时间：45 分钟；满分：100 分)一、选择题(本题包括 8 小题，每小题 5 分，共 40 分)1生产、生活离不开各种化学物质，下列说法不正确的是( )A不需要通过化学反应就能从海水中获得食盐和淡水B潜水艇在紧急情况下可用过氧 化钠供氧C氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂D工业上常用硅制造光导纤维解析：选 D。制作光导纤维的材料应为 SiO2。2化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是( )A为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药B绿色化学的核心是应用化学原理对 环境污染进行治理C实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源D
2、垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用解析：选 D。A 项，为了提高农作物的产量和质量，应研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量；B 项，绿色化学的核心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 ；C 项，化石能源是有限的一次能源，为了长远的可持续发展，必须开发新能源；D项，垃圾也是一种重要的资源。综合分析可知，本 题选 D 项。3氨气是化肥工业的主要原料，要解决氨气的工业化生产，关键是解决氢气的来源问题。下列最适用于工业制氢的方法是( )A电解水制取氢气B用煤或焦炭制取氢气C用天然气制取氢气D用盐酸和金属反应制取氢气解析：选 C。题目考查了制氨气所需原料之一的氢气的制备方法，作为工
3、业生产，首先要保证成本较低，有较大的经济效益。A 中电解水制氢气，电能消耗大，成本高，不适用于工业生产中制取大量的氢气；D 中用盐酸和金属反应制取氢气成本更高；C 中天然气作为清洁能源，便于管道运输，且用其制取氢气时，投资较少、能耗较低；B 中用煤或焦炭作原料，容易造成污染，且相对于用天然气作原料投资较大、能耗较高。4工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法类别都正确的是( )选项 污染物 处理措施 方法类别A 废酸 加生石灰中和 物理法B Cu2 等重金属离子 加硫酸盐沉降 化学法C 含苯废水 用活性炭吸附 物理法D 含纯碱的废水 加石灰水反应 化学法解析：
4、选 C。废酸与碱中和属于化学法，A 项错；Cu 2 不能用 SO 沉降，B 项错；含24纯碱的废水应用适量酸处理，D 项错。5下列说法中不正确的是( )A煮沸暂时硬水后，水的硬度一定降低B硬水中加入适量石灰水后，由于生成 Mg(OH)2、CaCO 3沉淀，水就软化了C永久硬水主要是由含有 Ca2 、Mg 2 的硫酸盐和氯化物形成的，加热煮沸是不能软化的D如果用 RH 型离子交换树脂软化硬水，则发生的交换反应可以表示为Ca2 2HR= =CaR22H 解析：选 B。加入石灰水后只能除去暂时硬度，并将 Mg2 引起的永久硬度转化为 Ca2引起的永久硬度，仍然存在大量 Ca2 。6海洋中有丰富的食品
5、、矿产、能源、药物和水产资源，如图为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是( )2A制取 NaHCO3是利用其溶解度小于 NaCl 的溶解度B用澄清石灰水可鉴别 NaHCO3和 Na2CO3C在第、步骤中，溴元素均被氧化D工业上通过电解饱和 MgCl2溶液制取金属镁解析：选 A。B 项，分别向碳酸钠和碳酸氢钠溶液中加入澄清石灰水，均有白色沉淀产生，故不能鉴别；C 项，第步骤中，溴元素被还原，故不正确；D 项，工业上采用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁，故不正确。7海洋约占地球表面积的 71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法不正确的是( )A可用 BaCl2溶液除去粗盐中的 SO2
6、4B从苦卤中提取 Br2的反应的离子方程式为 2Br Cl 2=2Cl Br 2C试剂 X 可以选用石灰乳D工业上，电解熔融 Mg(OH)2冶炼 金属镁解析：选 D。工业冶炼金属镁是电解熔融的 MgCl2而不是 Mg(OH)2。8下列关于工业生产的说法中正确的是( )A氯碱工业中阳离子交换膜的主要作用是防止氯气和氢气以及氢氧化钠反应B硫酸工业中合成 SO3通常采用常压，是因为常压比高压更有利于 SO3的生成C电解精炼铜时，纯铜作阳极，粗铜作阴极D工业合成氨通常采用 400500 的高温主要是为了提高氮气的转化率解析：选 A。A 项，阳离子交换膜只允许阳离子通过，从而阻止阴极产生的氢气和阳极产生
