（重庆专用）高考化学二轮复习 第14讲《化学与技术》模块训练试题.doc

专题五 选修模块第14讲化学与技术模块(时间：45分钟分值：100分)(共6个题，共100分)1(17分).(2013上海化学，6)与索尔维制碱法相比，侯德榜制碱法最突出的优点是()。a原料利用率高 b设备少c循环利用的物质多 d原料易得.(2013上海化学，五)溴主要以br形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备br2的操作步骤为：一定条件下，将cl2通入浓缩的海水中，生成br2利用热空气将br2吹出，并用浓na2co3溶液吸收，生成nabr、nabro3等用硫酸酸化步骤得到的混合物。完成下列填空：(1)cl2氧化br应在_条件下进行，目的是为了避免_。(2)br2可用热空气吹出，其原因是_。(3)写出步骤所发生的化学反应方程式_。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是_。步骤的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为_。(4)为了除去工业br2中微量的cl2，可向工业br2中 _。a通入hbr b加入na2co3溶液c加入nabr溶液 d加入na2so3溶液解析.侯德榜制碱法的最突出的优点是原料的利用率高，a项正确，b、c、d错误。.(1)在碱性条件下cl2易与碱反应生成氯化物和次氯化酸盐，因而cl2氧化br应在酸性条件下进行；(2)br2易挥发，可用热空气加热，使溶液中的br2变成溴蒸气，然后冷凝可得溴单质；(3)在酸性条件下，nabr和nabro3可反应生成单质溴5nabrnabro33h2so4=3na2so43br23h2o，而盐酸易挥发其酸用h2so4而不用盐酸；(4)利用cl2的氯化性强于br2，为除去br2中cl2，可用hbr、nabr除去cl2；cl22hbr=br22hbr、cl22nabr=2naclbr2。答案.a.(1)酸性cl2与碱发生歧化反应(2)br2易挥发，用热空气加热可把溶液中的溴变为溴蒸气，冷凝可得液溴(3)5nabrnabro33h2so4=3na2so43br23h2o，na2co3h2so4=na2so4h2oco2盐酸易挥发，用盐酸酸化会使制得的br2中混有少量盐酸溴易挥发，有毒，具有较强的腐蚀性，不易运输，而nabr和nabro3溶液容易储存运输(4)ac2(2013海南，20)(20分).下列叙述正确的是()。a合成氨的“造气”阶段会产生废气b电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放c电解制铝的过程中，作为阳极材料的无烟煤不会消耗d使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染.硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是_。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有_。(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种技术路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：发生的主要反应电弧炉sio22csi2co流化床反应器si3hclsihcl3h2还原炉sihcl3h2si3hcl用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为_；硅化硅又称_，其晶体结构与_相似。在流化床反应的产物中，sihcl3大约占85%，还有sicl4、sih2cl2、sih3cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯sihcl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_。物质sisicl4sihcl3sih2cl2sih3clhclsih4沸点/2 35557.631.88.230.484.9111.9sihcl3极易水解，其完全水解的产物为_。(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是_。解析.a中氨的造气用天燃气或煤，必产生二氧化碳；b中电镀液含重金属离子，应处理后排放；c中，铝的生产中阳极会产生二氧化碳，煤有消耗；d中煤的气化后作了脱硫处理，污染减少。.(3)比较sihcl3、sicl4、sih2cl2、sih3cl的沸点，可得常温下sihcl3、sicl4为液体、sih2cl2、sih3cl为气体，沉降除去产物中的固体后，冷凝得到sihcl3、sicl4的混合液体，用蒸馏可分离二者。答案.ad.(1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁)(2)石英砂、纯碱和石灰石(3)sio23csic2co金刚砂金刚石(或单晶硅)精馏(或蒸馏)h4sio4(或h2sio3)、h2、hcl(4)h2、hcl3(2013全国新课标，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)从方程式可以看出zn是还原剂，为负极，mno2是氧化剂，为正极，其还原产物为mnooh，可写出正极电极反应。从构造图可以看出，普通锌锰干电池中锌筒既是负极又是外壳，当负极消耗时，氯化铵糊可能泄漏，而碱性锌锰干电池的负极在内部，不易发生电解质泄漏。(2)从普通锌锰干电池的构造和反应原理可知可溶性的离子为zn2、nh、cl，因而从滤液中能获取zncl2、nh4cl，又nh4cl易分解，知b为nh4cl。由问题信息知紫色溶液为mno，黑褐色不溶固体是mno2，即可根据反应物和生成物书写k2mno4在co2条件下歧化生成kmno4和mno2的离子方程式。