高考化学二轮复习 专题十四 化学与技术综合练习.doc

专题十四 化学与技术考纲这样要求高考这样考查1.化学与资源开发利用。(1)了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。(2)了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。(3)了解海水的综合利用。了解化学科学发展对自然资源利用的作用。(4)了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。2化学与材料的制造和应用。(1)了解社会发展和科技进步对材料的要求。了解化学对材料科学发展的促进作用。(2)了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解有关的生产原理。(3)了解用化学方法进行金属材料表面处理的原理。(4)了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况。了解新材料的发展方向。3化学与工农业生产。(1)了解化学在水处理中的应用。(2)了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。(3)了解精细化工产品的生产特点、精细化工在社会发展中的作用。(4)了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。从近几年新课标高考试题来看，“化学与技术”模块作为选考内容，仅命制一个大题主观题，该题目一般是以化学工艺流程为背景，下设4至6个填空题进行设计，题目新颖灵活，知识覆盖较广，考查主要涉及以下内容：(1)水处理技术：硬水的软化、海水的淡化、污水的处理等。(2)自然资源的开发利用：依托海水元素的提取、氯碱工业、合成氨工业、硫酸工业、纯碱工业等综合考查化学反应原理、新技术、新设备的应用等。(3)煤和石油的综合利用：根据煤和石油的加工为背景，考查干馏、裂化、裂解的含义及目的，以及相关的分离提纯操作等。(4)化学材料的制造与应用。以硅的提取，无机非金属材料的制备为背景，考查硅及其化合物的重要性质及主要应用；以金属的工业制备，金属材料的使用为背景，考查金属的冶炼原理，金属的腐蚀与防护等。今后的高考命题仍会侧重上述知识点进行设计，题型也不会有太大变化，但试题的背景会更加新颖，与社会生活联系更加密切，更注重考生学以致用的思想，以及考生发现问题、解决问题能力的考查。1(2015海南高考)(双选)下列有关海水综合利用的说法正确的是(cd)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解析：选cd。a.电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，不能制金属钠，错误；b.海带中的碘元素以碘离子形式存在，海带提碘涉及化学变化，错误；c.海水中溴元素以溴离子形式存在，海水提溴涉及到氧化还原反应，正确；d.海水提镁涉及到复分解反应，正确。2(2015新课标卷)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 mol/l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)海绵铜的主要成分是cu与cuo，溶解所需试剂中有硝酸铵、水、硫酸，则cu被氧化为铜离子；由后面的流程可回收硫酸铵，可知溶液中的硫酸根离子未被还原，所以得到的氧化产物为cuso4，而不是硝酸铜；(2)步骤反应后过滤，说明步骤反应中有沉淀产生，则该沉淀为cucl沉淀，结合硫酸铵的回收，可知步骤发生的离子反应为2cu2so2clh2o=2cuclso2h；(3)根据步骤发生的离子反应可知，cucl不溶于硫酸，所以酸洗所需要的酸应是硫酸；(4)cucl难溶于醇和水，潮湿空气中易水解氧化，而水与醇互溶，所以醇洗不能省略的原因是醇洗有利加快去除cucl表面水分，防止其水解氧化；(5)用于分离固体和液体法设备与实验室中的过滤的原理是相似的。a、分馏塔是用于分离互溶的液体的设备，错误；b、离心机可利用离心力的作用使液体中的固体沉降，达到固液分离的目的，正确；c、反应釜为发生反应的设备，错误；d、框式压滤机可以使物料中的水通过挤压而排出，达到固液分离的目的，正确，答案选bd；(6)根据题意，cucl与k2cr2o7发生氧化还原反应，k2cr2o7被还原为cr3，则a mol/l b ml k2cr2o7溶液发生反应时，转移电子的物质的量是ab10323 mol6ab103mol，1价cu会被氧化为cu2，根据得失电子守恒，则cucl的物质的量是6ab103mol，则样品中cucl的质量分数是(6ab103mol99.5 g/mol)/m g100%0.597ab/m100%。答案：(1)cuso4或cu2温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解(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(5)bd(6)0.597 ab/m100%3(2015海南高考)铁在自然界分别广泛，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)冶炼生铁的高炉如上图(a)所示。原料中除铁矿石和焦炭外含有_。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)1/2o2(g)=co2(g)h283 kjmol1c(s)1/2o2(g)=co(g)h110 kjmol1则反应fe2o3(s)3c(s)3/2o2(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，其流程如上图(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：(1)用铁矿石(赤铁矿)冶炼生铁的原料中除铁矿石和焦炭外还有石灰石，用以除去铁矿石中脉石(主要成分为sio2)，化学反应方程式为caco3caoco2、caosio2casio3；高炉排出气体的主要成分有n2、co2和co。(2)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fe2o33co2fe3co2；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：(1)石灰石caco3caoco2caosio2casio3co(2)355(3)炉身fe2o33co2fe3co2炉腹(4)将高炉气通过石灰乳4(2015山东高考)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与碱液反应可生成nano3。(2)浓度过大时，nano2可能会析出；nano2有毒，不能直接排放，回收后可用于流程中的溶碱。(3)nano2在酸性条件下易被氧化，加入稀硝酸可提供酸性环境；母液的溶质主要是nano3，所以回收利用时应转入转化液，或转入结晶操作，故c、d正确。(4)1.38吨nano2的物质的量为1.3810669 g/mol2104mol，则生成的nano3物质的量为1104mol，故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)1.595(2014新课标卷)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。部分物质的相关性质如下表：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1t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)设磷矿石的质量为m，结合图(a)可知转化成磷肥的磷矿石的质量为96%m85%80%，转化成矿粉肥的质量为4%m，则用于生产含磷肥料的磷矿石约占磷矿石使用量的69%。(2)湿法磷肥中ca5f(po4)3与h2so4的反应为：ca5f(po4)35h2so4=3h3po45caso4hf。根据p2o52h3po4和0.3 t p2o5可求出制得85%的h3po4约为0.49 t。(3)图(b)所示工艺中，第一步所得炉渣主要成分为：casio3，结合表格中数据信息可确定冷凝塔1和冷凝塔2的主要沉积物分别为液态白磷和固态白磷。(4)尾气中含有sif4、co和ph3、h2s、hf等，将其通入纯碱溶液中可除去气体sif4、h2s和hf，再通入naclo溶液可除去具有还原性的ph3气体。(5)结合图(a)和图(b)可知图(b)具有产品纯度高的优点。答案：(1)69(2)ca5f(po4)35h2so4=3h3po45caso4hf0.49(3)casio3液态白磷固态白磷(4)sif4、cosif4、hf、h2sph3(5)产品纯度高(浓度大)6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图如图(a)所示。 图(a)两种干电池的构造示意图回答下列问题：(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)普通锌锰电池的负极材料是锌，电解质溶液是氯化铵。由反应总方程式可知该电池的负极电极反应式为zn2e2nh3=zn(nh3)，用总反应减去负极电极式即可得到正极电极反应式为2mno22nh2e=2mnooh2nh3；与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点有：碱性电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极材料改装在电池的内部；碱性电池使用寿命比较长，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，不易被腐蚀。(2)由工艺流程图可知最后分离出来的物质a为zncl2，b为nh4cl。由题中的信息可知反应后生成的紫色溶液为高锰酸