（五年高考）高考化学 专题二十六 化学与技术（全国通用）.docVIP

专题二十六 化学与技术考点一化学与工农业生产1(2015山东理综，32，15分)工业上利用氨氧化获得的高浓度nox气体(含no、no2)制备nano2、nano3，工艺流程如下：已知：na2co3nono2=2nano2co2(1)中和液所含溶质除nano2及少量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_。蒸发产生的蒸气中含有少量的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、nano3两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)no2 与na2co3 反应有nano3 生成。(2)中和液进行蒸发操作时，若水的蒸发量大，溶液浓度过大时，nano2 有可能析出。蒸发产生的蒸气中含有少量的nano2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的溶碱最合理。(3)母液进行转化时加入稀hno3可将nano2 氧化为nano3 。母液中的溶质主要是nano3 ，将其转入转化液或转入结晶操作可以提高产率，所以合理处理的方法选c、d。(4)1.38吨nano2的物质的量为：1.38106 g69 g/mol2104 mol，则生成的nano3物质的量为：1104mol，根据na 原子守恒，则na2co3的理论用量1/2(21041104)mol106 g/mol1.59106g1.59吨。答案(1)nano3(2)防止nano2的析出溶碱(3)将nano2氧化为nano3c、d(4)1.592(2014课标全国卷，36，15分)磷矿石主要以磷酸钙ca3(po4)2h2o和磷灰石ca5f(po4)3、ca5(oh)(po4)3等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况。其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。图(b)部分物质的相关性质如下：熔点/沸点/备注白磷44280.5ph3133.887.8难溶于水，有还原性sif49086易水解回答下列问题：(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的_%。(2)以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中ca5f(po4)3反应的化学方程式为_。现有1 t折合含有p2o5约30%的磷灰石，最多可制得85%的商品磷酸_t。(3)如图(b)所示，热法磷酸生产过程的第一步是将sio2、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是_(填化学式)。冷凝塔1的主要沉积物是_，冷凝塔2的主要沉积物是_。(4)尾气中主要含有_，还含有少量的ph3、h2s和hf等。将尾气先通入纯碱溶液，可除去_；再通入次氯酸钠溶液，可除去_。(均填化学式)(5)相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是_。解析(1)4%96%85%80%69%。(2)ca5f(po4)35h2so4=5caso4hf3h3po4，依据p元素守恒：生成磷酸的量为：130%14229885%0.49(t)。(3)炉渣主要成分是casio3，冷凝塔1的主要沉积物是液态白磷，冷凝塔2的主要沉积物是固态白磷。(4)尾气主要含有co、sif4，还含有少量ph3、h2s和hf等。通过碱液可以除去sif4、hf、h2s，再通入naclo溶液可以除去ph3。(5)热法磷酸工艺的优点是产品纯度高。答案(1)69(2)ca5f(po4)35h2so4=5caso4hf3h3po40.49(3)casio3液态白磷固态白磷(4)co、sif4sif4、h2s、hfph3(5)产品纯度高3(2013课标全国卷，36，15分)草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下：回答下列问题：(1)co和naoh在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为_、_。(2)该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作的滤液是_，滤渣是_；过滤操作的滤液是_和_，滤渣是_。(3)工艺过程中和的目的是_。(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是_。(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250 g溶于水，用0.050 0 moll1的酸性kmno4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗kmno4溶液15.00 ml，反应的离子方程式为_；列式计算该成品的纯度_。解析(2)该工艺中过滤前反应为na2c2o4ca(oh)2=cac2o42naoh，因此滤液为naoh，经浓缩处理可循环利用(步骤)，滤渣是cac2o4；过滤前反应为cac2o4h2so4=caso4h2c2o4，因此滤液是h2c2o4与过量的h2so4，其中h2so4可循环使用(步骤)，滤渣是caso4。(4)若直接使na2c2o4与h2so4反应，产生na2so4和h2c2o4，会含有na2so4杂质。