高考化學 考前30天沖刺押題系列 第一部分 專題11 化學與技術(shù)

考前30天之備戰(zhàn)高考化學沖刺押題系列第一部分專題11化學與技術(shù)【高考考綱】考點1化學與資源開發(fā)利用1.了解煤、石油和天然氣等綜合利用的意義。2.了解我國無機化工的生產(chǎn)資源和產(chǎn)品的主要種類。3.了解海水的綜合利用。了解化學科學發(fā)展對自然資源利用的作用。4.了解化學對廢舊物資再生與綜合利用的作用。題型示例1化學與資源開發(fā)利用【樣題1】工業(yè)上對海水資源合開發(fā)利用的部分工藝流程如右圖所示。（1）電解飽和食鹽水常用離子膜電解槽和隔膜電解槽，離子膜和隔膜均允許通過的分子或離子是。電解槽中的陽極材料為。（2）本工藝流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4順序制備？原因是。（3）溴單質(zhì)在四氧化碳中的溶解度比在水中大得多，四氧化碳與水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工藝中卻不用四氧化碳，原因是?！久}解讀】“化學與技術(shù)”模塊試題緊扣綠色化學與可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護、水處理技術(shù)等主題。重點考查了海水資源合開發(fā)利用、化學反應中的原子經(jīng)濟性、有毒有害廢水的處理、生產(chǎn)工藝等內(nèi)容；同時考查了學生正確運用化學用語和有關(guān)化學知識解釋及解決生活與生產(chǎn)實際中化學問題的能力。本課程模塊的內(nèi)容以化學知識為基礎(chǔ)，考查自然資源的開發(fā)利用，材料制造和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，考查學生運用所學知識解決與化學有關(guān)的一系列技術(shù)問題做出合理的分析，強化應用意識和實踐能力。考點2化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)1.了解化學在水處理中的應用。2.了解合成氨的主要原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義，認識催化劑的研制對促進化學工業(yè)發(fā)展的重大意義。3.了解精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點、精細化工在社會發(fā)展中的作用。4.了解化學肥料、農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。題型示例1化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)【樣題1】工業(yè)上常用氨氧化法生產(chǎn)硝酸，其過程包括氨的催化氧化（催化劑為鉑金絲網(wǎng)）、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。請回答下列問題：（1）氨催化氧化的化學方程式為：（2）原料氣中空氣必須過量，其主要原因是；（3）將鉑銠合金做成薄絲網(wǎng)的主要原因是；（4）水吸收二氧化氮生成硝酸為放熱反應，其化學方程式為，為了提高水對二氧化氮的吸收率，可采取的措施為（答2項）。答案：（1）4NH3＋5O24NO＋6H2O（2）提高氨的轉(zhuǎn)化率和一氧化氮的轉(zhuǎn)化率（3）增大單位質(zhì)量的催化劑與反應物的接觸面積（4）3NO2＋H2O=2HNO3＋NO加壓降溫【命題解讀】《高考考綱》明確要求：了解合成氨的主要原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義，認識催化劑的研制對促進化學工業(yè)發(fā)展的重大意義。了解精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點、精細化工在社會發(fā)展中的作用?！痘瘜W與技術(shù)》模塊的考題，涉及日用化學品（洗滌劑）、冶金（生鐵煉鋼）、化工生產(chǎn)（純堿生產(chǎn)）中與化學有關(guān)的技術(shù)問題，生產(chǎn)技術(shù)中使用的先進化學技術(shù)（離子交換技術(shù)）、綠色化工生產(chǎn)工藝（原子利用率計算判斷）等方面的內(nèi)容也在考題中得到體現(xiàn)。【專家預測】1．下列使用化肥、農(nóng)藥的描述中正確的是()A．高溫多雨時比較適合施用鉀肥B．