22．(2009·泰州模擬)隨著能源問(wèn)題的進(jìn)一步突出，利用熱化學(xué)循環(huán)制氫的研究受到許多發(fā)達(dá)國(guó)家的青睞。最近的研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合氧化物鐵酸錳(MnFe₂O₄)也可以用于熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫，MnFe₂O₄的制備流程如下：

　(1)原料Fe(NO₃)_n中n＝____________，投入原料Fe(NO₃)_n和Mn(NO₃)₂的物質(zhì)的量之比應(yīng)為_(kāi)_________。

(2)步驟二中“連續(xù)攪拌”的目的是____________；步驟三中洗滌干凈的標(biāo)準(zhǔn)是______________________。

(3)利用MnFe₂O₄熱化學(xué)循環(huán)制氫的反應(yīng)可表示為：

MnFe₂O₄＞1 000 KMnFe₂O_4－x+O₂↑

MnFe₂O_4－x+xH₂O―→MnFe₂O₄+xH₂↑

請(qǐng)認(rèn)真分析上述兩個(gè)反應(yīng)并回答下列問(wèn)題：

①若MnFe₂O_4－x中x＝0.8，則MnFe₂O_4－x中Fe²⁺占全部鐵元素的百分率為_(kāi)_________。

②該熱化學(xué)循環(huán)制氫的優(yōu)點(diǎn)有(答兩點(diǎn)即可)__________________________________________________。

③該熱化學(xué)循環(huán)法制氫尚有不足之處，進(jìn)一步改進(jìn)的研究方向是______________________________。

解析：(1)Mn為+2價(jià)，則MnFe₂O₄中Fe的化合價(jià)為+3價(jià)，則Fe(NO₃)_n中n＝3，且二者比例為2∶1。

(2)連續(xù)攪拌是為了讓二者充分反應(yīng)，洗滌至中性保證產(chǎn)物純凈。

(3)①x＝0.8時(shí)，鐵的總價(jià)態(tài)為(4－0.8)×2－2＝4.4，設(shè)1 mol MnFe₂O_4－0.8中含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺物質(zhì)的量分別為x mol、y mol，則有：

解得：x＝1.6，y＝0.4，則1 mol MnFe₂O_4－0.8中含F(xiàn)e²⁺的物質(zhì)的量為1.6 mol，則Fe²⁺占的百分率為×100%＝80%。

②③由流程可看出其優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)方法可從流程簡(jiǎn)潔方面考慮。

答案：(1)3　2∶1　(2)充分反應(yīng)、沉淀完全　洗滌至流出液呈中性　(3)①80%

②過(guò)程簡(jiǎn)單、節(jié)約能量、無(wú)污染、物料廉價(jià)并可循環(huán)使用及氧氣和氫氣在不同步驟生成，不存在高溫氣體分離的問(wèn)題等(答兩點(diǎn)即可)

③尋找合適的催化劑，使MnFe₂O₄分解溫度降低或分解溫度更低的氧化物(其他合理答案亦可)

21．(2009·常州模擬)水是地球上最重要的一種物質(zhì)，試回答下列問(wèn)題：

Ⅰ.飲用水的安全事關(guān)人民的健康，在飲用水的處理過(guò)程中，經(jīng)常要用到消毒劑，其中以“84”消毒液、漂白粉等較為常見(jiàn)。除了上述消毒劑以外，ClO₂由于處理水時(shí)不產(chǎn)生致癌的有機(jī)氯化物，因此已經(jīng)逐漸地取代氯氣等成為飲用水處理中常用的消毒劑。

(1)漂白粉的商品名又叫漂白精，其中包裝袋上注明保存時(shí)要密封，啟用后需要立即使用，切忌長(zhǎng)時(shí)間放置，請(qǐng)用化學(xué)方程式表示其原因：______________________________________。

(2)生產(chǎn)ClO₂常用的方法是在酸性條件下還原NaClO₃，例如：

①2ClO+4H⁺+2Cl^－===2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O

②2ClO+SO+2H⁺===2ClO₂↑+SO+H₂O

比較兩種方法，你認(rèn)為_(kāi)_________比較好，優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________。