(5)5h2c2o42mno6h=2mn28h2o10co2 5 2n(h2c2o4) 0.015 l0.050 0 moll1h2c2o42h2o纯度100%94.5%答案(1)conaohhcoona2hcoonana2c2o4h2(2)naoh溶液cac2o4h2c2o4溶液h2so4溶液caso4(3)分别循环利用氢氧化钠和硫酸(降低成本)，减小污染(4)na2so4(5)5h2c2o42mno6h=2mn28h2o10co2 5 2n(h2c2o4) 0.015 l0.050 0 moll1h2c2o42h2o纯度100%94.5%考点二化学与资源的开发利用1(2015海南化学，20，20分).(6分)下列有关海水综合利用的说法正确的是()a电解饱和食盐水可制得金属钠b海带提碘只涉及物理变化c海水提溴涉及到氧化还原反应d海水提镁涉及到复分解反应.(14分)铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。回答下列问题：(1)用铁矿石(赤铁矿)冶炼生铁的高炉如图(a)所示。原料中除铁矿石和焦炭外还有_。除去铁矿石中脉石(主要成分为sio2)的化学反应方程式为_、_；高炉排出气体的主要成分有n2、co2和_(填化学式)。(2)已知：fe2o3(s)3c(s)=2fe(s)3co(g)h494 kjmol1co(g)o2(g)=co2(g)h283 kjmol1c(s)o2(g)=co(g)h110 kjmol1则反应fe2o3(s)3c(s)o2(g)=2fe(s)3co2(g)的h_ kjmol1。理论上反应_放出的热量足以供给反应_所需要的热量(填上述方程式序号)。(3)有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图(b)所示，其中，还原竖炉相当于高炉的_部分，主要反应的化学方程式为_；熔融造气炉相当于高炉的_部分。(4)铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有so2污染空气，脱so2的方法是_。解析.a项，电解饱和食盐水的产物为氢氧化钠、氢气和氯气，不可能制得金属钠，错误；b项，海带中的碘元素以碘离子的形式存在，海带提取碘涉及化学变化，错误；c项，海水的溴元素以化合态形式存在，从海水提取溴涉及到氧化还原反应，正确；d项，浓缩的海水中加入生石灰与水反应生成ca(oh)2得到mg(oh)2沉淀，mg(oh)2又与盐酸发生分解反应mg(oh)22hcl=mgcl22h2o，故海水提取镁涉及到复分解反应，正确。故选cd。.(1)用铁矿石冶炼生铁的原料中除铁矿石和焦炭外，还需石灰石，用以除去铁矿石中的脉石(主要成分为二氧化硅)，化学反应方程式为caco3caoco2，caosio2casio3；高炉排出气体的主要成分为n2、co2和co等。(2)由题中已知的三个热化学方程式：fe2o3(s)3c(s)=2fe(s)3co(g)h494 kjmol1co(g)o2(g)=co2(g)h283 kjmol1c(s)o2(g)=co(g)h110 kjmol1根据盖斯定律：3得反应：fe2o3(s)3c(s)o2(g)=2fe(s)3co2(g)的h355 kjmol1。理论上反应放出的热量足以供给反应所需的热量。(3)分析流程图中可知“二步熔融还原法”炼铁工艺中，还原竖炉相当于高炉的炉腰部分，主要反应的化学方程式为3cofe2o32fe3co2；熔融造气炉相当于高炉的炉腹部分。(4)脱so2 的方法是用碱液吸收(氢氧化钠溶液或氨水等)。答案.cd.(1)石灰石caco3caoco2、caosio2casio3co (2)355 (3)炉腰fe2o33co2fe3co2炉腹 (4)用碱液吸收(氢氧化钠溶液或氨水等)2(2014课标全国卷，36，15分)将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。回答下列问题：(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是_(填序号)。用混凝法获取淡水提高部分产品的质量优化提取产品的品种改进钾、溴、镁等的提取工艺(2)采用“空气吹出法”从浓海水吹出br2，并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是br2na2co3h2onabrnabro3nahco3，吸收1 mol br2时，转移的电子数为_mol。(3)海水提镁的一段工艺流程如下图：浓海水的主要成分如下：离子namg2clso浓度/(gl1)63.728.8144.646.4该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为_，产品2的化学式为_，1 l浓海水最多可得到产品2的质量为_g。(4)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为_；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式_。解析(1)将海水经过处理得到淡水和浓海水，这是综合利用海水的重要途径之一，从而可以提高部分产品的质量，优化提取产品的品种，改进钾、溴、镁等的提取工艺。(2)根据反应原理，将方程式配平：3br26na2co33h2o=5nabrnabro36nahco3。每3 mol br2被吸收时转移5 mol e，则吸收1 mol br2转移 mol e。(3)工艺流程中，脱硫加入的是得到产品2过程中过滤时的滤液，而此滤液中所含的能够脱硫的离子来源于合成步骤中的石灰乳，故脱硫阶段的主要离子方程式为ca2so=caso4；而产品2是由加入石灰乳之后得到的沉淀得来的，即mg2ca(oh)2=mg(oh)2ca2，故产品2为mg(oh)2；1 l浓海水中mg2为28.8 g，故可得到产品2即mg(oh)2的质量为58 gmol169.6 g。(4)电解熔融mgcl2会得到mg和cl2，故化学方程式为mgcl2mgcl2。因为mg会与h2o发生反应生成mg(oh)2和h2，故水存在会造成产品mg的消耗，有关反应的化学方程式为mg2h2omg(oh)2h2。