2013年高考化学二轮复习精品资料专题19 化学与技术教学案（教师版）

1 20132013 高考化学二轮复习精品资料专题高考化学二轮复习精品资料专题 1919 化学与技术 教学案 化学与技术 教学案 教师版 教师版 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 知识网络构建知识网络构建 2 重点知识整合重点知识整合 一 化学与资源开发利用一 化学与资源开发利用 1 水的净化与污水处理 1 生活用水的净化 混凝沉淀 常用混凝剂有明矾 绿矾等 过滤 杀菌 常用杀菌消毒剂有 Cl2 ClO2 O3 漂白粉等 2 硬水软化 加热法 适用于暂时硬水 即只含钙镁离子的碳酸氢盐的水 药剂法 常用的有石灰纯碱法 离子交换法 常用阳离子交换树脂 3 污水处理 中和法 沉淀法 2 2 海水资源的综合利用 海水资源的综合利用 图 16 1 3 1 海水中盐的开发和利用 海水制盐 以蒸发结晶法为主 其原理简单 得到的盐为粗盐 氯碱工业 a 原理 2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2 通电 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 2H 2e H2 b 设备 离子交换膜电解槽 阳离子膜具有选择透过性 只允许 Na 透过 而 Cl OH 和气体不能透过 2 海水提溴 常用方法 吹出法 即用氯气氧化海水中的 Br 使其变成 Br2 然后用空气和水 蒸气吹出 3 海水提镁 沉淀 将海水引入反应槽中 加入石灰乳 使海水中的镁转化为 Mg OH 2沉淀 转化 加盐酸 Mg OH 2转化成 MgCl2溶液 结晶 过滤 烘干 电解 电解熔融 MgCl2得到镁和氯气 3 3 煤的综合利用 煤的综合利用 1 煤的干馏 2 煤的气化 把煤中的有机物转化成可燃性气体的过程 煤气化CO H2CH4 C和H2O 高温 催化剂 4 3 煤的液化 把煤转化成液体燃料的过程 煤的液化分为直接液化和间接液化 产品有液化石油气 汽油 煤油 柴油和甲醇等 2 化学原理在硫酸工业生产中的应用 加快反应速率的措施 a 升高温度 b 使用催化剂 c 燃料在沸腾炉中燃烧时 将燃料粉碎 增大与空气的接触面积 5 提高 SO2转化率 提高生产效率的措施 a 采用逆流原理 b 采用热交换原理 c 采用循环利用原理 3 尾气处理原理 石灰水吸收法 SO2 Ca OH 2 CaSO3 H2O CaSO3 H2SO4 CaSO4 SO2 H2O 氨水吸收法 SO2 2NH3 H2O NH4 2SO3 NH4 2SO3 H2SO4 NH4 2SO4 SO2 H2O 2 氨的工业合成 1 原理 N2 3H2 2NH3 2 合成氨适宜条件的选择 压强 一般采用 10 MPa 30 MPa 温度 400 500 催化剂 铁触媒 6 3 氨氧化法制硝酸 1 原理 4NH3 5O24NO 6H2O 常用铂 铑合金作催化剂 催化剂 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 增压 降温 同时补充空气 2 尾气的处理 2NO2 Na2CO3 NaNO2 NaNO3 CO2 反应原理 将合成氨工业和制碱工业联合起来 以煤为原料制得碳酸氢铵 碳酸氢铵再 与氯化钠进行复分解反应 生成碳酸氢钠和氯化铵 根据氯化铵在常温时的溶解度比氯化 钠大 而在低温时却比氯化钠溶解度小的原理 在 278 K 283 K 5 10 时 向母 液中加入磨细的食盐粉末 使氯化铵单独析出 7 有关化学方程式 NH3 CO2 H2O NH4HCO3 NaCl NH4HCO3 NaHCO3 NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3 CO2 H2O 优点 使食盐的利用率提高到了 96 以上 NH4Cl 可作氮肥 可与合成氨厂联合 使合成氨的 原料气 CO 转化成 CO2 消去了 CaCO3制 CO2这一工序 5 金属的冶炼 1 炼铁和炼钢 炼铁炼钢 主要原料 铁矿石 焦炭 石灰石 空 气 生铁 氧化剂 空气 纯氧 氧 化铁 反应 原理 C O2CO2 点燃 CO2 C2CO 高温 Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2 高温 C O2CO2 点燃 2Fe O22FeO 高温 FeO CFe CO 高温 脱碳 FeS CaOCaS 高温 FeO 脱硫 2 电解法炼铝 主要原料 铝土矿 反应原理 a 由铝土矿精制 Al2O3 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O NaAlO2 CO2 2H2O Al OH 3 NaHCO3 2Al OH 3Al2O3 3H2O b 电解 Al2O3 2Al2O3 4Al 3O2 Na3AlF6又称冰晶石 作熔剂 8 2 高分子材料 材料名 称 功能高分子材料复合材料 概念 既具有传统高分子材料的机械性能 又具有 某些特殊功能的高分子材料 两种或两种以上材料组成的 新型材料 由基体和增强体构 成 性能 不同的功能高分子材料 具有不同的特征性 质 一般具有强度高 质量轻 耐腐蚀等优异性能 实例 离子交换树脂 高分子药物 液晶材料 高 吸水性树脂等 玻璃钢 陶瓷塑料 复合地 板 汽车轮胎等 高频考点突破高频考点突破 考点一考点一 化学与资源的开发利用化学与资源的开发利用 例 1 工业上的海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示 