高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)模塊六選修部分專題十六化學(xué)與技術(shù)考點(diǎn)二化學(xué)與資源開發(fā)利用第2步綜述

1、第1步 高考真題試水1(2012·海南卷)污水經(jīng)過(guò)一級(jí)、二級(jí)處理后，還含有少量Cu2、Hg2、Pb2等重金屬離子，可加入沉淀劑使其沉淀。下列物質(zhì)不能作為沉淀劑的是()A氨水B硫化氫氣體C硫酸鈉溶液 D純堿溶液解析：氨水、Na2SO4溶液均不能使Cu2轉(zhuǎn)化為沉淀，其中氨水與Cu2形成配離子。答案：AC2(2015·四川卷)為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。活化硫鐵礦還原Fe3的主要反應(yīng)為：FeS27Fe2(SO4)38H2O=15FeSO48H2SO4，不考慮

2、其它反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)第步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是_ _。(2)檢驗(yàn)第步中Fe3是否完全還原，應(yīng)選擇_(填字母編號(hào))。AKMnO4溶液BK3Fe(CN)6溶液CKSCN溶液(3)第步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第步通入空氣使溶液pH降到5.2，此時(shí)Fe2不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是_。(4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。已知25 ，101 kPa時(shí)：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1 648 kJ/ molC(s)O2(g)=CO2(g)H393 kJ/ m

3、ol2Fe(s)2C(s)3O2(g)=2FeCO3(s)H1 480 kJ/ molFeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是_。(5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4LiFeS2=Fe2Li2S。正極反應(yīng)式是_。(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%。將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程，第步應(yīng)加入FeCO3 _kg。解析：(1)Fe2O3溶解于稀H2SO4中，生成

4、Fe2(SO4)3。(2)檢驗(yàn)第步中Fe3是否完全被還原，即檢驗(yàn)溶液中有無(wú)Fe3，故可采用KSCN溶液，C項(xiàng)正確。(3)通入空氣，部分Fe2被氧化為Fe3，后者水解程度比前者強(qiáng)，故通入空氣溶液酸性增強(qiáng)。(4)由蓋斯定律，將題中已知的第二個(gè)熱化學(xué)方程式乘以4與第一個(gè)熱化學(xué)方程式相加，再減去2倍的第三個(gè)熱化學(xué)方程式，即得：4FeCO3(s)O2(g)=2Fe2O3(s)4CO2(g)H260 kJ/mol。(5)正極發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)給出的總反應(yīng)式可知正極的電極反應(yīng)為FeS24e=Fe2S2。(6)“浸取”反應(yīng)為：Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O；加入FeCO3時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：F

5、eCO3H2SO4=FeSO4CO2H2O；還原過(guò)程生成硫酸：FeS27Fe2(SO4)38H2O=15FeSO48H2SO4。由題意知上述前四個(gè)反應(yīng)消耗的硫酸之和與a kg×b%及第3個(gè)反應(yīng)生成的硫酸之和相等，據(jù)此可計(jì)算加入FeCO3的量，設(shè)加入FeCO3的質(zhì)量為x kg，則a kg×b%c kg×50%×96%/160 kg·kmol1×2××98 kg·kmol1c kg×50%×96%×3×98 kg·kmol1/160 kg·kmol1

6、x kg×98 kg·kmol1/116 kg·kmol1，解得x29ab/2 4501 131c/1 750。答案：(1)Fe2O36H=2Fe33H2O(2)C(3)Fe2被氧化為Fe3，F(xiàn)e3水解產(chǎn)生H(4)4FeCO3(s)O2(g)=2Fe2O3(s)4CO2(g)H260 kJ/mol(5)FeS24Li4e=Fe2Li2S或FeS24e=Fe2S2(6)0.011 8ab0.646c或()3(2014·新課標(biāo)全國(guó)卷)磷礦石主要以磷酸鈣Ca3(PO4)2·H2O和磷灰石Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3等形式存在。圖(

7、a)為目前國(guó)際上磷礦石利用的大致情況，其中濕法磷酸是指磷礦石用過(guò)量硫酸分解制備磷酸。圖(b)是熱法磷酸生產(chǎn)過(guò)程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流程。部分物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)如下：熔點(diǎn)/ 沸點(diǎn)/ 備注白磷44280.5PH3133.887.8難溶于水，具有還原性SiF49086易水解回答下列問(wèn)題：(1)世界上磷礦石最主要的用途是生產(chǎn)含磷肥料，約占磷礦石使用量的_%。(2)以磷灰石為原料，濕法磷酸過(guò)程中Ca5F(PO4)3反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_?，F(xiàn)有1 t折合含有P2O5約30%的磷灰石，最多可制得85%的商品磷酸_t。(3)如圖(b)所示，熱法磷酸生產(chǎn)過(guò)程的第一步是將SiO2、過(guò)量焦炭與磷灰石混合，高溫反應(yīng)生成白

