高考复习方案届高考化学二轮专题限时训练专题十五 化学与技术含详解.docx
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高考复习方案届高考化学二轮专题限时训练专题十五化学与技术含详解
专题限时集训（十五） [专题十五 化学与技术]
（时间：
40分钟）
1．化学是人类进步的关键，化学为人类的生产、生活提供了物质保证。
Ⅰ.氮的化合物是重要的化工产品。
其生产方法也在逐渐改进中，各国科学家均在为提高其产量，降低能耗做各种有益的探究。
（1）25℃时合成氨反应的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g） ΔH＝－92.4kJ/mol。
在该温度时，取1molN2和3molH2放在密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4kJ。
其原因是________________________________________。
（2）近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较高的产率。
从化学反应本质角度分析，电磁场对合成氨反应的作用是____________________________________________________________________________________________；与传统的合成氨的方法比较，该方法的优点是________________________________。
Ⅱ.（3）卤水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可获得MgCl2粗产品。
从卤水中提取镁的步骤如下：
a．将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰，并将石灰制成石灰乳；
b．将石灰乳加入到海水沉淀池中，经过滤得到Mg（OH）2沉淀；
c．在Mg（OH）2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液，再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O；
d．将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2；
e．电解熔融的氯化镁可得到Mg。
①步骤d中的“一定条件”指的是__________________。
②有同学认为：
步骤b后可加热Mg（OH）2得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁，这样可简化实验步骤，你同意该同学的想法吗？
为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）铀是核反应最重要的燃料，已经研制成功一种螫合型离子交换树脂，它专门吸附海水中的U4＋，而不吸附其他元素。
其反应原理为______________________________（树脂用HR代替），发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液，其反应原理为__________________________________________。
2.由Ca3（PO4）2、SiO2、焦炭等为原料生产硅胶（SiO2·nH2O）、磷、磷酸及CH3OH，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。
图Z15 1
（1）上述反应中，属于置换反应的是________[选填：
（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）、（Ⅴ）]。
（2）高温下进行的反应Ⅱ的化学方程式为______________________________________；固体废弃物CaSiO3可用于________________________________________。
（3）反应Ⅲ需在隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是__________________________________________________。
（4）CH3OH可用作燃料电池的燃料，在强酸性介质中，负极的电极反应式为________________________________。
（5）指出Ⅵ这一环节在工业生产上的意义：
__________________________________________________________。
（6）写出由P→H3PO4有关的反应方程式：
①______________________________________________；
②______________________________________________。
3．
（1）钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。
①不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹________（填“前”或“后”）加入。
②炼钢时，加入硅、锰和铝的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是____。
从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作________________________________________________________________________。
（2）纯碱是一种重要的化工原料。
目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。
①“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：
______________________________。
②写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？
__________________________________________________________________________。
4．氯、溴、碘、钠、镁、锰、锂、铀等元素在海洋中被富集。
海洋开发利用和维权是国家战略。
（1）以上元素在海水中的存在形态是________（选填“游离态”“化合态”或“不确定”）。
（2）以下变化属于化学变化的是________________。
①
U发生核裂变 ②重氢（2H）发生核聚变 ③LiH作野外生氢剂 ④海水晒盐
（3）由氯气和晒盐后的卤水制取液溴的离子方程式：
________________________________________________；由石灰乳和卤水沉淀出镁元素的离子方程式__________________________________________________________；由海带灰可浸出KI，由某种矿盐可浸出KIO3，二者在盐酸中反应可生成碘单质，反应的离子方程式为__________________________________________________________。
（4）工业由氯化钠制取金属钠的化学方程式为__________________________________________________________；工业制镁采用电解熔融氯化镁，不采用电解熔融氧化镁的原因是______________________。