9 1 电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽 离子膜和隔膜均允许通过的分子 或离子是 电解槽中的阳极材料为 2 本工艺流程中先后制得 Br2 CaSO4和 Mg OH 2 能否按 Br2 Mg OH 2 CaSO4的顺 序制备 原因是 3 溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多 四氯化碳与水不互溶 故可用于萃 取溴 但在上述工艺中却不能用四氯化碳 原因是 知识总结知识总结 1 水资源的开发和利用 1 获取洁净水的主要方法 主要方法简单原理 天然水净化混凝法 化学软化法 加入混凝剂沉淀杂质 用加热法 药剂法和离子 交换法将硬水软化 污水处理中和法 沉淀法中和废水 将重金属离子转化为沉淀 海水淡化蒸馏法 电渗析法蒸馏浓缩 离子交换膜的选择性透过净化海水 2 海水的综合利用 10 2 石油 天然气和煤的综合利用 1 石油的炼制方法Error Error 2 天然气的利用 用作燃料 作为化工生产的原料 合成液体燃料 3 煤的综合利用 Error Error 考点二考点二 化学与材料的制造和应用化学与材料的制造和应用 例 2 玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成 1 酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成 反应有大量热放出 为防止温度过高 应向已 有苯酚的反应釜 中 加入甲醛 且反应釜应装有 装置 2 玻璃纤维由玻璃拉丝得到 普通玻璃是由石英砂 和石灰石 或长石 高温熔 融而成 主要反 应的化学方程式为 3 玻璃钢中玻璃纤维的作用是 玻璃钢具有 等优异性能 写出两点 即可 4 下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是 a 深埋 b 粉碎后用作树脂填料 c 用作燃料 d 用有机溶剂将其溶解 回收树脂 度高 耐腐蚀等优异性能 知识总结知识总结 1 无机非金属材料 11 1 传统硅酸盐材料 陶瓷 以黏土为原料 玻璃 水泥 Error Error 2 新型无机非金属材料 新型陶瓷 Error 单晶硅 新材料 石墨 金刚石 C60 2 有机高分子材料 材料名称功能高分子材料复合材料 概念 既具有传统高分子材料的机械性能 又具有某些特殊功能的高分子材料 两种或两种以上材料组成的新型材料 由基体和增强体构成 性能 不同的功能高分子材料 具有不同的 特征性质 一般具有强度高 质量轻 耐腐蚀等 优异性能 应用制作高分子分离膜 人体器官等 用于汽车工业 机械工业 体育用品 航空航天 人类健康等 实例 离子交换树脂 高分子药物 液 晶材料 高吸水性树脂等 玻璃钢 陶瓷塑料 复合地板 汽车轮胎等 考点三考点三 化学与工农业生产化学与工农业生产 例 3 以下是与绿色化学 环境保护和人类健康息息相关的三个主题 请根据已知信息 回答有关问题 1 下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是 可多选 A CH2 CH2 HCl CH3CH2Cl B CH3CH2OH HCl CH3CH2Cl H2O 12 C CH3CH3 Cl2CH3CH2Cl HCl 光照 D CH2 CHCl H2CH3CH2Cl 催化剂 由上述四个反应可归纳出 原子经济性高的是 反应 填反应类型 2 有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一 ClO2是一种性能优良的消毒剂 还可将废水中少量的 S2 NO和 CN 等有毒有害的还原性酸根离子氧化去除 请写出用 2 ClO2将废水中剧毒的 CN 氧化成无毒气体的离子方程式 并说明该方法的优点 3 下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水 去离子水 的工艺流程示意图 活性炭的作用是 O3消毒的优点是 A B 中放置的物质名称分别是 A B 知识总结知识总结 1 氨的工业合成 1 原理 N2 3H2 2NH3 2 合成氨适宜条件的选择 根据化学反应的速率理论和平衡理论 工业上一般采用 10 30 MPa 的压强 400 500 的温度和铁触媒 3 原料气体的制备 氮气 空气液态空气N2 先逸出 液化 分离 氢气 C H2O g CO H2或 CH4 H2O g 高温 CO 3H2或 CO H2O g CO2 H2 催化剂 13 4 原料气的净化 除 H2S NH3 H2O H2S NH4HS H2O 除 CO CO H2O g CO2 H2 催化剂 高温 除 CO2 K2CO3 CO2 H2O 2KHCO3 2 硫酸工业 1 化学原理与硫酸工业生产流程 2 化学原理在硫酸工业生产中的应用 增大反应速率的措施 a 升高温度 b 使用催化剂 c 在沸腾炉中燃料燃烧时 将原料粉碎 增大与空气的 接触面积 提高 SO2转化率 提高生产效率的措施 a 采用逆流原理 b 采用热交换原理 c 采用循环利用原理 3 尾气的处理 H2SO4工业的尾气主要是 SO2 SO2 Ca OH 2 CaSO3 H2O CaSO3 H2SO4 CaSO4 SO2 H2O 3 纯碱工业 1 索尔维制碱法 氨碱法 此法所用的原料为食盐 氨和二氧化碳 石灰石经煅烧生成生石灰和二氧化碳 生产 过程如下 食盐水的精制 食盐水氨化 氨盐水碳酸化 先将氨气通入饱和食盐水中得氨盐水 