7、的氯气相混合而引起爆炸，同时也能避免氯气和氢氧化钠反应生成 NaClO 而影响烧碱的纯度；B 项，硫酸工业中合成 SO3通常采用常压，是因为常压下 SO2的转化率已经很高，考虑到经济效益，采用常压即可；C 项，电解精炼铜时，纯铜作阴极，粗铜作阳极；D 项，采用高温主要是为了提高反应速率。二、非选 择题(本题包括 4 小题，共 60 分)9(14 分)金属钛(Ti)因具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注，被誉为“未来金属” 。常温下钛不和非金属、强酸反应，加热至红热时，能与常见的非金属反应。工业上由钛铁矿(主要成分为 FeTiO3)制取金属钛的主要工艺过程如下：(1)从金属矿石中提炼金属一般
8、需要经过三个阶段，上述工艺中涉及的有_、金属的精炼；没有涉及的一个阶段是_；生铁实际上属于铁、_等元素形成的合金。若生产中碳的氧化产物主要为一种可燃性气体，请分别写出反应、 的化学方程式：_、_。(2)生产中，碳除了作还原剂还原金属矿物外，另一个重要作用是_；反应是在氩气的环境中进行，目的是_，如何从反应后的固体中获得金属钛 ：3_。解析：(1)反应、中生成的可燃性气体是 CO，中除 CO 外还 有单质铁、TiO 2生成；中产物只有 CO、Ti Cl4两种。(2)因上述冶炼均需要在高温下进行，故碳的另一个作用就是燃烧，提供反应所需要的热能。反应结束后，固体物质为钛、镁、MgCl 2的混合物，结
9、合题目信息知加盐酸或稀硫酸后就可以溶解镁及 MgCl2，然后过滤得到钛。答案：(1)矿石中金属元素的还原 矿石的富集 碳FeTiO3C FeTiO 2CO = = = = =高 温 TiO22Cl 22C TiCl42CO= = = = =高 温 (2)作燃料，提供反应所需要的热能 防止钛、镁被空气氧化向固体中加入足量盐酸(或稀硫酸)，充分反应后过滤、洗涤、干燥10(14 分)(2015高考山东卷)工业上利用氨氧化获得的高浓度 NOx气体(含 NO、NO 2)制备 NaNO2、NaNO 3，工艺流程如下：已知：Na 2CO3NONO 2=2NaNO2CO 2(1)中和液所含溶质除 NaNO2及
10、少量 Na2CO3外，还有_(填化学式)。(2)中和液进行蒸发操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是_。蒸发产生的蒸汽中含有少量 NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的_(填操作名称)最合理。(3)母液进行转化时加入稀 HNO3的目的是_。母液需回收利用，下列处理方法合理的是_。a转入中和液 b转入结晶操作c转入转化液 d转入结晶操作(4)若将 NaNO2、NaNO 3两种产品的物质的量之比设为 21，则生产 1.38 吨 NaNO2时，Na2CO3的理论用量为_吨(假定 Na2CO3恰好完全反应)。解析：(1)NO 2与碱液反应可生成 NaNO3。(2)蒸发操作的
11、目的是使 NaNO2结晶析出，使 NaNO3留在母液中，当水蒸发量太大时，可能会造成 NaNO3的浓度过大，从而形成饱和溶液而结晶析出。NaNO 2冷凝后用于流程中的溶碱操作，以达到原料循环利用的目的。(3)酸性条件下，NaNO 2易被氧化，加入 HNO3可提供酸性环境。母液中含有 NaNO3，将其转入转化液，或转入结晶操作，以达到原料循环利用的目的。(4)设 Na2CO3理论用量为 x，根据 Na 元素守恒得 2 ，解得x106 1.38 t69 12 1.38 t69x1.59 t。答案：(1)NaNO 3(2)防止 NaNO3的析出 溶碱(3)将 NaNO 2转化为 NaNO3 cd(4
12、)1.5911(17 分)(2016河南开封模拟)水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。(1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。目前，_和_是主要的去离子方法。(2)根据废水中所含有害物质的不同，工业上有多种废水的处理方法。废 水 中 和 法 pH近 于 74废 水 悬 凝 法 除 悬 浮 物废 水 沉 淀 法 除 Cu2 、 Hg2废 水 氧 化 还 原 法 除 CN废水若采用 CO2处理，离子方程式是_。废水常用明矾处理。实践中发现废水中的 c(HCO )越大，净水效果越好，这是因 3为_。废水中的汞元素存在如下转化(在空格上填相应的化学式)：Hg2 _=
13、=CH3Hg H 。我国规定，Hg 2 的排放标准不能超过 0.05 mg/L。若某工厂排放的废水 1 L 中含 Hg2 3107 mol，是否达到了排放标准？_(填“是”或“否”)。废水常用 Cl2氧化 CN 生成 CO2和 N2。若参加反应的 Cl2与 CN 的物质的量之比为52，则该反应的离子方程式为_。(3)地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行_处理。把进行过离子交换的 CaR2(或 MgR2)型树脂置于_中浸泡一段时间后便可再生。(4)海水的淡化是除去海水中所含的盐分，下图是利用电渗析法从海水中获得淡水的原理图，已知海水中含有 Na 、Cl 、Ca 2 、Mg 2
