讲练测2020届高考化学一轮复习 模块六 选修部分 专题十六 化学与技术 考点三 化学与材料的制造和应用 第2步

第1步 高考真题试水1(2020新课标全国卷)将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品。回答下列问题：(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是_(填序号)。用混凝法获取淡水提高部分产品的质量优化提取产品的品种改进钾、溴、镁的提取工艺(2)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2，并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是：Br2Na2CO3H2ONaBrNaBrO3NaHCO3，吸收1 mol Br2时转移的电子为_mol。(3)海水提镁的一段工艺流程如下图：浓海水的主要成分如下：离子NaMg2ClSO浓度/(gL1)63.728.8144.646.4该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为_，产品2的化学式为_，1 L浓海水最多可得到产品2的质量为_g。(4)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为_；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式_ _。解析：(1)混凝法只能净化水，得不到淡水，均可实现。(2)利用电子守恒，即3Br2(歧化)5NaBrNaBrO3，3 mol Br2转移5 mol电子，所以吸收1 mol Br2转移mol电子。(3)分析工艺流程图可知，脱硫反应为：Ca2SO=CaSO4；产品2是Mg(OH)2；根据镁守恒，mMg(OH)2nMg(OH)2MMg(OH)2n(Mg2)MMg(OH)2 g5869.6 g。(4)电解无水氯化镁得到镁和氯气，电解方程式：MgCl2(熔融)MgCl2；高温下镁与水蒸气反应造成镁损耗：Mg2H2OMg(OH)2H2。答案：(1)(2)(3)Ca2SO=CaSO4 Mg(OH)269.6(4)MgCl2(熔融)MgCl2 Mg2H2OMg(OH)2H22(2020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)电解时废旧刀具做阳极，不锈钢做阴极，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)HCl溶液为电解液，不锈钢做阴极的反应为2H2e=H2。(2)加入H2O2，将Fe2氧化为Fe3，因此滤饼主要成分为Fe(OH)3，洗涤液中含Co2需回收利用。(3)CoC2O4焙烧时若含NH4Cl会产生NH3和HCl，污染环境。答案：(1)2H2e=H2 (2)Fe(OH)3Co2(或Co)(3)NH4Cl 焙烧时NH4Cl分解产生NH3和HCl(4)Co2O33H22Co3H2O3(2020新课标全国卷)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1 000 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1 200 左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O，生成的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_ _。解析：(1)由信息判断Cu和Fe的低价硫化物为Cu2S和FeS，Fe的低价氧化物为FeO，S元素转化为SO2。(2)依据信息可写出反应方程式。(3)粗铜精炼时粗铜作阳极，与电源正极相连，阴极反应是Cu22e=Cu，粗铜中含比铜活泼的Fe，Fe2e=Fe2，而不活泼的Au、Ag，则形成阳极泥。答案：(1)2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO2 2FeS3O22FeO2SO2 FeSiO3(2)2Cu2S3O22Cu2O2SO2 2Cu2OCu2S6CuSO2(3)c Cu22e=CuAu、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2的形式进入电解液中4(2020新课标全国卷)普通纸张的主要成分是纤维素。在早期的纸张生产中，常采用纸张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_ _；为了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(主要成分为FeTiO3)为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式：FeTiO3CCl2TiCl4FeCl3COTiCl4O2TiO2Cl2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CaCO32H=Ca2H2OCO2。(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为Zn(C2H5)2H2O=ZnO2C2H6。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ZnO2H=Zn2H2O。(3)FeTiO3中Fe为2价，Ti为4价，TiCl4和TiO2中Ti均为4价。根据化合价升降守恒可配平化学方程