長期施用硫銨會造成土壤板結(jié)C．石硫合劑必須與硫酸混合后才能使用D．過磷酸鈣必須經(jīng)硫酸處理后才能使用2．化學與能源開發(fā)、環(huán)境保護、資源利用等密切相關(guān)。下列說法正確的是()A．為提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，應大量使用化肥和農(nóng)藥B．綠色化學的核心是應用化學原理對環(huán)境污染進行治理C．實現(xiàn)化石燃料清潔利用，就無需開發(fā)新能源D．垃圾是放錯地方的資源，應分類回收利用3．下列關(guān)于煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是()A．煤的氣化和液化過程只發(fā)生物理變化B．天然氣作為化工原料主要用于合成氨和生產(chǎn)甲醇C．石油分餾的目的是生產(chǎn)乙烯、丙烯、甲烷等化工原料D．天然氣和液化石油氣的主要成分是甲烷【答案】B【解析】煤的氣化是碳和水蒸氣反應生成水煤氣等，煤的液化有直接液化和間接液化，均發(fā)生了化學反應，A錯誤；天然氣作為化工原料主要用來合成氨和生產(chǎn)甲醇，B正確；石油分餾的目的是獲得汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油，不可能獲得乙烯、丙烯和甲烷，C錯誤；天然氣的主要成分是CH4，而液化石油氣的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等，D錯誤。4．天然海水中主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、Br－、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)等離子?；鹆Πl(fā)電燃煤排放的含SO2的煙氣可利用海水脫硫，其工藝流程如下圖所示。A．天然海水pH均為8的原因是海水中的COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)水解B．“氧化”是利用氧氣將H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)等氧化生成SOeq\o\al(2－,4)C．“反應、稀釋”時加天然海水的目的是中和、稀釋經(jīng)氧化后海水中生成的酸D．“排放”出來的海水中SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量濃度與進入吸收塔的天然海水相同5．下列關(guān)于金屬腐蝕說法正確的是()A．金屬在潮濕的空氣中腐蝕的本質(zhì)：M＋nH2O=M(OH)n＋eq\f(n,2)H2↑B．金屬的電化學腐蝕實質(zhì)：M－ne－=Mn＋，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑C．金屬的化學腐蝕必須在酸性條件下進行D．在潮濕的環(huán)境中，金屬的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕【答案】D【解析】鋼鐵在潮濕的中性環(huán)境中主要發(fā)生吸氧腐蝕，A項錯誤；金屬的化學腐蝕不一定在酸性條件下進行，如鐵和氯氣的反應，C項錯誤；發(fā)生電化學腐蝕，電子并非直接轉(zhuǎn)移給氧化劑，B項錯誤。6．年12月26日，我國規(guī)模最大反滲透膜項目工程在上海開工。下列說法中，不正確的是()A．海水淡化目前已有多種方法，主要有蒸餾法、電滲析法等B．電滲析法是指利用陰、陽離子的選擇透過性，在外加電場作用下，將水中的一部分離子轉(zhuǎn)移到另一部分水中而達到除鹽的目的的方法C．在進行水處理時，只需用陽離子交換樹脂或陰離子交換樹脂中的一種就能將水中的陰離子、陽離子都除去D．反滲透分離法是膜分離技術(shù)在純水制造中的又一應用7．年被第64屆聯(lián)合國大會定為“國際化學年”。聯(lián)合國教科文組織指出，化學在開發(fā)可替代能源、保護環(huán)境等方面起到主要作用。下列措施中，不利于節(jié)能減排和改善環(huán)境的是()A．推廣可利用太陽能、風能的城市照明系統(tǒng)B．使用填埋法處理未經(jīng)分類的生活垃圾C．加速建設(shè)地鐵、輕軌等軌道交通，減少汽車尾氣排放D．積極推行“限塑令”，加快研發(fā)利用二氧化碳合成的聚碳酸酯類可降解塑料二、非選擇題8．氫氧化鈉是一種用途十分廣泛的重要化工原料。