（浙江专用）（新课标）高考化学二轮复习作业手册 专题十四 化学与技术.doc

专题限时集训(十四)专题十四化学与技术(时间：40分钟)1制成饱和食盐水采用阳离子交换膜电解，下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是()a电解槽的阳极用石墨制成b阳离子交换膜只允许na、h通过c电解槽的阳极产物为naoh和氢气d饱和食盐水进入阳极室2海水淡化的方法有多种，如蒸馏法、电渗析法等。电渗析法是一种利用离子交换膜进行离子交换的方法，其原理如图141所示。已知海水中含na、cl、ca2、mg2、so等离子，电极为惰性电极。下列叙述中正确的是()图141ab膜是阴离子交换膜b通电后，海水中阳离子向a电极处运动c通电后，a电极的电极反应式为4oh4e=o22h2d通电后，b电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀3请回答下列化工生产中的一些问题：(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在_的郊区(填标号)。a有丰富黄铁矿资源的城市b风光秀丽的旅游城市c消耗硫酸甚多的工业城市d人口稠密的文化、商业中心城市(2)cufes2 是黄铁矿的另一成分，煅烧时cufes2转化为cuo、fe2o3 和so2，该反应的化学方程式为_。(3)为提高so3吸收率，实际生产中通常用_吸收so3。(4)已知反应2so2(g)o2(g)2so3(g)h 0，现将0.050 mol so2和0.030 mol o2充入容积为1 l的密闭容器中，反应在一定条件下达到平衡，测得反应后容器压强缩小到原来压强的75%，则该条件下so2的转化率为_；该条件下的平衡常数为_。(5)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有fe2o3、cuo、cuso4(由cuo与so3 在沸腾炉中化合而成)，其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)沸腾炉温度/600620640炉渣中cuso4的质量数/%9.39.29.0已知cuso4 在低于660 时不会分解，请简要分析上表中cuso4 的质量分数随温度升高而降低的原因_。(6)在硫酸工业尾气中，so2是主要大气污染物，必须进行净化处理，处理方法可用_(填名称)吸收，然后再用硫酸处理，重新生成so2和一种生产水泥的辅料，写出这两步反应的化学方程式_。4过氧化钙(cao2)是一种新型水产养殖增氧剂，常用于鲜活水产品的运输。工业上用钙盐制取cao28h2o，再经脱水制得cao2。cao28h2o不溶于水，在0 时稳定，加热至130 时逐渐变为无水cao2。其制备过程如下：图142根据以上信息，回答下列问题：(1)写出制取cao28h2o的化学方程式是_。(2)为了控制沉淀温度为0 左右，在实验室宜采取的方法是_。(3)操作a的步骤为_、过滤、_。(4)检验“水洗”已经洗净的试剂是_(填试剂的化学式)。(5)测定含杂质的产品中cao2含量的实验步骤：(已知：cao2在酸性条件下将i氧化为i2；i22s2o=2is4o；杂质不与i反应。)第一步：准确称取a g产品于锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g ki晶体，再滴入适量2 mol/l的盐酸，充分反应。第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。第三步：逐滴加入浓度为c mol/l的na2s2o3溶液至反应完全，消耗na2s2o3溶液v ml。第三步反应完全时的现象为_。某同学测得的cao2的质量分数偏高，可能的原因是_。a滴定时锥形瓶中有液体溅出b终点读数时视线俯视液面c滴速太慢，在酸性条件下空气中的o2也可以把ki氧化为i25由铝土矿(主要成分是al2o3)炼制铝的工艺流程示意图如下：图143(1)电解生成的铝在熔融液的_(填“上层”或“下层”)，电解时不断消耗的电极是_(填“阴极”或“阳极”)。(2)写出通入过量二氧化碳酸化时反应的离子方程式_。(3)电解制备铝时，需加入冰晶石(na3alf6)，其作用是_，工业上可以用氟化氢气体、氢氧化铝和纯碱在高温条件下发生反应来制取冰晶石，写出该反应的化学方程式_。(4)上述工艺所得铝中往往含有少量fe和si等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池的阴极材料是_(填化学式)，阳极的电极反应式为_。(5)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。控制一定条件进行电解(见图144)，此时铝表面可形成耐酸的致密氧化膜，其电极反应式为_；图144钢材镀铝后，能防止钢材腐蚀，其原因是_。6将空气中游离态的氮气转化为含氮化合物的过程称为固氮，主要包括合成固氮和生物固氮。 (1)目前唯一具有工业规模的合成固氮方法是n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.4 kjmol1。工业上一般采用铁触媒作催化剂，在2050 mpa、450 左右反应。从理论上分析，压强越大，反应速率越快，转化率越大，工业上没有采用比2050 mpa更高的压强，其原因除了对设备的要求更高外，还有一个因素是_。(2)在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混合气体中nh3的体积占20%。若反应前后条件保持不变，则反应后混合气体的密度与原反应物气体密度的比值为_。(3)如今采用scy陶瓷固体电解质的电化学合成氨装置，该装置以具有良好机械强度和高质子导电性的srce0.95yb0.05o3陶瓷(scy)制成的封底内筒和石英外筒组成。