再通入二氧化碳生成溶解度较 小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液 其反应原理为 NaCl NH3 CO2 H2O NaHCO3 NH4Cl 过滤出碳酸氢钠后煅烧得纯碱 同时回收二氧化碳再利用 14 2NaHCO3Na2CO3 H2O CO2 煅烧 将氯化铵加石灰乳反应 生成氨回收利用 CaO H2O Ca OH 2 2NH4Cl Ca OH 2CaCl2 2H2O 2NH3 保留了氨碱法的优点 消除了它的缺点 使食盐的利用率提高到 96 NH4Cl 可作氮肥 可与合成氨厂联合 4 金属的冶炼 1 炼铁 主要原料 铁矿石 焦炭 石灰石 空气 反应原理 C O2CO2 CO2 C2CO Fe2O3 3CO 点燃 高温 高温 2Fe 3CO2 环境污染的防治 高炉煤气 CO CO2 N2 回收 CO 作燃料 2 电解法炼铝 主要原料 铝土矿 反应原理 a 由铝土矿精制 Al2O3 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O NaAlO2 CO2 2H2O Al OH 3 NaHCO3 2Al OH 3Al2O3 3H2O b 电解 Al2O3 2Al2O34Al 3O2 950 970 通电 Na3AlF6 难点探究难点探究 难点一难点一 化工生产条件的选择化工生产条件的选择 15 理论应用于实际工业生产 可指导工业生产少走弯路 如历史上炼铁工业的百年之谜 就是人们对化学反应限度没有认识 运用化学反应速率和化学平衡原理时 既要注意外界 条件对化学反应速率和化学平衡影响的一致性 又要注意对二者影响的矛盾性 同时还得 考虑实际生产中的动力 材料 设备等因素 来选择适宜的化工生产条件 值得注意的是 化工生产条件的选择中容易片面考虑条件对反应速率或平衡的影响 有时还忽视生产实际 以及工业生产的可行性 如选择超高温或超高压等条件 例 1 如图 16 5 所示为工业合成氨生产简易流程图 对于合成氨工业的设计原则 有人简单地用四个字来概括 多 快 省 绿 请 你仿照例子用化学术语来进行解释 1 多 尽可能使合成氨反应达到较高的反应限度 2 快 要做到以上两点 在其中一个条件的设置上正好是两个相互矛盾的方面 综合考虑后 选择了一个 适宜 的条件 这个 适宜 的条件是 3 省 省钱 从经济利益考虑 对该过程可以主要从图中第 个过程来实现 叫 做 过程 该过程是通过提高 来 省钱 的 工业制硫酸中也有这个过程 另外 设置热交换器也可以对余热进行回收利用 热交换器中两种气体的流向采用 原理 4 绿 符合绿色化学 符合环保精神 尽量减少或无工业三废 废水 废气 废渣 的排放 合成氨所需的原料气制备 其中氮气可以用 填一种方法 氢气的制备可以用甲烷与水蒸气在一定条件下反应 生成二氧化 16 碳和氢气 则 1 m3甲烷理论上能生成氢气 L 原料气要进行彻底的净化 其主要 目的是 点评 对于工业合成氨 首先要从经济效益和环保两个方面来考虑 多 快 省 正 是从经济效益考虑的 主要从反应的限度 速率 原料的利用率等方面考虑 要特别注意 的是处理条件对反应速率和限度影响的一致性和矛盾性 对于化学与工业 农业的理论联 系实际的题目考查的内容一般是化学原理 能量的综合利用和环保等几个方面 特别是环 保方面非常重要 在复习中要引起重视 难点二难点二 化工生产流程的评价与优化化工生产流程的评价与优化 化工生产方案应从环境保护和综合利用原料 合理利用能量以及化工生产的规模和厂 址选择等方面进行考虑 1 绿色化学 绿色化学又称环境友好化学 环境无害化学 清洁化学 是用化学的技术和方法去减 少或消除有害物质的生产和使用 理想的化工方式是 反应物的原子全部转化为期望的最 终产物 实现 零排放 2 循环操作 是化工生产的重要工艺之一 利用循环操作能有效地提高原料的利用率 降低生产成 本 3 循环利用 17 可以充分利用原料 节约资源 同时也是减少排放 实现变废为宝的重要手段 4 化工生产中的逆流原理 热交换器中的冷 热气体 或液体 沸腾炉中的燃料与空气 制硫酸工业吸收塔中的 气体和吸收液浓硫酸等 逆流的作用是使反应物充分接触 此外 在化学实验中的冷凝管 也采用了逆流原理 例 2 工业上可用食盐和石灰石为主要原料 经不同的方法生产纯碱 请回答下列问 题 1 路布兰法是以食盐 石灰石 浓硫酸 焦炭为原料 在高温下进行煅烧 再浸取 结晶而制得纯碱 食盐和浓硫酸反应的化学方程式为 硫酸钠和焦炭 石灰石反应的化学方程式为 已知产物之一为 CaS 2 氨碱法的工艺如图 16 6 所示 得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱 图中的中间产物 C 是 D 写化学式 装置乙中发生反应的化学方程式为 3 联合制碱法是对氨碱法的改进 其优点是 4 有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似 故也可用氨碱法以氯化钾和石灰 石等为原料制碳酸钾 请结合图 16 7 的溶解度 S 随温度变化曲线 分析说明是否可行 18 答案 1 2NaCl H2SO4 浓 Na2SO4 2HCl 高温 Na2SO4 4C CaCO3Na2CO3 CaS 4CO 高温 2 Ca OH 2 NH3 NaCl NH3 CO2 H2O NaHCO3 NH4Cl 3 原料利用率高 4 不行 KHCO3溶解度随温度变化较大 当以氯化钾和石灰石为原料时 反应产生的 19 变式探究 碳捕捉技术 是指通过一定的方法将工业生产中产生的 CO2分离出来并利 用 