（5）海底富集多种矿物结核，锰结核是其中的一种。
锰结核中主要含有MnO2和Fe2O3。
一种质量比约为m（Mn）∶m（Fe）＝55∶448的合金钢（其他元素略），具有抗御激烈冲击和磨损的能力，可作航母甲板等。
欲通过铝热反应炼得这样的合金，MnO2、Fe2O3、Al的投料比（按物质的量之比）约为________。
5．发展改革委员会曾发出“遏制铝冶炼投资反弹”的紧急通知。
原因是铝冶炼属于高耗能产业，而且某些铝冶炼企业以污染环境为代价，得不偿失。
如图Z15 2是传统的工业生产金属铝的基本流程图，阅读上述新闻信息，结合铝生产的流程图解答下列问题：
图Z15 2
请回答：
（1）工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是________（填化学式）。
石油炼制和煤的干馏产品______________（填物质名称）作电解铝的阴极和阳极材料。
（2）氧化铝熔点高达2050℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中采取的措施是____________________。
（3）在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是__________________________________（用化学方程式表示）。
（4）工业上制取金属镁时是电解MgCl2，电解反应方程式为________________________，镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物？
原因是__________________________________________________________________________________________。
6．铝是地壳中含量最多的金属元素，1854年法国化学家德维尔用金属钠还原氯化钠和氯化铝的复盐，获得了金属铝单质。
1886年，美国人豪尔和法国人海郎特，分别独立地电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物，制得了金属铝，奠定了今天大规模生产铝的基础。
工业生产金属铝的原料是铝土矿（主要成分为Al2O3，另含有Fe2O3和SiO2），工业中得到较纯氧化铝的过程如图Z15 3所示：
图Z15 3
试回答下列问题：
（1）操作Ⅰ是一种重要的混合物分离方法，实验室进行该项操作用到的玻璃仪器有烧杯、________、________。
（2）经分析不溶物A的主要成分为________。
（3）工业上电解炼铝的化学方程式为______________________________________，若电路中通过1mol电子，可以得到铝________g。
（4）操作Ⅱ中生成不溶物C的离子方程式是____________________________________________________________。
（5）为了提高综合经济效益，实际工业生产中常将上述反应中的相关物质循环利用。
其部分转化关系如图Z15 4所示：
图Z15 4
①上述转化中未涉及四种基本反应类型中的________反应。
②写出③的化学方程式（该反应在工业生产中称为苛化法）：
____________________________________________。
（6）科学研究表明，人体过量摄入铝元素会严重危害身体健康。
请你结合实际提出两条杜绝铝元素过量摄入的措施：
____________________________________________。
7．图Z15 5是以海水、贝壳（主要成分CaCO3）等为原料制取几种化工产品的工艺流程图，其中E是一种化肥，N是一种常见的金属单质。
图Z15 5
结合上述工艺流程回答下列问题：
（1）物质G和L的化学式分别为________和________；固体B是生活中的一种必需品，主要用作________________________________________________________________________。
（2）上述工艺流程中可以循环使用的物质的化学式为____________。
（3）反应①的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
在反应①中必须先通入NH3，而后通入D，其原因是____________________________________________________。
（4）工业上利用F可制得另一种化工产品，该反应的化学方程式为________________________________________。
（5）由K溶液经如何处理才能制得N？
________________________________________________________________。
专题限时集训（十六） [专题十六 物质结构与性质]
（时间：
40分钟）
1．回答下列问题：
（1）过渡金属元素铁能形成多种配合物，如[Fe（H2NCONH2）6]（NO3）3[三硝酸六尿素合铁（Ⅲ）]和Fe（CO）x等。
①基态氧原子的价电子排布式为________。
②尿素（H2NCONH2）分子中C、N原子的杂化方式分别是________、________。
③配合物Fe（CO）x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x＝________。
Fe（CO）x常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）x晶体属于____________（填晶体类型）。
（2）O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图Z16 1，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为________。
已知该晶胞的密度为ρg/cm3，阿伏伽德罗常数为NA，求晶胞边长a＝______cm。
（用含ρ、NA的计算式表示）
图Z16 1
（3）下列说法正确的是________。
A．第一电离能大小：
S＞P＞Si
B．电负性顺序：
C＜N＜O＜F
C．因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低
D．SO2与CO2的化学性质类似，分子结构也都呈直线形，相同条件下SO2的溶解度更大
E．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高
（4）图Z16 2（a）是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序，其中c、d均是热和电的良导体。
（a） （b）
图Z16 2
①图中d单质的晶体堆积方式类型是________________________________________________________________________。
②单质a、b、f对应的元素以原子个数比1∶1∶1形成的分子中含________个σ键，________个π键。
