【状元之路】高考化学二轮热点 专题训练17 化学与技术选考（含解析）.docVIP

专题训练(十七)化学与技术(选考)时间：45分钟 分值：100分非选择题(共100分)1(18分)(2014武昌区调研)世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯，二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备clo2的流程如下： (1)clo2中所有原子_(填“是”或“不是”)都满足8电子结构。上图所示电解法制得的产物中杂质气体b能使石蕊试液显蓝色，除去杂质气体可选用_(填选项字母)。a饱和食盐水 b碱石灰c浓硫酸 d蒸馏水(2)稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品，下列说法正确的是()a二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理b应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期c稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围d在工作区和成品储藏室区要有通风装置和监测及警报装置(3)欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备，但该方法缺点是产率低、产物难以分离，还可能污染环境。写出该方法发生反应的化学方程式_。(4)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠(naclo2)反应制备，化学方程式是_，此法相比欧洲方法的优点是_。(5)科学家又研究出了一种新的制备方法，利用硫酸酸化的草酸(h2c2o4)溶液还原氯酸钠，化学反应方程式为_。此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是_。解析(1)clo2中氯原子最外层有7个电子，是奇数，而两个氧原子最外层共有12个电子，是偶数，所以clo2中所有原子并不是都满足8电子结构。能使石蕊试液显蓝色的气体是氨气，氨气是碱性气体，可用浓硫酸吸收。(2)由题目所给信息知，二氧化氯可代替氯气用于工业和饮用水处理，是“绿色”消毒剂，a项正确。由于二氧化氯具有消毒杀菌的功效，所以应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期，b项正确。稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围，c项正确。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，故在工作区和成品储藏室区要有通风装置和监测及警报装置，d项正确。(3)根据“可能污染环境”可知反应中有氯气生成，根据得失电子守恒、元素守恒等配平化学方程式。(4)根据题目所给信息知，反应物为naclo2和cl2，产物中有clo2，根据得失电子守恒和元素守恒知该反应的化学方程式为2naclo2cl2=2nacl2clo2。(5)该方法中生成的二氧化碳起到稀释作用，提高了生产、储存及运输的安全性。答案(1)不是c(2)abcd(3)2naclo34hcl(浓)=2naclcl22clo22h2o(4)2naclo2cl2=2nacl2clo2产率高，易于分离，没有产生毒副产品(5)h2c2o42naclo3h2so4=na2so42co22clo22h2o反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用2(15分)(2014新课标全国卷)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(1)分析题中信息可知，naoh与co在一定条件下合成甲酸钠的方程式为naohcohcoona；甲酸钠脱氢的反应可先写成hcoonana2c2o4，分析元素组成知还应该有h2生成，配平即可。(2)na2c2o4与ca(oh)2反应生成cac2o4和naoh，故过滤操作的滤液是naoh溶液，滤渣是cac2o4；cac2o4与硫酸反应可以得到草酸和硫酸钙，故过滤操作的滤液是草酸及没有反应完的硫酸，滤渣是硫酸钙。(3)工艺过程中是回收naoh，供循环生产使用，工艺过程中是回收硫酸，供循环生产使用，降低生产成本及减小环境污染。(4)草酸钠与硫酸混合可得到草酸及硫酸钠，故杂质是硫酸钠。(5)草酸与酸性kmno4溶液反应时，草酸被氧化为co2，kmno4被还原为mn2，溶液中h参与反应，由此可写出相应的离子方程式。依得失电子守恒原理有2n(h2c2o4)50.05 moll10.015 l，n(h2c2o4)1.875103 mol，故草酸晶体的纯度为126 gmol1100%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)5c2o2mno16h=2mn28h2o10co2100%94.5%3(20分)(2014新课标全国卷)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)由普通锌锰电池放电时的总反应可知，zn作负极，正极上发生还原反应：mno2nhe=mnoohnh3。正极上还可发生副反应：2nh2e=2nh3h2。