如可利用 NaOH 溶液来 捕捉 CO2 其基本过程如图 16 8 所示 部分条件及物质未标 出 图 16 8 下列有关该方法的叙述中正确的是 A 能耗大是该方法的一大缺点 B 整个过程中 只有一种物质可以循环利用 C 反应分离 环节中 分离物质的基本操作是蒸发结晶 过滤 D 该方法可减少碳排放 捕捉到的 CO2还可用来制备甲醇等产品 20 难点三难点三 结合化学工艺的综合考查结合化学工艺的综合考查 例 3 以硫铁矿 主要成分为 FeS2 为原料制备氯化铁晶体 FeCl3 6H2O 的工艺流程 如下 图 16 9 1 在一定条件下 SO2转化为 SO3的反应为 2SO2 g O2 g 2SO3 g 该 反应的平衡常数表达式为K 过量的 SO2与 NaOH 溶液反应的化学方程式为 2 酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量 其目的是 3 通氯气氧化时 发生的主要反应的离子方程式为 该 过程产生的尾气可用碱溶液吸收 尾气中污染空气的气体为 写化学式 答案 1 K SO2 NaOH NaHSO3 c2 SO3 c O2 c2 SO2 2 提高铁元素的浸出率 抑制 Fe3 水解 3 Cl2 2Fe2 2Cl 2Fe3 Cl2 HCl 解析 1 化学平衡常数为生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积 故该反应 的K 过量二氧化硫与 NaOH 溶液反应生成亚硫酸氢钠 c2 SO3 c2 SO2 c O2 NaOH SO2 NaHSO3 2 酸溶时保持盐酸过量是为了使铁的化合物充分溶解 转化为离子 21 后续过程保持酸过量 2012 2012 全国新课标卷 全国新课标卷 36 选修 2 化学与技术 15 分 由黄铜矿 主要成分是 CuFeS2 炼制精铜的工艺流程示意图如下 1 在反射炉中 把铜精矿砂和石英砂混合加热到 1000 左右 黄铜矿与空气反应 生成 Cu 和 Fe 的低价硫化物 且部分 Fe 的硫化物转变为低价氧化物 该过程中两个主 要反应的化学方程式分别是 反射炉内生成炉渣的主要成分是 2 冰铜 Cu2S 和 FeS 互相熔合而成 含 Cu 量为 20 50 转炉中 将冰铜加熔剂 石英砂 在 1200 左右吹入空气进行吹炼 冰铜中的 Cu2S 被氧化为 Cu2O 生成 Cu2O 与 Cu2S 反应 生成含 Cu 量约为 98 5 的粗铜 该过程发生反应的化学方程式分别是 3 粗铜的电解精炼如右图所示 在粗铜的电解过程中 粗铜板应是图中电极 填图中的字母 在电极 d 上发生的电极反应式为 若粗 铜中还含有 Au Ag Fe 它们在电解槽中的存在形式和位置为 22 答案 1 2CuFeS2 O2Cu2S 2FeS SO2 高温 2FeS 3O2 2FeO 2SO2 高温 FeSiO3 2 2Cu2S 3O22Cu2O 2SO2 2Cu2O Cu2S6Cu SO2 中国 高温 高温 3 C Cu2 2e Cu Au Ag 以单质形式沉积在电极 c 阳极 附近 Fe 以 Fe2 形式进入电解液中 2012 2012 海南 海南 选修 2 化学与技术 20 I 6 分 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 答案 AC 解析 根据题给信息 其中处理 Cu2 Hg2 Pb2 等重金属离子使其沉淀 加入的沉 淀剂选择时 由于氨水易与形成络离子 排除 硫酸铜能溶于水 不会沉淀 故选 AC 硫 化氢与重金属离子都会有沉淀生成 纯碱加入可调节 pH 值使重金属离子沉淀 排除 BD 考点定位 此题结合污水处理 考查沉淀剂的选取知识 23 2012 2012 海南 海南 20 II 14 分 合成氨的流程示意图如下 回答下列问题 1 工业合成氨的原料是氮气和氢气 氮气是从空气中分离出来的 通常使用的两种 分离方法是 氢气的来源是水和碳氢化合物 写出分别采用煤和天然气为原 料制取氢气的化学反应方程式 2 设备 A 中含有电加热器 触媒和热交换器 设备 A 的名称是 其中发生 的化学反应方程式为 3 设备 B 的名称是 其中 m 和 n 是两个通水口 入水口是 填 m 或 n 不宜从相反方向通水的原因是 4 设备 C 的作用是 5 在原料气制备过程中混有的 CO 对催化剂有毒害作用 欲除去原料气中的 CO 可 通过以下反应来实现 CO g H2O g CO2 g H2 g 已知 1000K 时该反应的平衡常数 K 0 627 若要使 CO 的转化率超过 90 则起始物中 的 c H2O c CO 不低于 答案 1 液化 分馏 与碳反应后除去 CO2 C H2O 高温 CO H2 CH4 H2O CO 3H2 2 合成 氨 塔 N2 g 3H2 g 催化剂 高温高压 2NH3 g 3 冷却塔 或冷凝器 n 高温气体由冷却塔的上端进入 冷却水从下端进入 逆向冷却效果好 4 将液氨与未反应的原料气分离 5 13 8 解析 1 分离空气提取氮气的方法一种是液化和分馏 另一种方法是与碳反应后除 去 CO2 制取氢气的两个方程式分别为 C H2O 高温 CO H2 CH4 H2OCO 3H2 2 合成氨的设备名称是合成塔 合成氨的方程式为 N2 g 3H2 g 催化剂 高温高压 2NH3 g 3 冷 凝分离产品设备为冷却塔或冷凝器 入水口应该在下面 此时水流和气流是逆向的 冷凝 效果好 4 分离器是气 固分离用设备 分离液氨和未反应的原料气 5 设 CO H2O 起始浓度分别为x ymol L 则转化的 CO 的最小值为 0 9x 24 2011 山东 