优化方案高考化学总复习 选修部分 化学与技术模块综合检测 苏教版.doc

模块综合检测学生用书单独成册(时间：45分钟；满分：100分)1(15分)(2015高考全国卷，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)酸性条件下，no具有强氧化性，可将cu氧化为cu2。温度低，固体溶解较慢，因此温度不宜过低；nh4no3不稳定，受热易分解，因此温度不宜过高。(2)由工艺过程图可知，cucl应在步骤中生成。so具有还原性，可将cu2还原，反应的离子方程式为2cu2so2clh2o=2cuclso2h。(3)因步骤最终得到的是(nh4)2so4，且洗涤液要循环使用，故此处酸洗采用的酸应为硫酸。(4)由题中信息知，cucl在潮湿的空气中易水解氧化，因此步骤醇洗的目的是去除cucl表面的水分，防止cucl因水解氧化而变质。(5)工业上固液分离，根据不同情况可选择离心机分离或框式压滤机分离。(6)cuclcu2，1 mol cucl失去1 mol电子；cr2o2cr3，1 mol cr2o得到6 mol电子，根据电子守恒得：6cuclcr2o。m g cucl样品中，n(cucl)6ab103 mol，cucl的质量分数为100%100%(或%)。答案：(1)cuso4(或cu2)温度低溶解速度慢、温度过高硝酸铵分解(2)2cu2so2clh2o=2cuclso2h(3)硫酸(4)醇洗有利加快去除cucl表面水分，防止其水解氧化而变质(5)bd(6)100%(或%)2(15分)(2015高考全国卷，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：o2ooh 异丙苯异丙苯过氧化氢h116 kjmol1oohohch3coch3苯酚丙酮h253 kjmol1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_ (填标号，已知苯酚是一种弱酸)。anaohbcaco3 cnahco3 dcao(6)蒸馏塔f中的馏出物t和p分别是_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)由反应原理可知，异丙苯先被o2氧化生成异丙苯过氧化氢，异丙苯过氧化氢再在酸性溶液中转化为苯酚和丙酮，结合工艺流程图可知，反应器a中通入的气体x应作为反应物，故x是o2。(2)反应异丙苯与o2在装置a中进行，生成异丙苯过氧化氢，生成的异丙苯过氧化氢在装置c(分解釜)中发生分解生成苯酚和丙酮。(3)反应在酸性条件下进行，加入少量浓硫酸可提供酸性环境，加快化学反应速率。浓硫酸具有较强的腐蚀性，容易腐蚀反应设备。(4)反应的h0，则该反应为放热反应。异丙苯过氧化氢在温度较高时易放出o2，引起爆炸，故反应将温度控制在5060 。(5)中和釜d中发生反应的作用是除去硫酸，并防止苯酚转化为苯酚盐；caco3、cao与h2so4反应都生成微溶性caso4，影响中和效果，naoh的碱性较强，具有较强的腐蚀性，且能与苯酚反应生成苯酚钠，nahco3能除去硫酸，且不和苯酚反应，故可选用nahco3。(6)丙酮的沸点为56.5 、苯酚的沸点为182 ，丙酮的沸点低于苯酚，在蒸馏过程中先被蒸出。由图可知，蒸馏塔f中先蒸出t，后蒸出p，因此t为丙酮，p为苯酚。(7)反应、中，反应物原子最终都转化到苯酚和丙酮中，原子利用率为100%，故该方法的优点是原子利用率高。答案：(1)o2(或空气)(2)ac(3)催化剂(提高反应速率)腐蚀设备(4)放热可能会导致(过氧化物)爆炸(5)c(6)丙酮苯酚丙酮的沸点低于苯酚(7)原子利用率高3(15分)(2015高考山东卷)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_。蒸发产生的蒸汽中含有少量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与碱液反应可生成nano3。(2)蒸发操作的目的是使nano2结晶析出，使nano3留在母液中，当h2o蒸发量太大时，可能会造成nano3的浓度过大，从而形成饱和溶液而结晶析出。nano2冷凝后用于流程中的溶碱操作，以达到原料循环利用的目的。(3)酸性条件下，nano2易被氧化，加入hno3可提供酸性环境。母液中含有nano3，将其转入转化液，或转入结晶操作，以达到原料循环利用的目的。(4)设na2co3理论用量为x，根据na元素守恒得2，解得x1.59 t。答案：(1)nano3(2)防止nano3的析出溶碱(3)将 nano2转化为nano3cd(4)1.594(17分)(2016石家庄高三模拟)海洋是一个丰富的资源宝库，通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。(1)海水中盐的开发利用海水制盐目前以盐田法为主，建盐田必须选在远离江河入海口，多风少雨，潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和_池。目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产，在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用：_(写一点即可)。(2)电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。海水不能直接通入到阴极室中，理由是_。a口排出的是_(填“淡水”或“浓水”)。(3)用苦卤(含 na、k、mg2、cl、br等离子)可提取溴，其生产流程如下：若吸收塔中的溶液含bro，则吸收塔中反应的离子方程式为_。