工業(yè)上主要通過電解飽和食鹽水的方法獲得氫氧化鈉，我國的氯堿工業(yè)大多采用離子交換膜電解槽。(1)寫出電解飽和食鹽水的電極反應式和總反應式：陽極________________________________________________，陰極_______________________________________________，總反應_____________________________________________。(2)離子交換膜電解槽一般采用鈦作陽極，其原因是_________________________________________________________________________________________________________。陽離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室，其作用是______________________________________________________________________________________________________。(3)為使電解氯化鈉的速度加快，下列措施可行的是()A．增大陰極碳鋼網(wǎng)面積B．提高飽和氯化鈉溶液的溫度C．加大陰極與陽極間的距離D．提高電解時的電源電壓(4)如果將某離子交換膜電解槽：①電解時的電壓增大到原來的2倍；②電解時的電流增大到原來的2倍；③電解時的溫度從30℃提高到60℃，則電解速率一定會達到原來2倍的是________，解釋其原因：_________________________________________________?！敬鸢浮?1)2Cl－－2e－=Cl2↑2H＋＋2e－=H2↑2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑(2)見解析(2)(3)A、B、D(4)②當電解時的電壓增大到原來的2倍，電解池的電阻可能會變化，電流不一定為原來的2倍；當電解時的溫度從30℃提高到60℃，電解池的內(nèi)阻會有所降低，但不一定恰好降低為原來的一半；當電解時的電流增大到原來的2倍，單位時間內(nèi)流過電路的電荷量恰好為原來的2倍，發(fā)生反應的物質(zhì)的量也恰好為原來的2倍，即反應速率為原來的2倍9．純凈的碳酸鈣在工業(yè)生產(chǎn)中有許多用途。用大理石制取純凈碳酸鈣的流程如下：已知298K時，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11。依據(jù)上述流程回答下列問題：(1)步驟①采用低溫加熱的目的是________________________。(2)步驟②中產(chǎn)生最難溶物質(zhì)的離子方程式是_____________。(3)步驟④中，通入NH3的目的是_________________________。(4)操作Ⅰ的名稱是________，操作Ⅱ的名稱是________。(5)上述流程中，可能產(chǎn)生對環(huán)境有影響的氣體是________(填兩種)，必須處理后排放。【解析】(1)步驟①為大理石與硝酸的反應，由于硝酸受熱容易分解，因此采取低溫加熱。(2)步驟①中所得溶液中陽離子為Fe3＋、Ca2＋、Mg2＋，根據(jù)提供的Ksp，F(xiàn)e(OH)3最難溶。(3)步驟④中(NH4)2CO3的作用是沉淀Ca2＋，由于(NH4)2CO3容易水解，通入NH3可以抑制其水解，有利于Ca2＋的沉淀。(4)操作Ⅰ為過濾CaCO3沉淀，操作Ⅱ為洗滌CaCO3沉淀。(5)上述流程中步驟①中加入硝酸，會產(chǎn)生CO2和NO，對環(huán)境有影響，必須處理后排放。10．(8分)釩(V)及其化合物廣泛應用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領(lǐng)域。(1)V2O5是接觸法制硫酸的催化劑。①一定條件下，SO2與空氣反應tmin后，SO2和SO3物質(zhì)的量濃度分別為amol/L和bmol/L，則SO2起始物質(zhì)的量濃度為________mol/L；生成SO3的化學反應速率為________mol/(L·min)。②工業(yè)制硫酸，尾氣SO2用________吸收。(2)全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對的氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，其原因如圖所示。①充電過程中，右槽溶液顏色逐漸由________色變?yōu)開_______色。