14、、SO 等，电极为惰性电极。请回答：24阳离子交换膜是指_(填“A”或“B”)。写出通电后阳极区的电极反应式：_。解析：(2)废水的处理方法是中和法，由于 CO2水溶液显酸性，所以该方法是去除OH ，离子方程式为 OH CO 2=HCO 。废水的处理方法是悬凝法，目的是使悬浮的固 3体小颗粒沉降。常用明矾作净水剂。在实践中发现废水中的 c(HCO )越大，净水效果越好， 3这是因为 Al3 和 HCO 发生水解相互促进反应，水解的程度越大，产生的 Al(OH)3就越多， 3吸附效果就越好，因而净水效果增强。根据质量守恒定律可得缺少的物质应该为 CH4。在1 L 的废水中含有的 Hg2 的质量为
15、 3107 mol201 g/mol6.0310 5 g6.0310 2 mg0.05 mg，因此不符合排放标准。废水常用 Cl2氧化 CN 生成 CO2和 N2，若参加反应的 Cl2与 CN 的物质的量之比为 52，根据质量守恒定律及电荷守恒可得该反应的离子方程式为 5Cl22CN 4H 2O=10Cl 2CO 2N 28H 。(3)地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行软化处理，以降低 Ca2 、Mg 2 的含量。把进行过离子交换的CaR2(或 MgR2)型树脂置于 5%8%的 NaCl 溶液中浸泡，发生反应：CaR22NaCl= =2NaRCaCl 2或 MgR22NaC
16、l= =2NaRMgCl 2，一段时间后便得到了 NaR，又能重复使用，即获得了再生。(4)阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜 B 在阴极附近，电解池阴极是阳离子放电，所以隔膜 B 是阳离子交换膜。电解池阳极是溶液中的 Cl放电，所以通电后阳极电极反应式是 2Cl 2e =Cl2。答案：(1)离子交换法 膜分离法(2)OH CO 2=HCO HCO 会促进 Al3 的水解，使净水效果增强 CH 4 否 3 35Cl 22CN 4H 2O=10Cl 2CO 2N 28H (3)软化 5%8%的食盐水(4)B 2Cl 2e =Cl212(15 分)(2015高考全国卷，36,15 分)苯酚和丙
17、酮都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程示意图如下：5相关化合物的物理常数物质 相对分子质量 密度/(gcm 3 ) 沸点/异丙苯 120 0.864 0 153丙酮 58 0.789 8 56.5苯酚 94 1.072 2 182回答下列问题：(1)在反应器 A 中通入的 X 是_。(2)反应和分别在装置_和_中进行。(填装置符号)(3)在分解釜 C 中加入的 Y 为少量浓硫酸，其作用是_，优点是用量少，缺点是_。(4)反应为_ _(填“放热”或“吸热”)反应。反应温度应控制在 5060 ，温度过高的安全隐患是_。(5)中和釜 D 中加入的 Z 最适宜的是
18、_ (填标号，已知苯酚是一种弱酸)。aNaOH bCaCO 3 cNaHCO 3 dCaO(6)蒸馏塔 F 中的馏出物 T 和 P 分别是_和_，判断的依据是_。(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是_。解析：(1)由反应原理可知，异丙苯先被 O2氧化生成异丙苯过氧化氢，异丙苯过氧化氢再在酸性溶液中转化为苯酚和丙酮，结合工艺流程图可知，反应器 A 中通入的气体 X 应作为反 应物，故 X 是 O2。(2)反应异丙苯与 O2在装置 A 中进行，生成异丙苯过氧化氢，生成的异丙苯过氧化氢在装置 C(分解釜)中发生分解生成苯酚和丙酮。(3)反应在酸性条件下进行，加入少量浓硫酸可提供酸性环境，加快化学反应
19、速率。浓硫酸具有较强的腐蚀性，容易腐蚀反应设备。(4)反应的 H0，则该反应为放热反应。异丙苯过氧化氢在温度较高时易放出 O2，引起爆炸，故反应将温度控制在 5060 。(5)中和釜 D 中发生反应的作用是除去硫酸，并防止苯酚转化为苯酚盐；CaCO 3、CaO 与H2SO4反应都生成微溶性 CaSO4，影响中和效果，NaOH 的碱性较强，具有较强的腐蚀性，且能与苯酚反应生成苯酚钠，NaHCO 3能除去硫酸，且不和苯酚反应，故可选用 NaHCO3。(6)丙酮的沸点为 56.5 、苯酚的沸点为 182 ，丙酮的沸点低于苯酚，在蒸馏过程中先被蒸出。由图可知，蒸馏塔 F 中先蒸出 T，后蒸出 P，因此 T 为丙酮，P 为苯酚。(7)反应、中，反应物原子最终都转化到苯酚和丙酮中，原子利用率为 100%，故该6方法的优点是原子利用率高。答案：(1)O 2(或空气)(2)A C(3)催化剂(提高反应速率) 腐蚀设备(4)放热 可能会导致(过氧化物)爆炸(5)c(6)丙酮 苯酚 丙酮的沸点低于苯酚(7)原子利用率高
