22．(2009·泰州模擬)隨著能源問題的進一步突出，利用熱化學循環(huán)制氫的研究受到許多發(fā)達國家的青睞。最近的研究發(fā)現(xiàn)，復合氧化物鐵酸錳(MnFe₂O₄)也可以用于熱化學循環(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)的量之比應為__________。

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

(3)利用MnFe₂O₄熱化學循環(huán)制氫的反應可表示為：

MnFe₂O₄＞1 000 KMnFe₂O_4－x+O₂↑

MnFe₂O_4－x+xH₂O―→MnFe₂O₄+xH₂↑

請認真分析上述兩個反應并回答下列問題：

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__________。

②該熱化學循環(huán)制氫的優(yōu)點有(答兩點即可)__________________________________________________。

③該熱化學循環(huán)法制氫尚有不足之處，進一步改進的研究方向是______________________________。

解析：(1)Mn為+2價，則MnFe₂O₄中Fe的化合價為+3價，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，洗滌至中性保證產(chǎn)物純凈。

(3)①x＝0.8時，鐵的總價態(tài)為(4－0.8)×2－2＝4.4，設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，改進方法可從流程簡潔方面考慮。

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

②過程簡單、節(jié)約能量、無污染、物料廉價并可循環(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題等(答兩點即可)

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)，試回答下列問題：

Ⅰ.飲用水的安全事關人民的健康，在飲用水的處理過程中，經(jīng)常要用到消毒劑，其中以“84”消毒液、漂白粉等較為常見。除了上述消毒劑以外，ClO₂由于處理水時不產(chǎn)生致癌的有機氯化物，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要密封，啟用后需要立即使用，切忌長時間放置，請用化學方程式表示其原因：______________________________________。

(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，你認為__________比較好，優(yōu)點是________________________________________________。

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，再用一種氣體X把溴吹出并用碳酸鈉溶液吸收，這時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過程：

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：Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O===CaCO₃↓+2HClO；2HClO光2HCl+O₂↑，所以漂白粉在空氣中會變質(zhì)，漂白粉應密封且放在干燥處保存。

(2)判斷方法優(yōu)劣，應從以下幾個方面分析：反應物的用量、反應的條件、產(chǎn)物的多少以及對環(huán)境有無污染等，所以②比較好，不產(chǎn)生Cl₂，無污染，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，從經(jīng)濟上、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．某研究性學習小組對鋁熱反應實驗進行研究，“鋁熱反應”的現(xiàn)象是“反應放出大量的熱，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《化學手冊》可知，Al、Fe₂O₃、Al₂O₃、Fe的熔、沸點數(shù)據(jù)如下：

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

(2)設計一個簡單的實驗方案，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)實驗室欲溶解此熔融物，下列試劑中最好的是__________(填序號)。

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)燃油一直是化學家探索的課題，將石油分餾得到的重油進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。

某研究性學習小組在實驗室中模擬石油的催化裂化。裝置如圖：實驗過程中可觀察到燒杯Ⅰ中固體石蠟先熔化，試管Ⅱ中有少量液體凝結，試管Ⅲ中酸性高錳酸鉀溶液褪色，實驗后聞試管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遵循的原則為__________，為保證實驗成功，實驗前必須進行的操作是__________，裝置中較長導管的作用是______________________________；

(2)試管Ⅱ中少量液體凝結說明了__________；

(3)試管Ⅲ中溶液褪色說明了__________；

(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　檢驗裝置的氣密性　導氣、冷凝氣體

(2)裂化生成了5個碳原子數(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，因為裂化產(chǎn)物中有烯烴，易與溴發(fā)生加成反應

(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，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、陽離子而使海水淡化。利用太陽能使海水蒸餾淡化，是有研究價值的一種淡化途徑。海水緩慢凝固后可結成冰，在這個過程中可以除去海水中的離子而淡化。將海水通過離子交換樹脂使海水淡化是一種已被應用的海水淡化方法。

答案：A

第Ⅱ卷(非選擇題，共46分)

17．以下人體日常補水的觀點中，你認為科學的是(　)

A．長期飲用碳酸飲料有利于人體補充CO₂

B．因為自來水都用氯氣、漂白粉或二氧化氯消毒過，所以可直接飲用

C．最好喝純凈水，因為純凈水不含任何化學物質(zhì)

D．運動員大量運動出了很多汗，最好喝含有氯化鈉的水，這樣可以補充必需的鹽分

解析：A項，人體不需要補充CO₂；B項，消毒過的水中含有氯，需經(jīng)過處理后再飲用；C項純凈水中至少含有水這種化學物質(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．利用太陽能、風能和氫能等能源替代化石能源

C．鼓勵私人購買和使用汽車代替公交車

D．限制使用電動車

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

答案：B

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

A．為了獲得更多的輕質(zhì)燃油，往往需要對石油進行分餾處理

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)，往往對汽油進行催化重整

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

解析：對石油的加工處理，常見的方法有分餾、裂化和重整。石油的分餾是利用沸點的不同，對各種成分進行分離的方法，A錯誤；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構，使其中的烷烴支鏈增加，環(huán)烷烴轉變?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自海水，很多海洋植物中都含有大量的碘，反應①是從海藻灰中提取碘的主要反應，反應②是從智利硝石中提取碘的主要反應：

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

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

下列有關說法正確的是(　)

A．NaI和NaIO₃在一定條件下能反應生成I₂

B．I₂在反應①中是還原產(chǎn)物，在反應②中是氧化產(chǎn)物

C．兩個反應中生成等量的I₂時轉移電子數(shù)相等

D．氧化性：MnO₂＞IO＞I₂＞SO＞Mn²⁺

解析：由NaI得到I₂，碘元素化合價升高，I₂是氧化產(chǎn)物，由NaIO₃得到I₂，碘元素化合價降低，I₂是還原產(chǎn)物，B項錯誤；在反應①中，得到1 mol I₂需要轉移2 mol電子，而在反應②中得到1 mol I₂需要轉移10 mol電子，故C錯誤；由兩個反應可以判定D選項也是錯誤的。

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↑]，下列說法中正確的是(　)

A．電解氯化鎂的過程是氧化還原反應

B．將沉淀轉化為氯化鎂的過程，是鎂原子失電子轉化為Mg²⁺的過程

C．電解得到金屬鎂的過程能寫出離子方程式，但不是氧化還原反應

D．Mg在CO₂中燃燒的反應可以改寫為離子方程式

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

答案：A