②放電過程中氫離子的作用是________________和________?！敬鸢浮?1)①a＋beq\f(b,t)②氨水(2)①綠紫②參與正極反應通過交換膜定向移動使電流通過溶液11．南海某小島上，解放軍戰(zhàn)士為了尋找合適的飲用水源，對島上山泉水進行分析化驗，結(jié)果顯示水的硬度為28°(屬于硬水)，主要含鈣離子、鎂離子、氯離子和硫酸根離子。請思考下列問題：(1)該泉水屬于________硬水(填寫“暫時”或“永久”)。(2)若要除去Ca2＋、Mg2＋可以往水中加入石灰和純堿，試劑添加時先加________后加________，原因是__________________________________________________________________________。(3)目前常用陽離子交換樹脂如NaR、HR來進行水的軟化，若使用HR作為陽離子交換樹脂，則水中的Ca2＋、Mg2＋與交換樹脂的________起離子交換作用。若使用NaR作為陽離子交換樹脂，失效后可放入5%～8%________溶液中再生。(4)島上還可以用海水淡化來獲得淡水。下面是海水利用電滲析法獲得淡水的原理圖，已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等離子，電極為惰性電極。請分析下列問題：①陽離子交換膜是指________(填A或B)。②寫出通電后陽極區(qū)的電極反應式：____________________；陰極區(qū)的現(xiàn)象是：___________________________________。【解析】(1)由較多鈣離子和鎂離子以及硫酸根離子引起的硬水，屬于永久硬水。(2)純堿除了除去原溶液中的Ca2＋還要除去加入的Ca2＋，因此一定把純堿放在石灰的后面加入。(3)利用陽離子交換原理，將失效后的NaR放入NaCl的溶液中，使其獲得再生。(4)通電后，陽離子Na＋向著陰極移動，故B為陽離子交換膜，電解時，陰離子Cl－在陽極失電子生成Cl2，陰極區(qū)H＋得電子，生成H2同時產(chǎn)生OH－，與Mg2＋和Ca2＋反應生成氫氧化鎂和氫氧化鈣沉淀。12．工業(yè)上用鋁土礦(成分為氧化鋁、氧化鐵)制取鋁的流程如下：請回答下列問題：(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都用到的玻璃儀器有________。(2)寫出由溶液B生成Al(OH)3的離子方程式：_________________________________________________________________。(3)工藝流程中涉及氧化還原反應的化學方程式為_____________________________________________________________。(4)生產(chǎn)過程中，除NaOH、H2O可以循環(huán)使用外，還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有________(填化學式)。用此法制取鋁的副產(chǎn)品是________(填化學式)。13．玻璃鋼可由酚醛樹脂和玻璃纖維制成。(1)酚醛樹脂由酚醛和甲醛縮聚而成，反應有大量熱放出，為防止溫度過高，應向有苯酚的反應釜________地加入甲醛，且反應釜應裝有________裝置。(2)玻璃纖維由玻璃拉絲得到。普通玻璃是由石英砂、________和石灰石(或長石)高溫熔融而成，主要反應的化學方程式為________________________________________。(3)玻璃鋼中玻璃纖維的作用是______。玻璃鋼具有______等優(yōu)異性能(寫出兩點即可)。(4)下列處理廢舊熱固性酚醛塑料的做法合理的是________。a．深埋b．粉碎后用作樹脂填料c．用作燃料d．用有機溶劑將其溶解，回收樹脂【解析】(1)為防止溫度過高，應間歇性地加入甲醛，并且應裝有散熱裝置。(2)利用石灰石、純堿、石英砂生產(chǎn)玻璃的方程式為Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑。(3)玻璃鋼是將玻璃纖維和高分子材料復合而成的復合材料，其中玻璃纖維的作用是增強體，合成材料是基體；它的優(yōu)點有：強度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕、抗沖擊、絕緣性能好等。(4)廢舊合成材料的再生利用主要有三條途徑：①通過再生和改性，重新做成多種有用的材料和制品；②采用熱裂解或化學處理方法使其分解，用于制備多種化工原料；③將廢舊的聚合物作為燃料回收利用熱能，故b、c正確。