30 14 分 实验室采用 MgCl2 AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制 备 MgAl2O4 主要流程如下 MgCl2 AlCl3的混合溶液 A 氨水 B 1 为使 Mg2 Al1 同时生成沉淀 应先向沉淀反应器 中加入 填 A 或 B 再滴加另一反应物 2 如右图所示 过滤操作中的一处错误是 3 判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 高温焙烧时 用于盛放固体的仪器 名称是 4 无水 AlCl3 183 C 升华 遇潮湿空气即产生大量白雾 实验室可用下列装置制备 沉淀反应器过滤洗涤沉淀 MgAl2O4 高温焙烧 干燥 25 装置 B 中盛放饱和 NaCl 溶液 该装置的主要作用是 F 中试剂的作用是 用一件仪器装填适当试剂后也可起到 F 和 G 的作用 所装填的试剂为 答案 1 B 2 漏斗末端没有紧靠烧杯内壁 3 氨水 坩埚 4 除去氯 气中 HCl 防止水蒸气进入 E 碱石灰 解析 1 Mg2 Al3 同时生成沉淀 则先加入氨水 2 过滤时漏斗末端没有紧 靠烧杯内壁 3 检验沉淀是否洗净可向洗涤液中加入氨水 观察是否有沉淀产生 高温 焙烧在坩埚中进行 4 装置 B 中饱和 NaCl 溶液用于除去氯气中 HCl F 盛装浓硫酸 防 止水蒸气进入 E 用干燥管盛装碱石灰可以起到 F 和 G 的作用 考点定位 化学实验 装置图识别 基本操作等 2011 山东 31 8 分 化学 化学与技术 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 没得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 作用产生 液体燃料的过程 答案 1 分馏塔 2 催化裂化 汽油 3 硫分 矸石 煤炭 4 催 化剂 H2O 解析 1 石油分馏在分馏塔中进行 2 石油裂化分为热裂化 催化裂化和 26 加 2011 山东卷 水处理技术在生产 生活中应用广泛 1 含有较多 离子的水称为硬水 硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式 为 写出一个即可 2 将 RH 型阳离子交换树脂和 ROH 型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水 应先使 硬水通过 填 RH 或 ROH 型离子交换树脂 原因是 3 通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留 从而获得纯净水 的方法称为 电渗析法净化水时 使离子通过半透膜的推动力是 4 检验蒸馏水的纯度时 最简单易行的方法是测定水的 解析 1 通常按水中 Ca2 Mg2 的多少 把天然水分为硬水和软水 含有较多 Ca2 Mg2 的水叫做硬水 如果水的硬度是由 Ca HCO3 2或 Mg HCO3 2所引起的 这种硬度 叫做暂时硬度 具有暂时硬度的水可以用加热的方法进行软化 方程式为 Ca2 2HCO3 CaCO3 CO2 H2O Mg2 2HCO3 MgCO3 CO2 H2O 2 如果水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的 这种硬度叫做永久硬度 具有永久硬度的水可以采用离子交换法进行软化 离子交换剂中阳离子与水中的 Ca2 Mg2 发生离子交换作用 使水得到净化 如果硬水先通过 ROH 型阴离子交换树脂时 可能产生 Mg OH 2等沉淀而影响交换效果 所以先通过 RH 型阳离子交换树脂 3 电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法 在外加电场的作用下 水 溶液中阴 阳离子会分别向两极移动 如果在中间加上一种交换膜 就可能达到分离浓缩 的目的 所以电渗析法净化水时 使离子通过半透膜的推动力是电势差或电场力 4 因为水的电离程度极小 所以纯水是几乎不导电的 因此要检验蒸馏水的纯度时 最简单易行的方法是测定水的电导率或电阻率 27 答案 1 Ca2 Mg2 Ca2 2HCO3 CaCO3 CO2 H2O 2011 新课标卷 普通纸张的成分是纤维素 在早期的纸张生产中 常采用纸表面 涂敷明矾的工艺 以填补其表面的微孔 防止墨迹扩散 请回答下列问题 1 人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆 破损 严重威胁纸质文物的保存 经分析 检验 发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关 其中的化学原理是 为防 止纸张的酸性腐蚀 可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂 该工艺原理的化学 离子 方程式 为 2 为了保护这些纸质文物 有人建议采取下列措施 喷洒碱性溶液 如稀氢氧化钠溶液或氨水等 这样操作产生的主要问题是 喷洒 Zn C2H5 2 Zn C2H5 2可以与水反应生成氧化锌和乙烷 用化学 离子 方程式 表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理 3 现代造纸工艺常用钛白粉 TiO2 替代明矾 钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿 主要成分 FeTiO3 为原料按下过程进行的 