碱性锌锰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；碱性锌锰电池使用寿命较长，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。(2)分析工艺流程图可知，化合物a为zncl2，化合物b为nh4cl，化合物c为kcl，化合物d为kmno4。“黑色固体混合物”中含有zn(nh3)2cl2、nh4cl、mnooh及mno2等，操作a是将mno2氧化为k2mno4，操作b是k2mno4发生歧化反应生成kmno4和mno2。用惰性电极电解k2mno4溶液时，阴极是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，其他合理答案也给分)(2)zncl2nh4cl3mno2co2=2mnomno22coh24(15分)(2014大连测试)亚氯酸钠(naclo2)是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂等的漂白与杀菌。下图是用过氧化氢法生产亚氯酸钠晶体的工艺流程图：已知：naclo2的溶解度随温度升高而增大。纯clo2气体易分解爆炸。(1)发生器中鼓入空气的作用可能是_(填选项字母，下同)。a将so2氧化成so3，增强酸性b稀释clo2以防止爆炸c将naclo3氧化成clo2(2)吸收塔内发生反应的化学方程式为_ _。吸收塔内的温度不能超过20 ，原因是_。(3)在碱性溶液中naclo2比较稳定，所以吸收塔中应维持naoh稍过量，判断naoh是否过量的简单实验方法是_。(4)吸收塔中为防止naclo2被还原成nacl，所用还原剂的还原性应适中。除h2o2外，还可以选择的还原剂是_。ana2o2bna2scfecl2(5)从滤液中得到naclo23h2o粗晶体的实验操作依次是_。a蒸馏b蒸发浓缩c灼烧d过滤e冷却结晶解析(1)由信息知，鼓入空气是为了稀释clo2，防止发生爆炸。(2)从流程图看，反应物为氢氧化钠、二氧化氯、h2o2，产物为氧气、亚氯酸钠和水。h2o2受热易分解，应控制吸收塔内温度。(3)控制溶液酸碱性，简单操作是连续测定溶液的ph。(4)题给三种物质中，只有过氧化钠可以替代h2o2。(5)从溶液中分离出naclo23h2o粗晶体采用的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。答案(1)b(2)2naoh2clo2h2o2=2naclo2o22h2o防止h2o2受热分解(3)连续测定吸收塔内溶液的ph(说法合理即可)(4)a(5)bed5(12分)(2014山东卷)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)阴极发生还原反应，应是h放电生成氢气。(2)将废旧刀具电解时阳极产生co2和fe2，加入双氧水后fe2被氧化生成fe3，通入氨气后生成fe(oh)3沉淀，即滤饼的主要成分是fe(oh)3。洗涤液中含有co3，可循环使用。(3)加入的草酸铵与cocl2反应，生成草酸钴和氯化铵，则溶液中主要含有nh4cl。若草酸钴表面的nh4cl未洗净，则焙烧时nh4cl分解产生nh3和hcl，造成环境污染。(4)co2o36e2co，h22eh2o，根据得失电子守恒有co2o33h2，可得co2o33h2=2co3h2o。答案(1)2h2e=h2(2)fe(oh)3co3(或co)(3)nh4cl焙烧时nh4cl分解产生nh3和hcl(4)co2o33h2=2co3h2o6(20分)(2014东北三省联考)氯化亚铜(cucl)是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含cu2、fe3)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：已知：金属离子浓度为1 moll1时，fe(oh)3开始沉淀和沉淀完全的ph分别为1.4和3.0，cu(oh)2开始沉淀和沉淀完全的ph分别为4.2和6.7(金属离子含量与混合液ph、cucl产率与混合液ph的关系图)请回答下列问题：(1)酸浸时发生反应的离子方程式是_；析出cucl晶体时的最佳ph在_左右。(2)铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成cucl的离子反应方程式为_。(3)析出的cucl晶体要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70 干燥2小时、冷却，密封包装。70 真空干燥、密封包装的目的是_。(4)产品滤出时所得滤液的主要成分是_，若想从滤液中获取feso47h2o晶体，我们还需要知道的是_。(5)若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜，试写出该反应的化学方程式_。为提高cucl的产率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节ph至3.5。这样做的目的是_。解析(1)电镀液中加入碱得到fe(oh)3和cu(oh)2沉淀，酸浸且控制溶液的ph4时，cu(oh)2溶解，即cu(oh)22h=cu22h2o，从图中可以看出当ph3时，cucl的产率最大，故析出cucl时ph最好控制在3左右。(2)根据氧化还原反应中转移电子数目相等可写出该离子反应方程式：2cu22clfe=2cuclfe2。(3)在70 真空干燥便于加快乙醇和水的蒸发，密封包装是防止cucl被空气氧化。(4)结合题中流程可确定所得滤液的主要成分是na2so4和feso4，要从滤液中得到feso47h2