精品高考化學第14講化學與技術(shù)模塊活頁訓練及答案

1、高考化學復習備考精品資料專題五 選修模塊第14講化學與技術(shù)模塊(時間：45分鐘分值：100分)(共6個題，共100分)1(17分).(2013上?；瘜W，6)與索爾維制堿法相比，侯德榜制堿法最突出的優(yōu)點是()。a原料利用率高 b設備少c循環(huán)利用的物質(zhì)多 d原料易得.(2013上?；瘜W，五)溴主要以br形式存在于海水中，海水呈弱堿性。工業(yè)上制備br2的操作步驟為：一定條件下，將cl2通入濃縮的海水中，生成br2利用熱空氣將br2吹出，并用濃na2co3溶液吸收，生成nabr、nabro3等用硫酸酸化步驟得到的混合物。完成下列填空：(1)cl2氧化br應在_條件下進行，目的是為了避免_。(2)br2

2、可用熱空氣吹出，其原因是_。(3)寫出步驟所發(fā)生的化學反應方程式_。用硫酸而不用鹽酸酸化的原因可能是_。步驟的產(chǎn)品有時運輸?shù)侥康牡睾笤偎峄?，主要是因為_。(4)為了除去工業(yè)br2中微量的cl2，可向工業(yè)br2中 _。a通入hbr b加入na2co3溶液c加入nabr溶液 d加入na2so3溶液解析.侯德榜制堿法的最突出的優(yōu)點是原料的利用率高，a項正確，b、c、d錯誤。.(1)在堿性條件下cl2易與堿反應生成氯化物和次氯化酸鹽，因而cl2氧化br應在酸性條件下進行；(2)br2易揮發(fā)，可用熱空氣加熱，使溶液中的br2變成溴蒸氣，然后冷凝可得溴單質(zhì)；(3)在酸性條件下，nabr和nabro3可反應

3、生成單質(zhì)溴5nabrnabro33h2so4=3na2so43br23h2o，而鹽酸易揮發(fā)其酸用h2so4而不用鹽酸；(4)利用cl2的氯化性強于br2，為除去br2中cl2，可用hbr、nabr除去cl2；cl22hbr=br22hbr、cl22nabr=2naclbr2。答案.a.(1)酸性cl2與堿發(fā)生歧化反應(2)br2易揮發(fā)，用熱空氣加熱可把溶液中的溴變?yōu)殇逭魵?，冷凝可得液?3)5nabrnabro33h2so4=3na2so43br23h2o，na2co3h2so4=na2so4h2oco2鹽酸易揮發(fā)，用鹽酸酸化會使制得的br2中混有少量鹽酸溴易揮發(fā)，有毒，具有較強的腐蝕性，不易

4、運輸，而nabr和nabro3溶液容易儲存運輸(4)ac2(2013海南，20)(20分).下列敘述正確的是()。a合成氨的“造氣”階段會產(chǎn)生廢氣b電鍍的酸性廢液用堿中和后就可以排放c電解制鋁的過程中，作為陽極材料的無煙煤不會消耗d使用煤炭轉(zhuǎn)化的管道煤氣比直接燃煤可減少環(huán)境污染.硅在地殼中的含量較高。硅及其化合物的開發(fā)由來已久，在現(xiàn)代生活中有廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}：(1)1810年瑞典化學家貝采利烏斯在加熱石英砂、木炭和鐵時，得到一種“金屬”。這種“金屬”可能是_。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸鹽材料。其中，生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有_。(3)高純硅是現(xiàn)代信息、半導體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的

5、基礎材料。工業(yè)上提純硅有多種技術(shù)路線，其中一種工藝流程示意圖及主要反應如下：發(fā)生的主要反應電弧爐sio22csi2co流化床反應器si3hclsihcl3h2還原爐sihcl3h2si3hcl用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱也可以生產(chǎn)碳化硅，該反應的化學方程式為_；硅化硅又稱_，其晶體結(jié)構(gòu)與_相似。在流化床反應的產(chǎn)物中，sihcl3大約占85%，還有sicl4、sih2cl2、sih3cl等，有關(guān)物質(zhì)的沸點數(shù)據(jù)如下表，提純sihcl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和_。物質(zhì)sisicl4sihcl3sih2cl2sih3clhclsih4沸點/2 35557.631.88.230.484.91

6、11.9sihcl3極易水解，其完全水解的產(chǎn)物為_。(4)氯堿工業(yè)可為上述工藝生產(chǎn)提供部分原料，這些原料是_。解析.a中氨的造氣用天燃氣或煤，必產(chǎn)生二氧化碳；b中電鍍液含重金屬離子，應處理后排放；c中，鋁的生產(chǎn)中陽極會產(chǎn)生二氧化碳，煤有消耗；d中煤的氣化后作了脫硫處理，污染減少。.(3)比較sihcl3、sicl4、sih2cl2、sih3cl的沸點，可得常溫下sihcl3、sicl4為液體、sih2cl2、sih3cl為氣體，沉降除去產(chǎn)物中的固體后，冷凝得到sihcl3、sicl4的混合液體，用蒸餾可分離二者。答案.ad.(1)含有硅、碳的鐵合金(或硅鐵)(2)石英砂、純堿和石灰石(3)si

