专题二十六化学与技术.docx

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专题二十六化学与技术

专题二十六化学与技术考点一　化学与工农业生产

1．（2015·山东理综，32，15分）工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体（含NO、NO2）制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：

已知：

Na2CO3＋NO＋NO2===2NaNO2＋CO2

（1）中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有____

____（填化学式）。

（2）中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是________。

蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的________（填操作名称）最合理。

（3）母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是________。

母液Ⅱ需回收利用，下列处理方法合理的是________。

a．转入中和液b．转入结晶Ⅰ操作

c．转入转化液d．转入结晶Ⅱ操作

（4）若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2∶1，则生产1.38吨NaNO2时，Na2CO3的理论用量为________吨（假定Na2CO3恰好完全反应）。

答案　

（1）NaNO3

（2）防止NaNO2的析出　溶碱

（3）将NaNO2氧化为NaNO3　c、d

（4）1.59

2．（2014·课标全国卷Ⅰ，36，15分）磷矿石主要以磷酸钙[Ca3（PO4）2·H2O]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。

图（b）

部分物质的相关性质如下：

熔点/℃

沸点/℃

备注

白磷

280.5

PH3

－133.8

－87.8

难溶于水，有还原性

SiF4

－90

－86

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1t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________，还含有少量的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___________________

_______________________________________________。

答案　

（1）69　

（2）Ca5F（PO4）3＋5H2SO4===5CaSO4＋HF↑＋3H3PO4　0.49　（3）CaSiO3　液态白磷　固态白磷

（4）CO、SiF4　SiF4、H2S、HF　PH3　（5）产品纯度高

3．（2013·课标全国卷Ⅰ，36，15分）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）5H2C2O4＋2MnO

＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑

n（H2C2O4）0.015L×0.0500mol·L－1

H2C2O4·2H2O纯度

＝

×100%＝94.5%

考点二　化学与资源的开发利用

1．（2015·海南化学，20，20分）Ⅰ.（6分）下列有关海水综合利用的说法正确的是（　　）

A．电解饱和食盐水可制得金属钠

B．海带提碘只涉及物理变化

C．海水提溴涉及到氧化还原反应

D．海水提镁涉及到复分解反应

Ⅱ.（14分）铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。

回答下列问题：

（1）用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的高炉如图（a）所示。

原料中除铁矿石和焦炭外还有________。

除去铁矿石中脉石（主要成分为SiO2）的化学反应方程式为________、________；高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和______

__（填化学式）。

（2）已知：

①Fe2O3（s）＋3C（s）===2Fe（s）＋3CO（g）

ΔH＝＋494kJ·mol－1

②CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）

ΔH＝－283kJ·mol－1

③C（s）＋

O2（g）===CO（g）

ΔH＝－110kJ·mol－1

则反应Fe2O3（s）＋3C（s）＋

O2（g）===2Fe（s）＋3CO2（g）的ΔH＝________kJ·mol－1。

理论上反应

________放出的热量足以供给反应________所需要的热量（填上述方程式序号）。

（3）有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图（b）所示，其中，还原竖炉相当于高炉的________部分，主要反应的化学方程式为________；熔融造气炉相当于高炉的________部分。

（4）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SO2污染空气，脱SO2的方法是__________________________________________________________________。

答案　Ⅰ.CD

Ⅱ.

（1）石灰石　CaCO3

CaO＋CO2↑、CaO＋SiO2

CaSiO3　CO

（2）－355　②③　①

（3）炉腰　Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2　炉腹

（4）用碱液吸收（氢氧化钠溶液或氨水等）

2．（2014·课标全国卷Ⅱ，36，15分）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流程提取其他产品。

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）。

①用混凝法获取淡水

②提高部分产品的质量

③优化提取产品的品种

④改进钾、溴、镁等的提取工艺

（2）采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2，并用纯碱吸收。

碱吸收溴的主要反应是Br2＋Na2CO3＋H2O―→NaBr＋NaBrO3＋NaHCO3，吸收1molBr2时，转移的电子数为________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

Na＋

Mg2＋

Cl－

浓度/（g·L－1）

63.7

28.8

144.6

46.4

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________，1L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__________________________________________________________________。

答案　

（1）②③④　

（2）

（3）Ca2＋＋SO

===CaSO4↓　Mg（OH）2　69.6　

（4）MgCl2

Mg＋Cl2↑　Mg＋2H2O

Mg（OH）2＋H2↑

3．（2013·课标全国卷Ⅱ，36，15分）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高（答对一条即可，其他合理答案均可）

（2）①ZnCl2　NH4Cl　②3MnO

＋2CO2===2MnO

＋MnO2↓＋2CO

　③H2

考点三　化学与材料制造

1．（2015·课标全国卷Ⅰ，36，15分）氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业。

CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。

以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：

回答下列问题：

（1）步骤①中得到的氧化产物是________，溶解温度应控制在60～70℃，原因是_______________________________________________________________。

（2）写出步骤③中主要反应的离子方程式________________________________

__________________________________________________________________。

（3）步骤⑤包括用pH＝2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是________（写名称）。

（4）上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是____________。

（5）步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。

工业上常用的固液分离设备有________（填字母）

A．分馏塔B．离心机

C．反应釜D．框式压滤机

（6）准确称取所制备的氯化亚铜样品mg，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用amol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反应中Cr2O

被还原为Cr3＋，样品中CuCl的质量分数为________。

答案　

（1）CuSO4或Cu2＋　温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解

（2）2Cu2＋＋SO

＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO

＋2H＋　（3）硫酸

（4）醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化　（5）BD　（6）

2．（2015·课标全国卷Ⅱ，36，15分）苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程示意图如下：

专题二十六 化学与技术.docx

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