高考化学二轮复习化学与技术综合检测.docx

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高考化学二轮复习化学与技术综合检测

2014年高考生物二轮复习：

化学与技术综合检测

时间：

60分钟分值：

100分

一、非选择题（共6小题）

1．（2013·新课标全国卷Ⅰ，36）草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。

一种制备草酸（含2个结晶水）的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为

____________、____________。

（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是________，滤渣是____________，过滤操作②的滤液是____________和__________，滤渣是____________。

（3）工艺过程中③和④的目的是______________________________________________。

（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。

该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是_______

_____。

（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。

称量草酸成品0.250g溶于水，用

0.0500mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反应的离子方程式为__________________；列式计算该成品的纯度________。

答案：

（1）CO＋NaOH

HCOONa　2HCOONa

Na2C2O4＋H2↑

（2）NaOH溶液　CaC2O4　H2C2O4溶液　H2SO4溶液　CaSO4

（3）分别循环利用氢氧化钠和硫酸（降低成本），减小污染

（4）Na2SO4

（5）5C2O

＋2MnO

＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑

×100%＝94.5%

解析：

以工艺流程为载体分析各步转化的反应实质，反应产物判断，实验操作的目的，试剂选择的原则，滴定实验的计算应用。

（1）依据反应物和生成物组成，结合质量守恒定律，配平书写化学方程式。

CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠，反应的化学方程式为CO＋NaOH

HCOONa；甲酸钠加热脱氢生成草酸钠，需要2mol甲酸钠去氢生成，反应的化学方程式为

2HCOONa

Na2C2O4＋H2↑。

（2）依据流程图分析，草酸钠钙化是加入Ca（OH）2，反应生成草酸钙沉淀和氢氧化钠，过滤①的目的是分离沉淀草酸钙和氢氧化钠溶液，滤液是NaOH溶液，滤渣是CaC2O4；过滤②的目的是将过滤①得到的CaC2O4用H2SO4酸化溶解，发生反应CaC2O4＋H2SO4===CaSO4↓＋H2C2O4，CaSO4微溶于水，SO

浓度较大，沉淀转化生成CaSO4，过滤②得到的滤液是H2C2O4溶液和过量的H2SO4溶液。

（3）根据流程转化图分析可知，步骤③把得到的NaOH溶液浓缩后循环利用制备甲酸钠；步骤④是把滤液中过量的H2SO4分离出来循环利用，减小污染，降低成本。

（4）甲酸钠脱氢后得到的是草酸钠，直接用硫酸酸化，发生反应Na2C2O4＋

H2SO4===Na2SO4＋H2C2O4，溶液结晶过程中草酸晶体中会引入杂质Na2SO4。

（5）草酸溶于水形成草酸溶液，用酸性KMnO4溶液滴定，发生氧化还原反应，草酸被氧化为CO2，KMnO4被还原为Mn2＋，依据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平反应的离子方程式为5C2O

＋2MnO

＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑，依据反应的定量关系：

5H2C2O4　　　～　　2MnO

52

n（H2C2O4）0.015L×0.0500mol·L－1

n（H2C2O4）＝

成品的纯度＝

×100%＝94.5%。

2．（2013·山东理综，31）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）电解时废旧刀具作阳极，不锈钢作阴极，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Ⅰ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____________________。

答案：

（1）2H＋＋2e－===H2↑　

（2）Fe（OH）3　Co2＋（或Co）　（3）NH4Cl　焙烧时NH4Cl分解产生NH3和HCl

（4）Co2O3＋3H2

2Co＋3H2O

解析：

（1）电解时，阴极：

2H＋＋2e－===H2↑，

阳极：

Fe－2e－===Fe2＋（很少）、

Co－2e－===Co2＋，当Co、Fe被充分电解后，剩余的为WC。

（2）由于2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O，通入NH3，控制pH值，使Fe3＋生成Fe（OH）3沉淀，所以滤饼为Fe（OH）3。

由于Fe（OH）3表面会附着Co2＋，所以通过回收洗涤液，可以回收利用Co2＋。

（3）根据后续流程中的CoC2O4，加入（NH4）2C2O4后，发生的反应为CoCl2＋（NH4）2C2O4===2NH4Cl＋CoC2O4↓，

所以溶液Ⅰ的主要成分为NH4Cl。

过滤得到的CoC2O4中会含有NH4Cl，加热焙烧时NH4Cl分解，生成NH3、HCl逸出，所以对产品纯度不会造成影响，但NH3、HCl会污染环境。

（4）H2还原Co2O3的方程式：

Co2O3＋3H2

2Co＋3H2O。

3．（2012·山东理综，31）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。

答案：

（1）分馏塔　连续　

（2）催化裂化　轻质燃料油（或汽油）　（3）硫（或S）　浮动　（4）催化剂　氢气（或H2）

解析：

（1）石油的分馏是在分馏塔中进行的，该过程为连续操作过程。

（2）石油裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂化，裂化的目的是提高轻质燃料油（或汽油）的产量。

（3）煤的洗选是为了降低原煤中灰分和硫的含量。

煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒浮动进行燃烧的过程。

（4）煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和催化剂存在下，使煤与氢气作用生成液体燃料的过程。