7、o23csic2co金剛砂金剛石(或單晶硅)精餾(或蒸餾)h4sio4(或h2sio3)、h2、hcl(4)h2、hcl3(2013全國新課標，36)(15分)鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構(gòu)造如圖(a)所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)普通鋅錳電池放電時發(fā)生的主要反應為zn2nh4cl2mno2=zn(nh3)2cl22mnooh該電池中，負極材料主要是_，電解質(zhì)的主要成分是_，正極發(fā)生的主要反應是_。與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點及其理由是_。(2)圖(b)表示回收利用廢舊普通鋅錳電池的一種工藝(不考慮廢舊電池中實際存在的少量其他金屬)。圖(b)中產(chǎn)物的化學式分別

8、為a_，b_。操作a中得到熔塊的主要成分是k2mno4。操作b中，綠色的k2mno4溶液反應后生成紫色溶液和一種黑褐色固體，該反應的離子方程式為_。采用惰性電極電解k2mno4溶液也能得到化合物d，則陰極處得到的主要物質(zhì)是_(填化學式)。解析(1)從方程式可以看出zn是還原劑，為負極，mno2是氧化劑，為正極，其還原產(chǎn)物為mnooh，可寫出正極電極反應。從構(gòu)造圖可以看出，普通鋅錳干電池中鋅筒既是負極又是外殼，當負極消耗時，氯化銨糊可能泄漏，而堿性鋅錳干電池的負極在內(nèi)部，不易發(fā)生電解質(zhì)泄漏。(2)從普通鋅錳干電池的構(gòu)造和反應原理可知可溶性的離子為zn2、nh、cl，因而從濾液中能獲取zncl2、

9、nh4cl，又nh4cl易分解，知b為nh4cl。由問題信息知紫色溶液為mno，黑褐色不溶固體是mno2，即可根據(jù)反應物和生成物書寫k2mno4在co2條件下歧化生成kmno4和mno2的離子方程式。由于向陰極運動的離子有k和h，而h的放電能力比k強，因而h放電產(chǎn)生h2。答案(1)znnh4clmno2nhe=mnoohnh3堿性電池不易發(fā)生電解質(zhì)的泄漏，因為消耗的負極改裝在電池的內(nèi)部；堿性電池使用壽命較長，因為金屬材料在堿性電解質(zhì)中比在酸性電解質(zhì)中的穩(wěn)定性提高(答對一條即可，其他合理答案也可)(2)zncl2nh4cl3mno2co2=2mnomno22coh24(2013山東理綜，31)(

10、15分)廢舊硬質(zhì)合金刀具中含碳化鎢(wc)、金屬鈷(co)及少量雜質(zhì)鐵，利用電解法可回收wc和co。工藝流程簡圖如下：(1)電解時廢舊刀具作陽極，不銹鋼作陰極，hcl溶液為電解液。陰極主要的電極反應式為_。(2)凈化步驟所得濾餅的主要成分是_。回收的洗滌液代替水配制電解液，目的是回收利用其中的_。(3)溶液的主要成分是_。洗滌coc2o4不充分對最終產(chǎn)品純度并無明顯影響，但焙燒時會造成環(huán)境污染，原因是_。(4)將co2o3還原成co粉的化學反應方程式為_。解析(1)電解時，陰極：2h2e=h2，陽極fe2e=fe2(很少)。co2e=co2，當co、fe被充分電解后，剩余的為wc。(2)由于2

11、fe22hh2o2=2fe32h2o，通入nh3，控制ph值，使fe3生成fe(oh)3沉淀，所以濾餅為fe(oh)3。由于fe(oh)3表面會附著co2，所以通過回收洗滌液，可以回收利用co2。(3)根據(jù)后續(xù)流程中的coc2o4，加入(nh4)2c2o4后，發(fā)生的反應為cocl2(nh4)2c2o4=2nh4clcoc2o4，所以溶液的主要成分為nh4cl。過濾得到的coc2o4中會含有nh4cl，加熱焙燒時nh4cl分解，生成nh3、hcl逸出，所以對產(chǎn)品純度不會造成影響，但nh3、hcl會污染環(huán)境。(4)h2還原co2o3的方程式：co2o33h22co3h2o。答案(1)2h2e=h2