在scy陶瓷内筒底部的内外壁各沉积约1.3 cm2的多孔多晶钯作为电极，正极的真实催化表面积约80 cm2。将该装置的底部置于加热炉内保持570 的高温。将用he稀释的氮气(氮气含量1.8%)通入陶瓷内筒，将氢气通过陶瓷内筒和石英外筒间的空隙，构成下述电池：h2(g)(pd)scy(pd)n2he(g)。在该合成氨的原电池中_(填“能”或“不能”)用水溶液作电解质，原因是_。该原电池正极的电极反应式为_。图1457据科学家预测：再过100年后，全球气温估计将上升大约1.45.8 。根据这一预测，全球气温上升将给全球环境带来不可估测的影响，其中水资源的匮乏将是首当其冲。海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既能解决淡水资源缺乏的问题，又能充分利用海洋资源。(1)就目前技术而言，结合能源消耗等问题，下列适用于“海水淡化”的技术是_(填序号)。a蒸馏法b电渗析法c冷结法d离子交换法e反渗透法(2)远古时代就利用海水晒盐，此项技术属于物质分离实验操作中的_。(3)海水晒盐得到的母液中，还有大量的镁、钾离子和一定量的溴、碘化合物。其中通过先进的分离技术得到mgcl26h2o产品，此产品还需要在不断通入“干燥氯化氢”的条件下脱水才能得到无水mgcl2，原因是_；如果实验以海水、氯气等为基本原料来制得单质溴、碘，最基本的操作过程是_、_、_。(4)钛被称为21世纪金属，具有密度小、强度大，不溶于一般的强酸、强碱等优良性能，广泛用于航空、航天以及生物医学等领域。工业上可以用mg高温还原ticl4而制得。请设计合理的实验操作，处理上述反应产物，得到纯钛，简述操作过程：_。专题限时集训(十四)1c解析 电解饱和食盐水的阳极用石墨作电极，不参与反应，a项正确。阳离子交换膜只允许na、h通过，分子和阴离子不能通过，b项正确。电解饱和食盐水的阳极生成cl2，c项错。采用阳离子交换膜电解，饱和食盐水进入阳极室，d项正确。2d解析 如题图所示，b电极连接外接电源的负极，为阴极，电解时，阳离子向阴极移动，故b膜应为阳离子交换膜，a项错误；a电极连接外接电源的正极，为阳极，电解时，阴离子向阳极移动，b项错误；cl失电子能力强于oh，故该电解池阳极反应为2cl2e=cl2，c项错误；该电解池阴极反应为2h2omg22e=h2mg(oh)2，d项正确。 3(1)c(2)4cufes213o24cuo2fe2o38so2(3)98%的浓硫酸(4)80%1.6103(5)so2转化为so3是正反应放热的可逆反应，随温度升高，平衡左移，so3物质的量减少，所以cuso4的量减少(或温度升高，so3物质的量减少，故cuso4的量减少)(6)石灰水so2ca(oh)2=caso3h2o caso3h2so4=caso4so2h2o解析 (1)硫酸具有很强的腐蚀性，运输成本较高，故硫酸厂厂址应靠近硫酸消费中心；(2)由题意可知，反应物为cufes2和o2，产物为cuo、fe2o3 和so2，配平即可；(3)so3与水反应放出大量的热，易形成酸雾，影响so3的吸收，故用水吸收的效率很低，而用98%的浓硫酸则可避免酸雾的形成，达到较高的吸收率；(4)设平衡时反应的o2的物质的量为x，可得反应的三段式：2so2o22so3开始时 0.050 mol 0.030 mol 0反应了 2x mol x mol 2x mol平衡时 (0.0502x)mol (0.030x)mol 2x mol由题意可知反应后气体分子物质的量为反应前的75%。则：100%75%，解得x0.020，则so2的转化率为100%80%；该条件下的平衡常数k1.6103；(6)so2溶于水显酸性，可用碱性溶液吸收，和硫酸反应后可得到一种生产水泥的辅料，可知所用碱性溶液为ca(oh)2溶液，反应为so2ca(oh)2=caso3h2o，caso3h2so4=caso4so2h2o。4(1)cacl2h2o22nh3h2o6h2o=cao28h2o2nh4cl(2)冰水浴冷却(或将反应容器浸泡在冰水中) (3)蒸发浓缩，冷却结晶洗涤，干燥(可多回答防水解的方法：加hcl)(4)agno3(5)溶液由蓝色变为无色，并在半分钟内不再变化c解析 (4)由于晶体表面附有nh4cl，检验“水洗”是否洗净只要检验cl即可。(5)第三步是：i22s2o=2is4o，i2单质反应完，溶液由蓝色变为无色，并在半分钟内不再变化。某同学测得的cao2的质量分数偏高最后归于消耗na2s2o3偏多，c正确。5(1)下层阳极(2)aloco22h2o=al(oh)3hco(3)助熔剂(或降低熔化温度)2al(oh)312hf3na2co32na3alf63co29h2o(4)alal3e=al3(5)2al6e3h2o=al2o36h致密的氧化铝膜起着保护内部金属的作用，若镀层破损后，与电解质溶液接触时形成原电池，铝作负极防止钢材被腐蚀解析 (1)电解熔融的氧化铝冶炼铝，阳极生成o2，与石墨电极反应生成co。(3)氧化铝的熔点很高，是常用的耐高温材料，故冶炼时加入冰晶石降低其熔点。(4)迁移电解法精炼铜的原理，电解时铝在阴极析出，故阴极材料为纯铝。(5)根据题中信息，铝表面生成的应为al2o3，故阳极电极反应为铝失去电子，生成的al3与h2o作用形成al2o3。6(1)在高压下催化剂易被压碎，这会增加气体流动的阻力，缩短催化剂的寿命(2)1.2(或65)(3)不能因为水的沸点只有100 ，而该反应温度为570 n26h6e=2nh3解析 (2)反应前后的压强、温度不变，体积与物质的量成正比，密度与物质的量成反比。n2(g)3h2(g)2nh3(g)开始(mol) 1 3 0转化(mol) x 3x 2x平衡(mol) 1x 33x 2x(nh3)20%x后原n前n后1.2(3)不能用水作电解质，因为该反应温度为570 ，水的沸点只有100 ，已经变成气体。原电池正极的电极反应式为n26h6e=2nh3。7(1)