8、磷。爐渣的主要成分是：_(填化學(xué)式)。冷凝塔1的主要沉積物是_，冷凝塔2的主要沉積物是_。(4)尾氣中主要含有_，還含有少量PH3、H2S和HF等。將尾氣先通入純堿溶液，可除去_；再通入次氯酸鈉溶液，可除去_(均填化學(xué)式)。(5)相比于濕法磷酸，熱法磷酸工藝復(fù)雜，能耗高，但優(yōu)點(diǎn)是：_。解析：(1)反應(yīng)生產(chǎn)磷肥占磷礦石使用量的百分比是：96%×85%×80%4%69%。(2)Ca5F(PO4)3可以拆分為CaF2和Ca3(PO4)2，故與硫酸反應(yīng)可以得到磷酸、氫氟酸和硫酸鈣，化學(xué)方程式為Ca5F(PO4)35H2SO4=5CaSO43H3PO4HF；利用反應(yīng)P2O53H2O=

9、2H3PO4可計(jì)算制得的商品磷酸的質(zhì)量為1×30%×(2×98/142)÷85%0.49(t)。(3)根據(jù)工藝流程，爐渣是CaSiO3，由白磷熔沸點(diǎn)可知冷卻塔1(70 )中主要物質(zhì)是液態(tài)白磷；冷卻塔2(18 )中主要物質(zhì)是固態(tài)白磷。(4)由焦炭過(guò)量和硅的親氟性可知尾氣主要含有的雜質(zhì)是CO和SiF4；通過(guò)純堿時(shí)酸性H2S、HF及SiF4被吸收，通過(guò)次氯酸鈉時(shí)還原性PH3被吸收。(5)由流程圖可知，熱法磷酸工藝，具有產(chǎn)品純度高的優(yōu)點(diǎn)。答案：(1)69 (2)Ca5F(PO4)35H2SO4=3H3PO45CaSO4HF0.49(3)CaSiO3 液態(tài)白磷 固

10、態(tài)白磷(4)SiF4、COSiF4、HF、H2SPH3(5)產(chǎn)品純度高(濃度大)4(2013·新課標(biāo)全國(guó)卷)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。圖(a)兩種干電池的構(gòu)造示意圖回答下列問(wèn)題：(1)普通鋅錳電池放電時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為：Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnOOH該電池中，負(fù)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(yīng)是_。與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)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(shí)際存在的少量其他金屬)。圖(b)一種回收利用廢舊普通鋅錳電池

11、的工藝圖(b)中產(chǎn)物的化學(xué)式分別為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(yīng)后生成紫色溶液和一種黑褐色固體，該反應(yīng)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(xué)式)。解析：(1)失電子者為負(fù)極，負(fù)極材料為Zn，電解質(zhì)為NH4Cl，正極發(fā)生的反應(yīng)為：MnO2NHe=MnOOHNH3。(2)由普通鋅錳電池反應(yīng)產(chǎn)物和電池構(gòu)造可知廢舊電池經(jīng)機(jī)械分離后得到的黑色固體混合物為ZnCl2、NH4Cl以及MnOOH等，該混合物經(jīng)水浸后ZnCl2、NH4Cl進(jìn)入溶液，利用NH4Cl受熱易分解為NH3和HCl，

12、NH3與HCl氣體相遇又可化合生成NH4Cl，參照流程可推知A為ZnCl2、B為NH4Cl。K2MnO4中Mn為6價(jià)，在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)生成KMnO4和MnO2，反應(yīng)的離子方程式為：3MnO2CO2=2MnOMnO22CO。電解K2MnO4溶液陽(yáng)極得到KMnO4，陰極電極反應(yīng)式：2H2e=H2。答案：(1)Zn NH4ClMnO2NHe=MnOOHNH3堿性電池不易發(fā)生電解質(zhì)的泄漏，因?yàn)橄牡呢?fù)極改裝在電池的內(nèi)部；堿性電池使用壽命較長(zhǎng)，因?yàn)榻饘俨牧显趬A性電解質(zhì)中比在酸性電解質(zhì)中的穩(wěn)定性提高(答案合理即可)(2)ZnCl2 NH4Cl3MnO2CO2=2MnOMnO22COH25(2012

13、·山東卷)石油和煤炭加工過(guò)程涉及多種技術(shù)和設(shè)備。(1)石油分餾時(shí)，在不斷向_(填工業(yè)設(shè)備名稱)內(nèi)投放原料的同時(shí)獲得產(chǎn)品，該過(guò)程為_操作過(guò)程。(2)石油裂化分為熱裂化、_和加氫裂化，裂化的目的是提高_(dá)的產(chǎn)量。(3)煤的洗選是為了降低原煤中灰分和_的含量。煤的流化床燃燒是指空氣從底部吹向煤炭顆粒，并使全部煤炭顆粒_進(jìn)行燃燒的過(guò)程。(4)煤的直接液化是煤與適當(dāng)溶劑混合后在高溫和_存在下與_作用生成液體燃料的過(guò)程。解析：(1)石油分餾時(shí)，向分餾塔中不斷加入原料的同時(shí)就可在分餾塔上下兩部分得到產(chǎn)品，因而石油的分餾是一個(gè)連續(xù)操作過(guò)程。(2)為了提高原油煉制過(guò)程中輕質(zhì)燃油特別是汽油的產(chǎn)量，通常采用裂化的方法進(jìn)行深加工，石油的裂化分為熱裂化、催化裂化和加氫裂化。(3)煤的洗