③图（b）是上述6种元素中的1种元素形成的含氧酸的结构，请简要说明该物质易溶于水的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．卤素的单质和化合物很多。
（1）氟原子核外有________种不同运动状态的电子；基态溴原子的价电子排布式为________________；比较氟、氯、溴单质熔点的高低并说明理由：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）请根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是________。
氟
氯
溴
碘
第一电离能（kJ/mol）
1681
1251
1140
1008
（3）已知高碘酸有两种形式，化学式分别为H5IO6（IOOHHOHOOHOH）和HIO4，前者为五元酸，后者为一元酸。
请比较二者酸性强弱：
H5IO5________HIO4。
（填“>”“<”或“＝”）
（4）碘在水中的溶解度虽然小，但在碘化钾溶液中溶解度却明显增大，这是由于溶液中发生反应I－＋I2I
，I
的中心原子周围σ键电子对数与孤电子对数之比为_______；IO
的中心原子的杂化轨道类型为_______，IO
的空间构型为________。
（5）[LiC60]PF6与NaCl具有类似的晶胞结构，[LiC60]＋表示1个Li＋位于1个C60内部。
[LiC60]PF6晶体中包含的化学键有________（填字母）；已知[LiC60]PF6晶体晶胞边长为anm，计算[LiC60]PF6晶体的密度为________g·cm－3（用含a、NA的式子表示）。
A．金属键 B．离子键 C．极性键
D．非极性键 E．范德华力
3．铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。
回答下列问题：
（1）基态铜原子的电子排布式为__________________；已知高温下CuO→Cu2O＋O2，试从铜原子价层电子结构变化角度解释这一反应发生的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，则它们形成的组成最简单的氢化物中，分子构型分别为____________，若“Si—H”中键合电子偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为__________。
（3）硒的一种含氧酸H2SeO3电离平衡常数分别为K1＝2.7×10－3，K2＝2.5×10－8，二者之间存在着较大差异的原因（任意答出一种）是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物，如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。
BF3·NH3中B原子的杂化轨道类型为________，B与N之间形成________键。
（5）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，其晶胞结构如图Z16 3所示；则金刚砂晶体类型为________，在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为________，若晶胞的边长为apm，则金刚砂的密度为______________。
图Z16 3
4．在电解冶炼铝的过程中加入冰晶石，可起到降低Al2O3熔点的作用。
冰晶石的生产原理为2Al（OH）3＋12HF＋3Na2CO3===2Na3AlF6＋3CO2↑＋9H2O。
根据题意完成下列填空：
（1）冰晶石的晶体不导电，但熔融时能导电，则在冰晶石晶体中存在________（填序号）。
a．离子键 b．极性键
c．配位键d．范德华力
（2）CO2分子的空间构型为____________，中心原子的杂化方式为____________，和CO2互为等电子体的氧化物是________。
（3）反应物中电负性最大的元素为________（填元素符号），写出其原子最外层的电子排布图：
______________。
（4）冰晶石由两种微粒构成，冰晶石的晶胞结构如图Z16 4甲所示，●位于大立方体的顶点和面心，○位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处所代表的微粒是________（填具体的微粒符号）。
图Z16 4
（5）Al单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶胞特征如图丙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示：
若已知Al的原子半径为d，NA代表阿伏伽德罗常数，Al的相对原子质量为M，则一个晶胞中Al原子的数目为________个；Al晶体的密度为______________________（用字母表示）。
5．第二周期元素在元素家族中占据十分重要的地位。
（1）第二周期非金属元素第一电离能由大到小的顺序为____________，写出氮原子的价层电子排布图：
________。
（2）第二周期非金属元素均可与氢元素形成多种分子或分子的聚合物，如CH4、NH3、H2O、H2O2、HF、（HF）n（n＝2～6），其中分子结构为三角锥形的是________，前5种物质中沸点由高到低的顺序为______________________，（HF）n能形成的原因是________________________________________________________________________。
（3）硼能形成一元含氧酸H3BO3，该酸能溶于水且能促进水的电离，此过程中得到一种硼原子最外层电子数目达到8电子稳定结构的新离子，试写出相应的电离方程式：
________________________________________________。
（4）锂、铍均是金属元素，二者可与氧元素形成同种类型的晶体，二者熔点如下表所示：
Li2O
BeO
熔点/K
1840
2803
试指出后者熔点比前者高出许多的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）石墨嵌入化合物有许多独特的性质，某钾（·）的石墨嵌入化合物性质平面投影如图Z16 5所示，则化合物中碳原子的杂化类型是______________，该层化合物的化学式为__________。
图Z16 5
6．有A、D、E、G、M、L六种前四周期的元素。
A是宇宙中最丰富的元素。
D原子核外有1个未成对电子，D＋比E原子少1个电子层，E原子得1个电子填入3p轨道后，3p轨道呈全充满状态。
G原子的2p轨道有2个未成对电子，M的最高化合价和最低化合价的代数和为4，与G原子序数相差8。
L位于周期表第12纵行且是六种元素中原子序数最大的。
R是由M、L形成的化合物，其晶胞结构如图Z16 6所示。
图Z16 6
请回答下列问题：
（1）E元素的电负性________（填“>”“<”或“＝”）M元素的电负性。
（2）G的第一电离能比它同周期前一族相邻元素的第一电离能________（填“大”或“小”）。
（3）M2E2广泛用于橡胶工业，在该化合物分子中，所有原子最外层均满足8电子稳定结构。
则在M2E2分子中M原子的杂化类型是________，M2E2是_______
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