请完成下列化学方程式 解析 1 因为明矾中含有 Al3 而 Al3 水解显酸性 在酸性条件下纤维素会发生 水解使高分子链断裂 由于碳酸钙会消耗氢离子而降低溶液的酸性 从而防止纤维素水解 方程式为 CaCO3 2H Ca2 H2O CO2 2 因为纤维素在碱性条件下也会发生水解 同样会造成书籍的污损 根据产物可以写出该反应的化学方程式 Zn C2H5 2 H2O ZnO 2C2H6 因为 ZnO 也 可以消耗氢离子 所以也能防止酸性腐蚀 方程式为 ZnO 2H Zn2 H2O 3 考察氧化还原方程式的配平 依据电子得失守恒可以配平 答案 1 明矾水解产生酸性环境 在酸性条件下纤维素水解 使高分子链断裂 28 CaCO3 2H Ca2 H2O CO2 2 过量的碱同样可能会导致纤维素水解 造成书籍污损 Zn C2H5 2 H2O ZnO 2C2H6 ZnO 2H Zn2 H2O 3 2 6 7 2 2 6 1 1 1 2 2011 海南卷 20 I 6 分 下列叙述正确的是 A 接触法 制 H2SO4时 催化氧化阶段的反应原理为 B 海水提镁的主要步骤为 C 普通水泥的主要成分是硅酸钙 D 黏土的主要成分是三氧化二铝 20 II 14 分 工业上可用食盐和石灰石为主要原料 经不同的方法生产纯碱 请回答下 列问题 1 卢布兰芳是以食盐 石灰石 浓硫酸 焦炭为原料 在高温下进行煅烧 再浸取 结晶而制得纯碱 食盐和浓硫酸反应的化学方程式为 硫酸钠和焦炭 石灰石反应的化学方程式为 已知产物之一为 CaS 2 氨碱法的工艺如下图所示 得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱 29 图中的中间产物 C 是 D 写化学式 装置乙中发生反应的化学方程式为 3 联合制碱法对氨碱法的改进 其优点是 4 有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似 故也可用氨碱法以氯化钾和石灰 石为原料制碳酸钾 请结合下图的溶解度 S 随温度变化曲线 分析说明是否可行 答案 1 2NaCl H2SO4 浓 Na2SO4 2 HCl Na2SO4 4C CaCO3 CaS Na2CO3 4CO 或 Na2SO4 2C CaCO3 CaS Na2CO3 2CO2 2 Ca OH 2 NH3 NH3 CO2 NaCl H2O NaHCO3 NH4 Cl 3 保留了氨碱法的优点 使食盐的利用率提高到 96 NH4Cl 可做氮肥 可与合成 氨厂联合 原料气氨气和一氧化碳都由氨厂提供 减少 CaCO3 制 CO2 这一工序 降低了能 耗与污染 4 不可行 因为碳酸氢钾溶解度较大 且在常温下与氯化钾的溶解度差别小 在氨 30 盐 2010 天津卷 2 化学已渗透到人类生活的各个方面 下列说法不正确的是 A 阿司匹林具有解热镇痛作用 B 可以用 Si3N4 Al2O3制作高温结构陶瓷制品 C 在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀 D 禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂 可减少汽车尾气污染 解析 阿司匹林是常用的解热阵痛药 这是生活常识 A 正确 Si3N4 Al2O3是常用 的高温结构陶瓷 B 正确 铜和铁组成的原电池 铁作负极被腐蚀 故 C 错 铅是一种重 要的污染物 D 正确 答案 C 2010 江苏卷 1 化学与能源开发 环境保护 资源利用等密切相关 下列说法正 确的是 A 为提高农作物的产量和质量 应大量使用化肥和农药 31 B 绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理 C 实现化石燃料清洁利用 就无需开发新能源 D 垃圾是放错地方的资源 应分类回收利用 2010 江苏卷 4 下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是 A 二氧化硅是生产光纤制品的基本原料 B 水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂 C 盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性 D 石油分馏可获得乙烯 丙烯和丁二烯 答案 D 解析 本题主要考查的是常见物质在生成生活中的应用 A 项 是光纤制品的 主要原料 水玻璃是硅酸钠溶液 能作为粘合剂和防火材料 C 项 盐析是提纯蛋白质的 一种方法 而且不影响蛋白质的生理活性 D 项 石油分馏得到的是不同沸点的烃类化合 物 如汽油 煤油 柴油等 只有通过裂解的方法可得到乙烯等不饱和的烃类物质 综上 分析可知 本题选 D 项 2010 重庆卷 6 减缓温室气体排放是 2009 年哥本哈根气候变化会议的议题 下 列反应不产生温室气体的是 A 用纯碱制玻璃 B 用煤炭作燃料 C 用铁矿石炼铁 D 用氨制碳酸铵 答案 D 解析 本题考查反应中产生的温室气体 A 项 制玻璃的反应为 Na2CO3 SiO2 高温 Na2SiO3 CO2 B 项 碳燃烧可产生 CO2气体 C 项 铁矿石与 C 或 CO 反应可生成 CO2 这三项均生成 CO2 即产生温室气体 D 项 NH3与 CO2反应生成 NH4 2CO3 没有产生 32 CO2 2010 上海卷 1 下列做法不能体现低碳生活的是 A 减少食物加工过程 B 注意节约用电 C 尽量购买本地的 当季的食物 D 大量使用薪柴为燃料 2010 四川卷 6 节能减排对发展经济 