4．（2013·海南20Ⅱ）硅在地壳中的含量较高。

硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。

回答下列问题：

（1）1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。

这种“金属”可能是________。

（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。

其中，生产普通玻璃的主要原料有________。

（3）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。

工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

发生的主要反应

电弧炉

SiO2＋2C

Si＋2CO↑

流化床反应器

Si＋3HCl

SiHCl3＋H2

还原炉

SiHCl3＋H2

Si＋3HCl

①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为

____________________；碳化硅又称________，其晶体结构与________相似。

②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和____________。

物质

Si

SiCl4

SiHCl3

SiH2Cl2

SiH3Cl

HCl

SiH4

沸点/℃

2355

57.6

31.8

8.2

－30.4

－84.9

－111.9

③SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为____________。

（4）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是____________。

答案：

（1）含有硅、碳的铁合金（或硅铁）

（2）石英砂、纯碱和石灰石

（3）①SiO2＋3C

SiC＋2CO↑　金刚砂　金刚石（或单晶硅）　②精馏（或蒸馏）　③H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl

（4）H2、HCl

解析：

大多为常见知识的考查。

（3）比较SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl的沸点，可得常温下SiHCl3、SiCl4为液体、SiH2Cl2、SiH3Cl为气体，沉降除去产物中的固体后，冷凝得到SiHCl3、SiCl4的混合液体，用蒸馏可分离二者。

5．金属钛是继铁、铝之后的“第三金属”，钛和钛的合金有着日益广泛的应用。

它有“21世纪的金属”、“空间金属”等美誉。

制取金属钛的原料主要为金红石，其中含TiO2大于96%。

二氧化钛是世界上最白的东西。

利用含有Fe2O3的钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制取纳米级TiO2的流程如下：

（1）Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中的第______周期第________族。

（2）步骤①中发生的离子方程式为_________________

_____、_______________________。

（3）热过滤的目的是________________________________________________________；

步骤②冷却的目的是______________________________________________________。

（4）上述制备二氧化钛的过程中，可以利用的副产物是________；考虑成本和废物综合利用因素，废液最好在步骤③处理，而步骤③是________操作。

（5）加水使混合液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H2TiO3沉淀。

请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案：

（1）四　ⅣB

（2）Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

（3）为了防止FeSO4溶解度降低而析出　降低FeSO4溶解度，尽可能的析出FeSO4·7H2O晶体

（4）FeSO4·7H2O晶体　循环

（5）加热促进钛盐水解，加水降低H＋浓度促进钛盐水解

解析：

（1）考查Ti在元素周期表中的位置

，根据原子序数比第四周期Ca的原子序数大2，可知Ti位于元素周期表中的第四周期ⅣB族。

（2）加入浓硫酸后，浓硫酸可以氧化亚铁离子，再加入铁粉，铁粉可以还原铁离子。

除此外，铁粉还可以与溶液中的H＋反应。

（3）趁热过滤是为了防止FeSO4溶解度降低而析出；步骤②冷却的目的是降低FeSO4溶解度，尽可能的析出FeSO4·7H2O晶体。

（4）上述制备二氧化钛的过程中，产品除了二氧化钛，就是FeSO4·7H2O晶体，故FeSO4·7H2O晶体是可以利用的副产物；根据图示可知步骤③是循环操作。

（5）考查了影响盐类水解的因素：

加热促进钛盐水解，加水降低H＋浓度促进钛盐水解。

6.

（1）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？

________________________________________________________________________。

（2）钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。

①炼钢时，加入硅、锰和铝的目的是________________________________________。

②不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹________（填“前”或“后”）加入。

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，上述尾气经处理可作______________________________________________________。

答案：

（1）①2NH4Cl＋Ca（OH）2

2NH3↑＋CaCl2＋2H2O

②NH3＋CO2＋H2O＋NaCl（饱和）===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑

＋H2O

③“氨碱法”CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气

（2）①脱氧和调整钢的成分　②后　③CO　燃料（或还原剂）

7．最近，我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。

具体生产流程如图：

回答下列问题：

（1）操作a的名称是__________，实验室中进行此操作的非玻璃仪器或用品有

______________；在实验室中操作b的名称是________________________________。

（2

）装置a中生成两种酸式盐，它们的化学式分别是____________________________

________________________________________________________________________。

（3）

依题意猜测固体A中一定含有的物质的化学式是___________________________

___________________________________________________________（结晶水部分不写）。

（4）热交换器是实现冷热交换的装置。

化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的，气、液热交换时通常使用的仪器是______________________________________。

（5）制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO

2，微量的SO3和酸雾。

能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是

__________________________。

A．NaOH溶液、酚酞试液

B．KMnO4溶液、稀硫酸

C．碘水、淀粉溶液

D．氨水、酚酞试液

答案：

（1）过滤　铁架台（含铁圈）、滤纸　蒸发浓

缩、冷却结晶

（2）NH4H2PO4、（NH4）2HPO4

（3）CaSO4

（4）冷凝管

（5）BC

解析：

（1）由操作a得到固体A可知，该操作是过滤。

过滤时用到非玻璃仪器有铁架台（带铁圈）、滤纸。

磷酸与氨气在装置a中反应生成磷酸铵，磷酸铵溶液蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得到磷酸铵固体。