通过苦卤中通入cl2已获得含br2的溶液，为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含br2的溶液？ _。向蒸馏塔中通入水蒸气加热，控制温度在90 左右进行蒸馏的原因是_。解析：(1)海水晒盐需要通过蒸发、结晶过程，所以还需要结晶池。阳离子交换膜只能阳离子通过，阴离子和气体不能通过，用石墨作电极电解饱和氯化钠时，阳极上氯离子放电生成氯气，氯气不能通过阳离子交换膜而进入阴极，如果氯气进入阴极易和氢气混合发生爆炸，且易和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠而导致制取的氢氧化钠不纯。(2)海水中含有较多mg2和ca2等阳离子，电解时阴极附近生成氢氧根离子，导致氢氧根离子和钙镁离子反应生成mg(oh)2、ca(oh)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜，从而抑制离子通过，导致电渗析法失败。在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，室离子浓度变小，室离子浓度变大，离子浓度大的为浓水，所以浓水在b处排出，淡水在a处排出。(3)纯碱是碳酸钠，与溴反应有bro生成，反应的离子方程式为3co3br2=5brbro3co2。通入cl2反应后的溶液中溴的含量不高，如果直接蒸馏，产品成本高，所以需要进一步浓缩溴，提高溴的浓度。温度过高水蒸气蒸出，溴中含有水分，温度过低溴不能完全蒸出，产率低。答案：(1)结晶阻止氢气与氯气混合发生爆炸(或阻止氯气与氢氧化钠反应使烧碱不纯)(2)海水中含有较多的镁离子和钙离子，会产生氢氧化物沉淀从而堵塞阳离子交换膜淡水(3)3co3br2=5brbro3co2富集溴顺利将溴蒸出，同时防止水蒸发5(18分)(2016郑州高三质量预测)利用生产磷铵(nh4)3po4排放的废渣磷灰石ca3(po4)2制取硫酸并联产水泥的工艺流程如下：(1)操作a的名称_，实验室中进行此操作时用到的玻璃仪器有_。(2)在实验室中操作b包括_、冷却结晶。(3)干燥机中发生反应的化学方程式为_。(4)水泥常用作建筑材料，是利用了水泥的什么性质？_。(5)so2的催化氧化反应为2so2(g)o2(g)2so3(g)。实验测得压强及温度对so2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为so27%、o211%、n282%)。压强/mpa转化率/%温度/0.10.511040099.299.699.799.950093.596.997.899.360073.785.889.596.4实际生产中so2的催化氧化反应是在常压、400500 条件下进行。采用常压的主要原因是_；该反应化学平衡常数大小关系是k(400 )_k(500 )(填“”“”或“”)。催化氧化时使用热交换器的原因是_。(6)制硫酸所产生的尾气除了含有n2、o2外，还含有so2、微量的so3和酸雾。下列能用于测定硫酸尾气中so2含量的试剂组是_(填字母)。anaoh溶液、酚酞试液bna2co3溶液、酚酞试液c碘水、淀粉溶液 dkmno4溶液、稀硫酸解析：(1)使溶液和晶体分离的方法是过滤，过滤操作的玻璃仪器是漏斗、烧杯和玻璃棒。(2)氨气和磷酸反应，得到磷酸铵溶液，要将磷酸铵分离出来，必须经过蒸发浓缩、冷却结晶和过滤的操作。(3)进入干燥机的是石膏和焦炭，而从干燥机出来的是cao、so2、co2、h2o，所以可以得到对应的化学反应方程式。(4)水泥具有水硬性，所以常常用作建筑材料。(5)温度太低，化学反应速率太慢，温度太高，so2转化率降低，且催化剂的催化活性不一定最强；压强越大，so2转化率越高，但压强太大，对设备的要求越高，所以选择的反应条件是400500 、常压。温度越高，转化率越低，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数变小，所以该反应化学平衡常数大小关系是k(400 )k(500 )。该催化氧化反应是一个放热反应，所以采用了热交换器，利用反应放出的热量对未反应的气体进行预热。(6)尾气中的so2、so3和酸雾均能与naoh溶液和na2co3溶液反应，故不能用a、b试剂组测so2含量；i2、kmno4均只与尾气中的so2发生氧化还原反应，可用c、d试剂组通过滴定法测so2含量。答案：(1)过滤漏斗、玻璃棒、烧杯 (2)蒸发浓缩 (3)2caso42h2oc2cao2so2co24h2o(4)水硬性(5)常压下so2的转化率已经很高，且增大压强时so2的转化率提高不多，但成本增加较多 使反应后的气体降温并利用反应放出的热量预热未反应的气体(6)cd6(20分)大理石中含有少量的sio2和fe2o3，下列是某化学兴趣小组用大理石为原料制取过氧化钙的主要流程：已知：cao28h2o的制备原理为cacl2h2o22nh38h2o=cao28h2o2nh4cl。请回答下列问题：(1)操作、和都用到的玻璃仪器是_。x的用途主要有_(填一种即可)。(2)向b溶液中滴加氨水时发生反应的离子方程式为_。(3)滤液f中能提取一种常用的化学肥料，试剂a溶质的化学式为_；y溶液溶质的摩尔质量小于z溶液溶质的摩尔质量。z溶液在化工生产中的主要用途是_(填一种即可)。(4)脱水的温度过高，产品会分解产生一种气体，写出该反应的化学方程式：_。(5)若大理石的纯度为80%，现有大理石a t，在生产过程中损失率共为10%，理论上可生产纯度为90%的产品_t。(6)制得的cao2中一般含有cao。该化学兴趣小组通过实验测定制得的样品中cao2的含量：称量0.060 00 g样品于锥形瓶中，然后加入过量的浓度为0.200 0 moll1的盐酸20.00 ml，再用浓度为0.200 0 moll1的naoh溶液滴定，消