由于向阴极运动的离子有k和h，而h的放电能力比k强，因而h放电产生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提高(答对一条即可，其他合理答案也可)(2)zncl2nh4cl3mno2co2=2mnomno22coh24(2013山东理综，31)(15分)废旧硬质合金刀具中含碳化钨(wc)、金属钴(co)及少量杂质铁，利用电解法可回收wc和co。工艺流程简图如下：(1)电解时废旧刀具作阳极，不锈钢作阴极，hcl溶液为电解液。阴极主要的电极反应式为_。(2)净化步骤所得滤饼的主要成分是_。回收的洗涤液代替水配制电解液，目的是回收利用其中的_。(3)溶液的主要成分是_。洗涤coc2o4不充分对最终产品纯度并无明显影响，但焙烧时会造成环境污染，原因是_。(4)将co2o3还原成co粉的化学反应方程式为_。解析(1)电解时，阴极：2h2e=h2，阳极fe2e=fe2(很少)。co2e=co2，当co、fe被充分电解后，剩余的为wc。(2)由于2fe22hh2o2=2fe32h2o，通入nh3，控制ph值，使fe3生成fe(oh)3沉淀，所以滤饼为fe(oh)3。由于fe(oh)3表面会附着co2，所以通过回收洗涤液，可以回收利用co2。(3)根据后续流程中的coc2o4，加入(nh4)2c2o4后，发生的反应为cocl2(nh4)2c2o4=2nh4clcoc2o4，所以溶液的主要成分为nh4cl。过滤得到的coc2o4中会含有nh4cl，加热焙烧时nh4cl分解，生成nh3、hcl逸出，所以对产品纯度不会造成影响，但nh3、hcl会污染环境。(4)h2还原co2o3的方程式：co2o33h22co3h2o。答案(1)2h2e=h2(2)fe(oh)3co2(或co)(3)nh4cl焙烧时nh4cl分解产生nh3和hcl(4)co2o33h22co3h2o5(2013重庆六校联考)(15分)硫酸是一种重要的化工产品，接触法制硫酸的简要流程如图所示：请回答下列问题：(1)图中的造气和催化反应分别在甲、乙设备中进行，请写出设备名称：甲为_，乙为_。(2)下列有关接触法制硫酸的说法中，正确的是_(填序号)。a从甲设备中出来的炉气需净化，是为了防止混合气体污染空气b乙设备中使用催化剂，是为了增大反应速率和so2的转化率c煅烧含硫48%的黄铁矿时，若fes2损失了2%，则s损失4%d乙设备中发生反应的适宜条件是v2o5催化剂、高温、高压e乙设备中需安装热交换器(3)硫酸工厂排放的尾气中含少量so2。为防止污染大气，在排放前必须进行尾气处理并设法回收利用。硫酸工厂排放的尾气中的so2通常用石灰水吸收，然后再用稀硫酸处理。写出上述过程中发生反应的化学方程式：_。若某硫酸工厂每天排放的1万立方米(标准状况下)尾气中含0.224%(体积分数)的so2，通过上述方法处理，理论上需要生石灰_kg。(4)某研究小组用naoh溶液吸收尾气中的二氧化硫，将所得的na2so3溶液进行电解循环再生，这种新工艺叫做再生循环脱硫法。其中阴、阳膜组合循环再生机理如图所示，a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域，电极材料为石墨。图中a表示_(填“阴”或“阳”)离子交换膜。ae分别代表生产中的原料或产品，其中c为硫酸，则a表示_，e表示_。阳极的电极反应式为_。解析(1)黄铁矿在沸腾炉中煅烧得到so2，so2在接触室转化成so3。(2)选项a，从沸腾炉中出来的so2中含有水蒸气、粉尘等，净化的目的主要是避免管道腐蚀和催化剂中毒等。选项b，催化剂只能增大反应速率，但对化学平衡和so2的转化率没有影响。选项c，若fes2损失了2%，则s也损失了2%。选项d，常压下so2的转化率已很高，所以接触室中发生的反应在常压下进行。选项e，接触室中so2和o2的反应属于放热反应，安装热交换器可带走多余的热量，有利于so2的转化，交换出去的热量可用于取暖、发电等。(3)so2与ca(oh)2反应生成caso3，caso3与h2so4反应生成so2，so2可参与循环反应，从而提高其利用率。1万立方米(标准状况下)尾气中含0.224%(体积分数)的so2的物质的量为1.00103mol，根据so2ca(oh)2cao，可得cao的质量为1.00103 mol56 gmol156 000 g56 kg。(3)na2so3溶液中的so通过阴离子交换膜到达阳极，从而失去电子生成h2so4：so2eh2o=2hso，h通过阳离子交换膜到达阳极，得到电子生成h2：2h2e=h2答案(1)沸腾炉接触室(2)e(3)so2ca(oh)2=caso3h2o、caso3h2so4=caso4so2h2o56(4)阳naoh溶液氢气so2eh2o=2hso6(创新预测题)(18分)金属钛是继铁、铝之后的“第三金属”，钛和钛的合金有着日益广泛的应用。它有“21世纪的金属”、“空间金属”等美誉。制取金属钛的原料主要为金红石，其中含tio2大于96%。二氧化钛是世界上最白的东西。含有fe2o3的钛铁矿(主要成分为fetio3)制取纳米级tio2的流程如下：(1)ti的原子序数为22，ti位于元素周期表中的第_周期第_族。(2)步骤中发生的离子方程式为_、_。(3)热过滤的目的是_；步骤冷却的目的是_。(4)上述制备二氧化钛的过程中，可以利用的副产物是_；考虑成本和废物综合利用因素，废液最好在步骤处理，而步骤是_操作。(5)加水使混合液ph达0.5，钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出h2tio3沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用_。解析(1)考查ti在元素周期表中的位置，根据原子序数比第四周期ca的原子序数大2，可知ti位于元素周期表中的第四周期b族；(2)加入浓硫酸后，浓硫酸可以氧化亚铁离子，再加入铁粉，铁粉可以还原铁离子。除此外，铁粉还可以与溶液中的h反应；(3)趁热过滤是为了防止feso4溶解度降低而析出；步骤冷却的目的是降低feso4溶解度，尽