答案(1)(2)(3)ca2so=caso4mg(oh)269.6(4)mgcl2mgcl2mg2h2omg(oh)2h23(2013课标全国卷，36，15分)锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造如图(a)所示。回答下列问题：(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：zn2nh4cl2mno2=zn(nh3)2cl22mnooh该电池中，负极材料主要是_，电解质的主要成分是_，正极发生的主要反应是_。与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是_。(2)图(b)表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。图(b)中产物的化学式分别为a_，b_。操作a中得到熔块的主要成分是k2mno4。操作b中，绿色的k2mno4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为_。采用惰性电极电解k2mno4溶液也能得到化合物d，则阴极处得到的主要物质是_(填化学式)。解析(1)由总反应分析化合价的升降可知，zn在负极失电子发生氧化反应，在正极二氧化锰得电子结合nh生成nh3和mnooh，nh3与负极产生的zn2结合生成zn(nh3)22。(2)废旧电池中含有zn(nh3)3cl2，加盐酸生成氯化锌和氯化铵溶液，浓缩结晶、过滤得到氯化锌和氯化铵固体，加热后氯化铵分解，与氯化锌分离，故a为氯化锌，b为氯化铵。操作b中，k2mno4发生歧化反应，一部分锰元素转化为mno，一部分锰元素转化为mno2，反应的离子方程式为3mno2co2=2mnomno22co。采用惰性电极电解k2mno4溶液时，阳极是mno失电子变为mno，阴极是h得电子变为h2，阴极电极反应式为2h2e=h2。答案(1)znnh4clmno2nhe=mnoohnh3碱性电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高(答对一条即可，其他合理答案均可)(2)zncl2nh4cl3mno2co2=2mnomno22coh2考点三化学与材料制造1(2015课标全国卷，36，15分)氯化亚铜(cucl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。cucl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是cu和少量cuo)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产cucl的工艺过程如下：回答下列问题：(1)步骤中得到的氧化产物是_，溶解温度应控制在6070 ，原因是_。(2)写出步骤中主要反应的离子方程式_。(3)步骤包括用ph2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_(写名称)。(4)上述工艺中，步骤不能省略，理由是_。(5)步骤、都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有_(填字母)a分馏塔 b离心机c反应釜 d框式压滤机(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品m g，将其置于过量的fecl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a moll1的k2cr2o7溶液滴定到终点，消耗k2cr2o7溶液b ml，反应中cr2o被还原为cr3，样品中cucl的质量分数为_。解析(1)步骤是在硫酸提供的酸性条件下，利用硝酸铵氧化铜，氧化产物为cuso4。若温度过高硝酸铵会分解，温度过低溶解速度慢，故选用6070 这一适宜温度。(2)步骤后续操作是过滤，过滤得到的固体经处理得cucl产品，所以反应是生成cucl，反应物为cuso4、(nh4)2so3、nh4cl，利用so还原cu2，产物为cucl沉淀，so被氧化为so，注意溶液呈酸性(h2so4溶解)，然后配平即可。(3)由于水洗后回收硫酸铵，且cucl可溶于cl浓度较大的体系，所以用硫酸洗，注意写名称。(4)步骤为醇洗，由题给信息“cucl难溶于醇”和“在潮湿空气中易水解氧化”，可知醇洗的目的有3个，一是洗去表面的可溶性杂质，二是减少产品的溶解损耗，三是洗去表面的残留水，便于快速干燥，防止其水解氧化。(5)由于是进行固液分离，故可用离心机和框式压滤机。(6)cucl被fecl3溶液氧化为cu2，fecl3被还原为fe2，利用k2cr2o7滴定fe2，根据电子得失守恒有：cucl fecl3k2cr2o7，w(cucl)100%。答案(1)cuso4或cu2温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解(2)2cu2 so2clh2o=2cuclso2h(3)硫酸(4)醇洗有利加快去除cucl表面水分，防止其水解氧化(5)bd(6)%2(2015课标全国卷，36，15分)苯酚和丙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：相关化合物的物理常数物质相对分子质量密度/(gcm3)沸点/异丙苯1200.864 0153丙酮580.789 856.5苯酚941.072 2182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_(填序号，已知苯酚是一种弱酸)。anaoh bcaco3 cnahco3 dcao(6)蒸馏塔f中的馏出物t和p分别为_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)根据反应和工艺流程示意图可知，反应在反应器a中进行，通入的x是氧气或空气。(2)反应是分解反应，应在分解釜c中进行。(3)反应