因為塑料深埋地下一百年也不腐爛，造成嚴重的“白色污染”，故a錯；酚醛塑料不能溶解于有機溶劑，故d錯。14．鎢是我國豐產(chǎn)元素，是熔點最高的金屬，廣泛用于拉制燈泡的燈絲，有“光明使者”的美譽。鎢在自然界主要以鎢(＋6價)酸鹽的形式存在，有開采價值的鎢礦石是白鎢礦和黑鎢礦，白鎢礦的主要成分是鎢酸鈣(CaWO4)；黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽，化學式常寫作(Fe，Mn)WO4，鎢酸(H2WO4)酸性很弱，難溶于水，黑鎢礦傳統(tǒng)冶煉工藝的第一階段是堿熔法：其中A、B、C都是鎢的化合物，回答：(1)74W在周期表的位置是第________周期。(2)寫出上述流程中B、C的化學式：B______________；C______________。(3)鎢冶煉工藝的第二階段則是用碳、氫等還原劑把氧化鎢還原為金屬鎢，對鎢的純度要求不高時，可用碳作還原劑，寫出用碳還原氧化鎢制取金屬鎢的化學方程式________________________________________________________________________________。為了獲得可以拉制燈絲的高純度金屬鎢，不宜用碳而必須用氫氣作還原劑，為什么？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)仲鎢酸的肼鹽在熱分解時會發(fā)生內(nèi)在氧化還原反應，我國鎢化學研究的奠基人顧冀東先生采用這一反應制得了藍色的、非整比的鎢氧化物WO3－x，這種藍色氧化鎢具有比表面積大、易還原的優(yōu)點，在制鎢粉時溫度容易控制，目前冶煉拉制鎢絲的金屬鎢都用藍色氧化鎢為原料，經(jīng)分析得知藍色氧化鎢中鎢的質(zhì)量分數(shù)為0.7985。計算WO3－x中x的值，x＝________(結(jié)果精確到小數(shù)點后二位)?！敬鸢浮?1)六(2)H2WO4WO3(3)2WO3＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2W＋3CO2↑如果用碳作還原劑，混雜在金屬中的碳不易除去，而且碳會在高溫下和金屬鎢反應形成碳化鎢，不容易獲得純的金屬鎢，用氫氣作還原劑就不存在這些問題(4)0.10【解析】(1)因原子序數(shù)：54Xe<74W<86Rn，故W在第六周期。(2)因黑鎢礦主要成分為鐵和錳的鎢酸鹽，第一階段堿熔時得濾液為可溶性Na2WO4，向其中加濃HCl生成難溶于水的弱酸H2WO4，焙燒得WO3。(3)3C＋2WO3eq\o(=,\s\up7(高溫))2W＋3CO2↑，若獲得高純度鎢時，用還原劑H2，這樣不易形成雜質(zhì)。(4)已知藍色氧化鎢中的質(zhì)量分數(shù)為0.7985，則有：eq\f(183.84,183.84＋16×3－x)＝0.7985，解得x＝0.10。15．分析下面兩個案例并回答有關(guān)問題。(1)某城鎮(zhèn)生產(chǎn)、生活的分布情況如圖所示，河流中W、X、Y、Z處某次水樣抽測結(jié)果如表所示：地點項目WXYZ水溫/℃15182625pH6855溶解氧量/(mg·L－1)11973①導致X、Y處水樣pH變化的原因可能是_________________________________________________________________________________________________________________________；②Z處魚類大量減少，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)某地區(qū)已探明蘊藏有豐富的赤鐵礦(主要成分為Fe2O3，還含有SiO2等雜質(zhì))、煤礦、石灰石和黏土。擬在該地區(qū)建設(shè)大型煉鐵廠。①隨著鐵礦的開發(fā)和煉鐵廠的建立，需要在該地區(qū)相應建立焦化廠、發(fā)電廠、水泥廠等，形成規(guī)模的工業(yè)體系。據(jù)此確定圖中相應工廠的名稱：A．________，B.________，C.________，D.________；②以赤鐵礦為原料，寫出高爐煉鐵中得到生鐵和產(chǎn)生爐渣的化學方程式：___________________________________________________________________________________________________。③從“三廢”利用、環(huán)境保護等角度考慮