Ⅱ.海水中含有大量的寶貴資源，工業(yè)上從海洋中制溴的方法是：先把鹽鹵(海水中氯化鈉被分離后剩下的母液)加熱到363 K后控制pH為3.5，通入氧氣把溴置換出來(lái)，再用一種氣體X把溴吹出并用碳酸鈉溶液吸收，這時(shí)溴就歧化生成溴離子和溴酸根離子，最后用硫酸酸化，單質(zhì)溴就從溶液中析出。根據(jù)上述信息回答下列問(wèn)題：

(1)把溴吹出的氣體X，工業(yè)上最適宜選用________。

A．NH₃　B．空氣　C．氬氣　D．CO₂

(2)用Na₂CO₃溶液吸收溴，再用硫酸酸化，析出溴，是工業(yè)上獲取溴的方法之一。用離子方程式表示該反應(yīng)過(guò)程：

①____________________________________；

②____________________________________。

解析：Ⅰ.(1)漂白粉的主要成分是Ca(ClO)₂和CaCl₂，Ca(ClO)₂在空氣中易吸收CO₂和H₂O而發(fā)生如下反應(yīng)：Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O===CaCO₃↓+2HClO；2HClO光2HCl+O₂↑，所以漂白粉在空氣中會(huì)變質(zhì)，漂白粉應(yīng)密封且放在干燥處保存。

(2)判斷方法優(yōu)劣，應(yīng)從以下幾個(gè)方面分析：反應(yīng)物的用量、反應(yīng)的條件、產(chǎn)物的多少以及對(duì)環(huán)境有無(wú)污染等，所以②比較好，不產(chǎn)生Cl₂，無(wú)污染，消耗酸量小。

Ⅱ.(1)NH₃易溶于水，氬氣是稀有氣體，CO₂易造成溫室效應(yīng)，從經(jīng)濟(jì)上、環(huán)境上考慮最適宜的是空氣。

(2)離子方程式為：

3CO+3Br₂===5Br^－+BrO+3CO₂↑，

5Br^－+BrO+6H⁺===3Br₂+3H₂O。

答案：Ⅰ.(1)Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O===CaCO₃↓+2HClO；2HClO光2HCl+O₂↑

(2)②　不產(chǎn)生Cl₂，無(wú)污染，消耗酸量小

Ⅱ.(1)B

(2)①3CO+3Br₂===5Br^－+BrO+3CO₂↑

②5Br^－+BrO+6H⁺===3Br₂+3H₂O

20．某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象是“反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒”和“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。

查閱《化學(xué)手冊(cè)》可知，Al、Fe₂O₃、Al₂O₃、Fe的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下：

(1)某同學(xué)推測(cè)，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物質(zhì)是鐵鋁合金。理由是：該反應(yīng)放熱，能使鐵熔化，而鋁的熔點(diǎn)比鐵低，此時(shí)液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認(rèn)為他的解釋是否合理？__________(填“合理”或“不合理”)。

(2)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。填寫下列表格：

(3)實(shí)驗(yàn)室欲溶解此熔融物，下列試劑中最好的是__________(填序號(hào))。

A．濃硫酸　B．稀硫酸　C．稀硝酸　D．NaOH溶液

答案：(1)合理

(2)

(3)B

19．如何從石油中獲得更多的輕質(zhì)燃油一直是化學(xué)家探索的課題，將石油分餾得到的重油進(jìn)行裂化可以獲得更多的輕質(zhì)燃油。

資料一：石蠟是含有20-30個(gè)碳原子的烷烴的混合物，常溫下呈固態(tài)。

資料二：石油催化裂化中通常使用Al₂O₃做催化劑。

某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬石油的催化裂化。裝置如圖：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可觀察到燒杯Ⅰ中固體石蠟先熔化，試管Ⅱ中有少量液體凝結(jié)，試管Ⅲ中酸性高錳酸鉀溶液褪色，實(shí)驗(yàn)后聞試管Ⅱ中液體氣味，具有汽油的氣味。