（2）氨气与磷酸反应时若氨气不足，会生成酸式盐：

NH4H2PO4、（NH4）2HPO4。

（3）磷石膏中含钙元素，加入硫酸后的生成物中应含有硫酸钙。

（4）热交换器中含有冷凝管。

（5）测定二氧化硫的含量可用酸性高锰酸钾溶液或者含淀粉的碘水。

8．（2013·新课标全国卷Ⅱ，36）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。

回答下列问题：

（1）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为

Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn（NH3）2Cl2＋2MnOOH

①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________。

②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）。

①图（b）中产物的化学式分别为A________，B________。

②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__________________。

③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）。

答案：

（1）①Zn　NH4Cl　MnO2＋NH

＋e－===MnOOH＋NH3

②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（答对一条即可，其他合理答案也可）

（2）①ZnCl2　NH4Cl　②3MnO

＋2CO2===2MnO

＋MnO2↓＋2CO

　③H2

解析：

（1）①从方程式可以看出Zn是还原剂，为负极，MnO2是氧化剂，为正极，其还原产物为MnOOH，可写出正极

电极反应。

②从构造图可以看出，普通锌锰干电池中锌筒既是负极又是外壳，当负极消耗时，氯化铵糊可能泄漏，而碱性锌锰干电池的负极在内部，不易发生电解质泄漏。

（2）①从普通锌锰干电池的构造和反应原理可知可溶性的离子为Zn2＋、NH

、Cl－，因而从滤液中能获取ZnCl2、NH4Cl，又NH4Cl易分解，知B为NH4Cl。

②由问题信息知紫色溶液为MnO

，黑褐色不溶固体是MnO2，即可根据反应物和生成物书写K2MnO4在CO2条件下歧化生成KMnO4和MnO2的离子方程式。

③由于向阴极运动的离子有K＋和H＋，而H＋的放电能力比K＋强，因而H＋放电产生H2。

9．某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg（CO3）2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：

沉淀物

Fe（OH）3

Al（OH）3

Mg（OH）2

pH

3.2

5.2

12.4

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH可见上表，请回答下列问题：

（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有______________________（要求写出两条）。

（2）滤渣Ⅰ的主要成分有____________________________________________________。

（3）从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有______________________________________。

（4）Mg（ClO3）2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：

MgCl2＋2NaClO3===Mg（ClO3）2＋2NaCl。

已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化的曲线如图所示：

①将反应物按化学方程式计量数比混合制备Mg（ClO3）2，简述可制备Mg（ClO3）2的原因：

______________________________

__________________________________________。

②按①中条件进行制备实验。

在冷却降温析出Mg（ClO3）2过程中，常伴有NaCl析出，原因是__________________________________________________________________。

除去产品中该杂质的方法是________________________________________________。

答案：

（1）升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取）

（2）Fe（OH）3、Al（OH）3

（3）Na2SO4

（4）①在某一温度时NaCl最先达到饱和析出；Mg（ClO3）2的溶解度随温度变化最大；NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别

②降温前溶液中NaCl已达到饱和，降温过程中NaCl的溶解度会降低，因此有少量NaCl析出　重结晶

10．世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消

毒剂二氧化氯。

二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热。

实验室以电解法制备ClO2的流程如下：

（1）ClO2中所有原子________（填“是”或“不是”）都满足8电子结构。

上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，除去杂质气体可选用________（填序号，下同）。

A．饱和食盐水B．碱石灰

C．浓硫酸D．蒸馏水

（2）稳定性二氧化氯是为推广二氧

化氯而开发的新型产品，下列说法正确的是________。

A．二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理

B．应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期

C．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围

D．在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置

（3）欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备。

化学反应方程式为__________。

缺点主要是产率低、产品难以分离，还可能污染环境。

（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应制备，化学方程式是________________，此法相比欧洲方法的优点是__________________。

（5）科学家又研究出了一种新的制备方法，利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸钠，化学反应方程式为

__________________。

此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是________________。

答案：

（1）不是　C

（

2）ABCD

（3）2NaClO3＋4HCl（浓）===2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O

（4）2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2　安全性好，没有产生毒副产品

（5）H2C2O4＋2NaClO3＋H2SO4===Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O　反应

过程中生成的二氧化碳起到稀释作用

解析：

（1）ClO2中Cl原子不能满足8电子结构，电解NH4Cl溶液，生成Cl2和NH3，NH3可用浓H2SO4除去。

（2）ClO2具有强氧化性，可用于杀菌消毒。

（3）NaClO3是氧化剂，浓盐酸是还原剂，此法中有Cl2生成，造成产率较低，且污染环境。

（4）由于2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2，此法安全性好，没有毒副产品。

（5）NaClO3为氧化剂，H2C2O4为还原剂，生成的CO2对ClO2起到稀释作用。

11．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。

（1）电镀时，用镀层金属作阳极的作用是______________________。