保护环境有重要意义 下列措施不能减少 二氧化碳排放的是 A 利用太阳能制氢 B 关停小火电企业 C 举行 地球一小时 熄灯活动 D 推广使用煤液化技术 答案 D 解析 本题考查化学与社会的关系 利用太阳能制氢 减少了化石燃料的使用 同 时也减少了 CO2的排放 A 项符合 火力发电消耗大量的煤炭资源 同时会排放出 CO2及有 害气体 关停小火电企业 有利用节能减排 B 项符合 举行 地球一小时 熄灯活动有 效的节约的能源 C 项符合 煤液化技术 提高了煤的利用率 但不能减少 CO2的排放 D 项不符合 33 2010 山东卷 31 8 分 化学 化学与技术 玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成 1 酚醛树脂有苯酚和甲醛缩聚而成 反应有大量热放出 为防止温度过高 应向已 有苯酚的反应釜中 加入甲醛 且反应釜应装有 装置 2 玻璃纤维由玻璃拉丝得到 普通玻璃是由石英砂 和石灰石 或长石 高 温熔融而成 主要反应的化学方程式为 3 玻璃钢中玻璃纤维的作用是 玻璃钢具有 等优异性能 写出亮点即可 4 下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是 a 深埋 b 粉碎后用作树脂填料 c 用作燃料 d 用有机溶剂将其溶解 回收树脂 2010 福建卷 24 硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料 工业上常用菱锌矿生产硫 酸锌 菱锌矿的主要成分是 ZnCO3 并含少量的 Fe2O3 FeCO3 MgO CaO 等 生产工艺流 34 程示意如下 将菱锌矿研磨成粉的目的是 完成 氧化除铁 步骤中反应的离子方程式 Fe OH 2 Fe OH 3 CI 3 针铁矿 Goethite 是以德国诗人歌德 Goethe 名字命名的 组成元素是 Fe O 和 H 化学式量为 89 化学式是 4 根据下表数据 调节 滤液2 的 pH 时 理论上可选用的最大区间为 Mg OH 2Zn OH 2MgCO3CaCO3 开始沉淀的 pH10 46 4 沉淀完全的 pH12 48 0 开始溶解的 pH 10 5 Ksp5 6 12 10 6 8 6 10 2 8 9 10 5 工业上从 滤液 3 制取 MgO 过程中 合适的反应物是 选填序号 a 大理石粉 b 石灰乳 c 纯碱溶液 d 烧碱溶液 6 滤液 4 之后的操作依次为 过滤 洗涤 干燥 7 分析图中数据 菱锌矿粉中 ZnCO3 的质量分数不低于 35 5 a 大理石粉难溶于水 选择熟石灰和烧碱溶液可以使溶液的碱性增强 有利于镁离子 2010 浙江卷 25 14 分 洗车安全气囊是德国安全的重要保障 当车辆发生碰 撞的瞬间 安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊 从而保护司 机及乘客免受伤害 为研究安全气囊工作的化学原理 取安全装置中的粉末进行实验 经 组成分析 确定该粉末仅 Na Fe N O 四种元素 水溶性试验表明 固体粉末部分溶解 经检测 可溶物为化合物甲 不溶物为红棕色固体 可溶于盐酸 取 13 0g 化合物甲 加热使其完全分解 生成氮气和单质乙 生成的氮气折合成标准 状况下的体积为 6 72L 单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化 合物丙和另和一种单质 化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐 请回答下列问题 1 甲的化学式为 丙的电子式为 2 若丙在空气中转化为碳酸氢盐 则反应的化学方程式为 3 单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为 安全气囊中红棕色粉末的作用是 4 以下物质中 有可能作为安全气囊中红棕色粉末 替代品的是 A KCl B KNO3 C Na2S D CuO 36 5 设计一个实验方案 探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分 不考虑结 晶水合物 解析 粉末分解释放氮气 粉末仅含 Na Fe N O 水溶性试验部分溶解 可溶部 分为化合物甲 不溶物红棕色可溶于盐酸 13 0g 甲完全分解为 N2和单质乙 N26 72L 单 质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质 化 合物丙与空气接触可转化为可溶性盐 分析 1 粉末由两种物质混合而成 2 红棕色物 质可能为 Fe2O3 Fe OH 3等 根据题意只能是 Fe2O3 3 甲只有两种元素 且含 N 必含 Na 3 计算 N 6 72 22 4 2 14 8 4g 则 Na 的物质的量为 13 8 4 23 0 2mol N 与 Na 的物质的量之比为 0 6 0 2 3 1 则化合物甲为 Na3N 4 在高温下 Na 与 Fe2O3反应的产物为 Na2O2和 Fe 2010 江苏卷 16 10 分 钡盐行业生产中排出大量的钡泥 主要含有 3 BaCO 3 BaSiO 3 BaSO 22 Ba FeO等 某主要生产 2 BaCl 3 BaCO 4 BaSO的化工厂利用钡 泥制取 32 Ba NO 其部分工艺流程如下 37 1 酸溶后溶液中1pH 22 Ba FeO与 3 HNO的反应化学方程式为 2 酸溶时通常控制反应温度不超过 70 且不使用浓硝酸 原因是 3 该厂结合本厂实际 选用的 X 为 