(1)該裝置儀器連接的順序應(yīng)遵循的原則為_(kāi)_________，為保證實(shí)驗(yàn)成功，實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的操作是__________，裝置中較長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是______________________________；

(2)試管Ⅱ中少量液體凝結(jié)說(shuō)明了__________；

(3)試管Ⅲ中溶液褪色說(shuō)明了__________；

(4)能否用試管Ⅱ中的液體萃取溴水中的溴，理由是______________________________________。

(5)寫出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學(xué)方程式__________________________________。

(6)石油裂化的重要意義是________________________________。

答案：(1)從下往上，從左往右　檢驗(yàn)裝置的氣密性　導(dǎo)氣、冷凝氣體

(2)裂化生成了5個(gè)碳原子數(shù)以上的烴

(3)裂化生成了碳原子數(shù)小于5的烯烴

(4)不能，因?yàn)榱鸦�產(chǎn)物中有烯烴，易與溴發(fā)生加成反應(yīng)

(5)C₂₀H₄₂Al2O3△C₁₀H₂₂+C₁₀H₂₀

(6)可提高石油產(chǎn)品中輕質(zhì)燃油特別是汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量

18．若將海水淡化做飲用水使用時(shí)，下列方法在原理上完全不可行的是(　)

A．加明礬使海水中的鹽分沉淀而淡化

B．利用太陽(yáng)能使海水蒸餾淡化

C．將海水緩慢凝固以獲取淡化的飲用水

D．將海水通過(guò)離子交換樹脂，以除去所含離子

解析：明礬凈水是利用Al³⁺水解生成的Al(OH)₃膠體的吸附作用而除去水中的一些懸浮物，并不能除去海水中的陰、陽(yáng)離子而使海水淡化。利用太陽(yáng)能使海水蒸餾淡化，是有研究?jī)r(jià)值的一種淡化途徑。海水緩慢凝固后可結(jié)成冰，在這個(gè)過(guò)程中可以除去海水中的離子而淡化。將海水通過(guò)離子交換樹脂使海水淡化是一種已被應(yīng)用的海水淡化方法。

答案：A

第Ⅱ卷(非選擇題，共46分)

17．以下人體日常補(bǔ)水的觀點(diǎn)中，你認(rèn)為科學(xué)的是(　)

A．長(zhǎng)期飲用碳酸飲料有利于人體補(bǔ)充CO₂

B．因?yàn)樽詠?lái)水都用氯氣、漂白粉或二氧化氯消毒過(guò)，所以可直接飲用

C．最好喝純凈水，因?yàn)榧儍羲�不含任何化學(xué)物質(zhì)

D．運(yùn)動(dòng)員大量運(yùn)動(dòng)出了很多汗，最好喝含有氯化鈉的水，這樣可以補(bǔ)充必需的鹽分

解析：A項(xiàng)，人體不需要補(bǔ)充CO₂；B項(xiàng)，消毒過(guò)的水中含有氯，需經(jīng)過(guò)處理后再飲用；C項(xiàng)純凈水中至少含有水這種化學(xué)物質(zhì)。

答案：D

16．下列敘述能改善空氣質(zhì)量的是(　)

A．以煤等燃料作為主要生活燃料

B．利用太陽(yáng)能、風(fēng)能和氫能等能源替代化石能源

C．鼓勵(lì)私人購(gòu)買和使用汽車代替公交車

D．限制使用電動(dòng)車

解析：以煤等燃料作為生活燃料會(huì)產(chǎn)生大量空氣污染物；私人汽車代替公交車會(huì)使汽油消耗量增加，帶來(lái)的空氣污染物增多。

答案：B

15．成分不同的石油，加工方法往往不同。下列有關(guān)石油的加工方法，說(shuō)法不正確的是(　)