12、(2)fe(oh)3co2(或co)(3)nh4cl焙燒時nh4cl分解產(chǎn)生nh3和hcl(4)co2o33h22co3h2o5(2013重慶六校聯(lián)考)(15分)硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品，接觸法制硫酸的簡要流程如圖所示：請回答下列問題：(1)圖中的造氣和催化反應分別在甲、乙設備中進行，請寫出設備名稱：甲為_，乙為_。(2)下列有關(guān)接觸法制硫酸的說法中，正確的是_(填序號)。a從甲設備中出來的爐氣需凈化，是為了防止混合氣體污染空氣b乙設備中使用催化劑，是為了增大反應速率和so2的轉(zhuǎn)化率c煅燒含硫48%的黃鐵礦時，若fes2損失了2%，則s損失4%d乙設備中發(fā)生反應的適宜條件是v2o5催化劑、高溫

13、、高壓e乙設備中需安裝熱交換器(3)硫酸工廠排放的尾氣中含少量so2。為防止污染大氣，在排放前必須進行尾氣處理并設法回收利用。硫酸工廠排放的尾氣中的so2通常用石灰水吸收，然后再用稀硫酸處理。寫出上述過程中發(fā)生反應的化學方程式：_。若某硫酸工廠每天排放的1萬立方米(標準狀況下)尾氣中含0.224%(體積分數(shù))的so2，通過上述方法處理，理論上需要生石灰_kg。(4)某研究小組用naoh溶液吸收尾氣中的二氧化硫，將所得的na2so3溶液進行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫做再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽膜組合循環(huán)再生機理如圖所示，a、b離子交換膜將電解槽分為三個區(qū)域，電極材料為石墨。圖中a表示_(填“陰”

14、或“陽”)離子交換膜。ae分別代表生產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品，其中c為硫酸，則a表示_，e表示_。陽極的電極反應式為_。解析(1)黃鐵礦在沸騰爐中煅燒得到so2，so2在接觸室轉(zhuǎn)化成so3。(2)選項a，從沸騰爐中出來的so2中含有水蒸氣、粉塵等，凈化的目的主要是避免管道腐蝕和催化劑中毒等。選項b，催化劑只能增大反應速率，但對化學平衡和so2的轉(zhuǎn)化率沒有影響。選項c，若fes2損失了2%，則s也損失了2%。選項d，常壓下so2的轉(zhuǎn)化率已很高，所以接觸室中發(fā)生的反應在常壓下進行。選項e，接觸室中so2和o2的反應屬于放熱反應，安裝熱交換器可帶走多余的熱量，有利于so2的轉(zhuǎn)化，交換出去的熱量可用于取暖、發(fā)

15、電等。(3)so2與ca(oh)2反應生成caso3，caso3與h2so4反應生成so2，so2可參與循環(huán)反應，從而提高其利用率。1萬立方米(標準狀況下)尾氣中含0.224%(體積分數(shù))的so2的物質(zhì)的量為1.00103mol，根據(jù)so2ca(oh)2cao，可得cao的質(zhì)量為1.00103 mol56 gmol156 000 g56 kg。(3)na2so3溶液中的so通過陰離子交換膜到達陽極，從而失去電子生成h2so4：so2eh2o=2hso，h通過陽離子交換膜到達陽極，得到電子生成h2：2h2e=h2答案(1)沸騰爐接觸室(2)e(3)so2ca(oh)2=caso3h2o、caso

16、3h2so4=caso4so2h2o56(4)陽naoh溶液氫氣so2eh2o=2hso6(創(chuàng)新預測題)(18分)金屬鈦是繼鐵、鋁之后的“第三金屬”，鈦和鈦的合金有著日益廣泛的應用。它有“21世紀的金屬”、“空間金屬”等美譽。制取金屬鈦的原料主要為金紅石，其中含tio2大于96%。二氧化鈦是世界上最白的東西。含有fe2o3的鈦鐵礦(主要成分為fetio3)制取納米級tio2的流程如下：(1)ti的原子序數(shù)為22，ti位于元素周期表中的第_周期第_族。(2)步驟中發(fā)生的離子方程式為_、_。(3)熱過濾的目的是_；步驟冷卻的目的是_。(4)上述制備二氧化鈦的過程中，可以利用的副產(chǎn)物是_；考慮成本和廢物綜合利用因素，廢液最好在步驟處理，而步驟是_操作。(5)加水使混合液ph達0.5，鈦鹽開始水解。水解過程中不斷通入高溫水蒸氣，維持溶液沸騰一段時間，鈦鹽充分水解析出h2tio3沉淀。請用所學化學平衡原理分析通入高溫水蒸氣的作用_。解析(1)考查ti在元素周期表中的位置，根據(jù)原子序數(shù)比第四周期ca的原子序數(shù)大2，可知ti位于元素周期表中的第四周期b族；(2)加入濃硫酸后，濃硫酸可以氧化亞鐵離子，再加入鐵粉，鐵粉可以還原鐵離子。除此外，鐵粉還可以與溶液中的h反應；(3)趁熱過濾是為了防止feso4溶解度降低而析出；步驟冷卻的目的是降低feso4溶解度