填化学式 中和 使溶液中 填离子符号 的浓度减少 中和 引起的溶液体积变化可忽略 4 上述流程中洗涤的目的是 2010 江苏卷 17 8 分 下表列出了 3 种燃煤烟气脱硫方法的原理 方法 中氨水吸收燃煤烟气中 2 SO的化学反应为 322423 2 NHSOH ONHSO 38 4232243 2NHSOSOH ONH HSO 能提高燃煤烟气中 2 SO去除率的措施有 填 字母 A 增大氨水浓度 B 升高反应温度 C 使燃煤烟气与氨水充分接触 D 通入空气使 3 HSO 转化为 4 2 SO 采用方法 脱硫 并不需要预先除去燃煤烟气中大量的 2 CO 原因是 用离子方程 式表示 方法 重要发生了下列反应 22 2 2 CO gSO gS gCO g 1 8 0 JHk mol A 222 2 2 HgSO gS gH O g 1 90 4 JHk mol A 22 2 2 CO gO gCO g 1 566 0 JHk mol A 222 2 2 HgO gH O g 1 483 6 JHk mol A S g与 2 O g反应生成 2 SO g的热化学方程式为 方法 中用惰性电极电解 3 NaHSO溶液的装置 如右图所示 阳极区放出气体的成分为 填化学式 答案 1 AC 2 S g O2 g S O2 g H 574 0kJmol 1 3 O2 SO2 解析 本题考察的知识比较散 涉及到环境保护 一道题考察了几个知识点 覆盖 面比较多 但盖斯定律 热化学方程式 离子方程式 点击方程式都是重点内容 1 提高 SO2的转化率 可以增大氨水的浓度 与氨水充分接触 不需要通入 CO2的原因是因为 HCO3 SO2 CO2 HSO3而产生 CO2 2 主要考察盖斯定律的灵活运用 适当变形 注意反应热 的计算 不要忽视热化学方程式的书写的注意事项 3 阴极的电极产生的气体为 O2和 39 SO2 2010 四川卷 29 16 分 四川攀枝花蕴藏丰富的钒 钛 铁资源 用钛铁矿渣 主要成分为 TiO2 FeO Fe2O3 Ti 的最高化合价为 4 作原料 生产白色颜料二氧化钛 的主要步骤如下 请回答下列问题 硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是 向滤液 I 中加入铁粉 发生反应的离子方程式为 在实际生产过程中 向沸水中加入滤液 使混合液 pH 达 0 5 钛盐开始水解 水解 过程中不断通入高温水蒸气 维持溶液沸腾一段时间 钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉 淀 请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用 过滤分离出水合二氧化钛沉淀后 将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐 填化学式 减少废物排放 4 A 可用于生产红色颜料 Fe2O3 其方法是 将 556a kgA 摩尔质量为 278 g mol 溶于水中 加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应 鼓入足量空气搅拌 产生红褐色 胶体 再向红褐色胶体中加入 3336b kg A 和 112c kg 铁粉 鼓入足量空气搅拌 反应完成 后 有大量 Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出 过滤后 沉淀经高温灼烧得红色颜 料 若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁 则理论上可生产红色颜料 kg 答案 1 224422 2 2TiOH SOTi SOH O 或 40 22442 TiOH SOTiOSOH O 2 32 23FeFeFe 2 2 2FeHFeH 3 加水促进钛盐水解 加热促进钛盐水解 降低H 浓度促进钛盐水解 2 H O 4 FeSO 24 H SO 4 160320160abc 2009 上海卷 下图是石油分馏塔的示意图 a b c 三种馏分中 A a 的沸点最高 B b 的熔点最低 C c 的平均分子量最大 D 每一种馏分都是纯净物 答案 C 解析 从分馏塔各个出口出来的馏分都为混合物 易挥发的沸点较低 较轻的馏分 先出来 在最高处 其分子量较低 分馏塔中出口越低 分馏出的馏分的沸点越高 分子 41 量越大 故 A B D 错误 2009 2009 高考高考 2009 重庆卷 星形聚合物 SPLA 可经下列反应路线得到 部分反应条件未注明 已知 SPLA的结构为 其中 R 为 1 淀粉是 糖 填 单 或 多 A 的名称是 2 乙醛由不饱和烃制备的方法之一是 用化学方程式表示 可多步 3 D E 的化学反应类型属于 反应 D 结构中有 3 个相同的基团 且 1 mol D 能与 2 mol Ag NH3 2OH 反应 则 D 的结构简式是 D 与银氨溶液 反应的化学方程式为 4 B 的直链同分异构体 G 的分子中不含甲基 G 既不能与 NaHCO3溶液反应 又不能 与新制 Cu OH 2反应 且 1 mol G 与足量 Na 反应生成 1 mol H2 则 G 的结构简式为 5 B 有多种脱水产物 其中两种产物的结构简式为 和 答案 1 多 葡萄糖 2 CH2 CH2 H2OCH3CH2OH 2CH3CH2OH O22CH3CHO 2H2O 或 CH2 CH2 HBrCH3CH2Br CH3CH2Br H2OCH3CH2OH HBr 或 CH3CH2Br NaOHCH3CH2OH