讲练测高考化学一轮复习 模块六 选修部分 专题十六 化学与技术 考点二 化学与资源开发利用 第2步.doc

第1步 高考真题试水1(2012海南卷)污水经过一级、二级处理后，还含有少量cu2、hg2、pb2等重金属离子，可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂的是()a氨水b硫化氢气体c硫酸钠溶液 d纯碱溶液解析：氨水、na2so4溶液均不能使cu2转化为沉淀，其中氨水与cu2形成配离子。答案：ac2(2015四川卷)为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以fe2o3存在)转变成重要的化工原料feso4(反应条件略)。活化硫铁矿还原fe3的主要反应为：fes27fe2(so4)38h2o=15feso48h2so4，不考虑其它反应。请回答下列问题：(1)第步h2so4与fe2o3反应的离子方程式是_ _。(2)检验第步中fe3是否完全还原，应选择_(填字母编号)。akmno4溶液bk3fe(cn)6溶液ckscn溶液(3)第步加feco3调溶液ph到5.8左右，然后在第步通入空气使溶液ph降到5.2，此时fe2不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液ph降低的原因是_。(4)feso4可转化为feco3，feco3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25 ，101 kpa时：4fe(s)3o2(g)=2fe2o3(s)h1 648 kj/ molc(s)o2(g)=co2(g)h393 kj/ mol2fe(s)2c(s)3o2(g)=2feco3(s)h1 480 kj/ molfeco3在空气中加热反应生成fe2o3的热化学方程式是_。(5)feso4在一定条件下可制得fes2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4lifes2=fe2li2s。正极反应式是_。(6)假如烧渣中的铁全部视为fe2o3，其含量为50%。将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调ph后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第步应加入feco3 _kg。解析：(1)fe2o3溶解于稀h2so4中，生成fe2(so4)3。(2)检验第步中fe3是否完全被还原，即检验溶液中有无fe3，故可采用kscn溶液，c项正确。(3)通入空气，部分fe2被氧化为fe3，后者水解程度比前者强，故通入空气溶液酸性增强。(4)由盖斯定律，将题中已知的第二个热化学方程式乘以4与第一个热化学方程式相加，再减去2倍的第三个热化学方程式，即得：4feco3(s)o2(g)=2fe2o3(s)4co2(g)h260 kj/mol。(5)正极发生还原反应，根据给出的总反应式可知正极的电极反应为fes24e=fe2s2。(6)“浸取”反应为：fe2o33h2so4=fe2(so4)33h2o；加入feco3时发生的反应为：feco3h2so4=feso4co2h2o；还原过程生成硫酸：fes27fe2(so4)38h2o=15feso48h2so4。由题意知上述前四个反应消耗的硫酸之和与a kgb%及第3个反应生成的硫酸之和相等，据此可计算加入feco3的量，设加入feco3的质量为x kg，则a kgb%c kg50%96%/160 kgkmol1298 kgkmol1c kg50%96%398 kgkmol1/160 kgkmol1x kg98 kgkmol1/116 kgkmol1，解得x29ab/2 4501 131c/1 750。答案：(1)fe2o36h=2fe33h2o(2)c(3)fe2被氧化为fe3，fe3水解产生h(4)4feco3(s)o2(g)=2fe2o3(s)4co2(g)h260 kj/mol(5)fes24li4e=fe2li2s或fes24e=fe2s2(6)0.011 8ab0.646c或()3(2014新课标全国卷)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：熔点/ 沸点/ 备注白磷44280.5ph3133.887.8难溶于水，具有还原性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1 t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)反应生产磷肥占磷矿石使用量的百分比是：96%85%80%4%69%。(2)ca5f(po4)3可以拆分为caf2和ca3(po4)2，故与硫酸反应可以得到磷酸、氢氟酸和硫酸钙，化学方程式为ca5f(po4)35h2so4=5caso43h3po4hf；利用反应p2o53h2o=2h3po4可计算制得的商品磷酸的质量为130%(298/142)85%0.49(t)。(3)根据工艺流程，炉渣是casio3，由白磷熔沸点可知冷却塔1(70 )中主要物质是液态白磷；冷却塔2(18 )中主要物质是固态白磷。(4)由焦炭过量和硅的亲氟性可知尾气主要含有的杂质是co和sif4；通过纯碱时酸性h2s、hf及sif4被吸收，通过次氯酸钠时还原性ph3被吸收。(5)由流程图可知，热法磷酸工艺，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)4(2013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。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)一种回收利用废旧普通锌锰电池的工艺图(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)失电子者为负极，负极材料为zn，电解质为nh4cl，正极发生的反应为：mno2nhe=mnoohnh3。(2)由普通锌锰电池反应产物和电池构造可知废旧电池经机械分离后得到的黑色固体混合物为zncl2、nh4cl以及mnooh等，该混合物经水浸后zncl2、nh4cl进入溶液，利用nh4cl受热易分解为nh3和hcl，nh3与hcl气体相遇又可化合生成nh4cl，参照流程可推知a为zncl2、b为nh4cl。k2mno4中mn为6价，在酸性条件下发生歧化反应生成kmno4和mno2，反应的离子方程式为：3mno2co2=2mnomno22co。电解k2mno4溶液阳极得到kmno4，阴极电极反应式：2h2e=h2。答案：(1)zn nh4clmno2nhe=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(答案合理即可)(2)zncl2 nh4cl3mno2co2=2mnomno22coh25(2012山东卷)石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备。(1)石油分馏时，在不断向_(填工业设备名称)内投放原料的同时获得产品，该过程为_操作过程。(2)石油裂化分为热裂化、_和加氢裂化，裂化的目的是提高_的产量。(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和_的含量。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒_进行燃烧的过程。(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和_存在下与_作用生成液体燃料的过程。解析：(1)石油分馏时，向分馏塔中不断加入原料的同时就可在分馏塔上下两部分得到产品，因而石油的分馏是一个连续操作过程。(2)为了提高原油炼制过程中轻质燃油特别是汽油的产量，通常采用裂化的方法进行深加工，石油的裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂化。(3)煤的洗选技术是通过物理方