A．為了獲得更多的輕質(zhì)燃油，往往需要對(duì)石油進(jìn)行分餾處理

B．為了提高汽油的產(chǎn)量，通常采用裂化，裂化分為熱裂化、加氫裂化和催化裂化三種

C．為了提高汽油的品質(zhì)，往往對(duì)汽油進(jìn)行催化重整

D．催化重整可以使汽油中烷烴的支鏈增加，環(huán)烷烴和烷烴轉(zhuǎn)變?yōu)榉枷銦N，從而提高汽油品質(zhì)

解析：對(duì)石油的加工處理，常見(jiàn)的方法有分餾、裂化和重整。石油的分餾是利用沸點(diǎn)的不同，對(duì)各種成分進(jìn)行分離的方法，A錯(cuò)誤；裂化是為了提高輕質(zhì)燃油特別是汽油的產(chǎn)量的方法，裂化可分為熱裂化、催化裂化和加氫裂化三種方式，故B正確；催化重整可以提高汽油的品質(zhì)，可以調(diào)整分餾所得到的汽油中烴分子的碳鏈結(jié)構(gòu)，使其中的烷烴支鏈增加，環(huán)烷烴轉(zhuǎn)變?yōu)榉枷銦N，所以C、D正確。

答案：A

14．氯、溴、碘等鹵族元素主要來(lái)自海水，很多海洋植物中都含有大量的碘，反應(yīng)①是從海藻灰中提取碘的主要反應(yīng)，反應(yīng)②是從智利硝石中提取碘的主要反應(yīng)：

①2NaI+MnO₂+3H₂SO₄===2NaHSO₄+MnSO₄+2H₂O+I₂；

②2NaIO₃+5NaHSO₃===2Na₂SO₄+3NaHSO₄+H₂O+I₂。

下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　)

A．NaI和NaIO₃在一定條件下能反應(yīng)生成I₂

B．I₂在反應(yīng)①中是還原產(chǎn)物，在反應(yīng)②中是氧化產(chǎn)物

C．兩個(gè)反應(yīng)中生成等量的I₂時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等

D．氧化性：MnO₂＞IO＞I₂＞SO＞Mn²⁺

解析：由NaI得到I₂，碘元素化合價(jià)升高，I₂是氧化產(chǎn)物，由NaIO₃得到I₂，碘元素化合價(jià)降低，I₂是還原產(chǎn)物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在反應(yīng)①中，得到1 mol I₂需要轉(zhuǎn)移2 mol電子，而在反應(yīng)②中得到1 mol I₂需要轉(zhuǎn)移10 mol電子，故C錯(cuò)誤；由兩個(gè)反應(yīng)可以判定D選項(xiàng)也是錯(cuò)誤的。

答案：A

13．從海水中提取鎂，需要在海水中加堿[Mg²⁺+2OH^－===Mg(OH)₂↓]，沉淀經(jīng)分離后轉(zhuǎn)化為氯化鎂[Mg(OH)₂+2H⁺===Mg²⁺+2H₂O]，最后電解得到金屬鎂[MgCl₂(熔融)通電Mg+Cl₂↑]，下列說(shuō)法中正確的是(　)

A．電解氯化鎂的過(guò)程是氧化還原反應(yīng)

B．將沉淀轉(zhuǎn)化為氯化鎂的過(guò)程，是鎂原子失電子轉(zhuǎn)化為Mg²⁺的過(guò)程

C．電解得到金屬鎂的過(guò)程能寫出離子方程式，但不是氧化還原反應(yīng)

D．Mg在CO₂中燃燒的反應(yīng)可以改寫為離子方程式

解析：MgCl₂(熔融)通電Mg+Cl₂↑，此過(guò)程中存在著化合價(jià)的變化，因此A正確而C錯(cuò)誤；將沉淀轉(zhuǎn)化為氯化鎂的過(guò)程，是氫氧化鎂轉(zhuǎn)化為Mg²⁺的過(guò)程，而不是原子和離子間的轉(zhuǎn)化，故B錯(cuò)誤；Mg在CO₂中燃燒的反應(yīng)不能寫出離子方程式。

答案：A