2019-2020年高考化學分類題庫 考點22 化學與技術（選修2）.doc

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2019-2020年高考化學分類題庫 考點22 化學與技術（選修2） 非選擇題 1.(xx全國卷Ⅰ36)[化學——選修2:化學與技術] 氯化亞銅(CuCl)廣泛應用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下: 回答下列問題: (1)步驟①中得到的氧化產(chǎn)物是　　　　,溶解溫度應控制在60～70℃,原因是 　。 (2)寫出步驟③中主要反應的離子方程式　 。 (3)步驟⑤包括用pH=2的酸洗、水洗兩步操作,酸洗采用的酸是　　　　(寫名稱)。 (4)上述工藝中,步驟⑥不能省略,理由是 　。 (5)步驟②、④、⑤、⑧都要進行固液分離。工業(yè)上常用的固液分離設備有 　　　　(填字母)。 ( ) A．分餾塔 B．離心機 C．反應釜 D．框式壓濾機 (6)準確稱取所制備的氯化亞銅樣品mg,將其置于過量的FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加入適量稀硫酸,用amolL－1的K2Cr2O7溶液滴定到終點,消耗K2Cr2O7溶液bmL,反應中Cr2被還原為Cr3＋,樣品中CuCl的質(zhì)量分數(shù)為　　　　。 【解析】(1)反應中銅被氧化為二價銅離子,所以氧化產(chǎn)物為銅離子。溫度太低反應太慢,溫度太高銨鹽會分解,所以反應控制在60~70℃。 (2)反應③中二價銅離子氧化亞硫酸根,生成硫酸根和氯化亞銅:2Cu2＋＋S＋2Cl－＋H2O2CuCl↓＋S＋2H＋。 (3)因為產(chǎn)物為硫酸銨,為了不增加雜質(zhì),用硫酸酸洗最好。 (4)CuCl難溶于醇,在潮濕空氣中易水解氧化,所以醇洗可以除去其表面水分,防止其水解氧化。 (5)分餾塔是用于分離互溶液體的設備,離心機可利用離心力使液體中的固體沉降,達到固液分離的目的,反應釜為發(fā)生反應的設備,框式壓濾機可以使物料中的水通過擠壓而排出,達到固液分離的目的; (6)根據(jù)題意,CuCl與K2Cr2O7發(fā)生氧化還原反應,K2Cr2O7被還原為Cr3＋,則bmLamolL－1K2Cr2O7溶液發(fā)生反應時,轉移電子的物質(zhì)的量是ab10－323 mol=6ab10－3mol,Cu＋會被氧化為Cu2＋,根據(jù)得失電子守恒,CuCl的物質(zhì)的量是6ab10－3mol,則樣品中CuCl的質(zhì)量分數(shù)=(6ab10－3mol99.5 gmol－1)/mg100%=0.597ab/m100%。 答案:(1)CuSO4(或Cu2＋)　溫度低溶解速度慢、溫度過高銨鹽分解 (2)2Cu2＋＋S＋2Cl－＋H2O2CuCl↓＋S＋2H＋ (3)硫酸 (4)醇洗有利于加快去除CuCl表面水分,防止其水解氧化 (5)B、D　(6)0.597ab/m100% 2.(xx全國卷Ⅱ36)【化學——選修2:化學與技術】苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工業(yè)上可用異丙苯氧化法生產(chǎn)苯酚和丙酮,其反應和工藝流程示意圖如下: 相關化合物的物理常數(shù) 物質(zhì) 相對分子質(zhì)量 密度(gcm－3) 沸點/℃ 異丙苯 120 0.864 0 153 丙酮 58 0.789 8 56.5 苯酚 94 1.072 2 182 回答下列問題: (1)在反應器A中通入的X是　　　　。 (2)反應①和②分別在裝置　　　　和　　　　中進行(填裝置符號)。 (3)在分解釜C中加入的Y為少量濃硫酸,其作用是　 , 優(yōu)點是用量少,缺點是　 。 (4)反應②為　　　　(填“放熱”或“吸熱”)反應。反應溫度應控制在50～60℃,溫度過高的安全隱患是　 。 (5)中和釜D中加入的Z最適宜的是　　　　(填標號。已知苯酚是一種弱酸) a.NaOH 　b.CaCO3 c.NaHCO3 　　　 　d.CaO (6)蒸餾塔F中的餾出物T和P分別為　　　　和　　　　,判斷的依據(jù)是 。 (7)用該方法合成苯酚和丙酮的優(yōu)點是　 。 【解題指南】解答本題時應注意以下兩點: (1)結合流程圖判斷反應在哪個容器中進行; (2)結合反應的條件和產(chǎn)物判斷流程的優(yōu)劣。 【解析】(1)異丙苯被氧氣氧化為異丙苯過氧化氫,異丙苯過氧化氫在酸性溶液中分解得到苯酚和丙酮,所以反應器A中通入的是氧氣。 (2)根據(jù)流程圖可知反應①和②分別在裝置A、C中進行。 (3)異丙苯過氧化氫在酸性溶液中分解,所以濃硫酸為催化劑,缺點是濃硫酸具有腐蝕性,易腐蝕設備。 (4)反應②的焓變小于0,反應為放熱反應,溫度過高的安全隱患是容易引起裝置的爆炸。 (5)苯酚與碳酸氫鈉不反應,所以應選擇碳酸氫鈉。 (6)由于苯酚的沸點高于丙酮,所以丙酮先汽化,故T為丙酮，p為苯酚。 (7)通過流程和產(chǎn)物分析其優(yōu)點為原子利用率高。 答案:(1)氧氣(或空氣) (2)A　C (3)催化劑(提高反應速率)　腐蝕設備 (4)放熱　可能會導致(過氧化物)爆炸 (5)c (6)丙酮　苯酚　苯酚的沸點高于丙酮 (7)原子利用率高 3.(xx山東高考32)工業(yè)上利用氨氧化獲得的高濃度NOx氣體(含NO、NO2)制備NaNO2、NaNO3,工藝流程如下: 已知:Na2CO3＋NO＋NO22NaNO2＋CO2 (1)中和液所含溶質(zhì)除NaNO2及少量Na2CO3外,還有　　　(填化學式)。 (2)中和液進行蒸發(fā)Ⅰ操作時,應控制水的蒸發(fā)量,避免濃度過大,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 蒸發(fā)Ⅰ產(chǎn)生的蒸汽中含有少量的NaNO2等有毒物質(zhì),不能直接排放,將其冷凝后用于流程中的　　　　　　　(填操作名稱)最合理。 (3)母液Ⅰ進行轉化時加入稀HNO3的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 母液Ⅱ需回收利用,下列處理方法合理的是　　　　。 a.轉入中和液 　b.轉入結晶Ⅰ操作 c.轉入轉化液 　 d.轉入結晶Ⅱ操作 (4)若將NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)的量之比設為2∶1,則生產(chǎn)1.38噸NaNO2時,Na2CO3的理論用量為　　　　噸(假定Na2CO3恰好完全反應)。 【解題指南】解答本題注意以下兩點: (1)注意分析加入物質(zhì)和原溶液之間的反應; (2)可以根據(jù)鈉原子守恒計算Na2CO3的理論用量。 【解析】(1)NO2與堿液反應可生成NaNO3。 (2)濃度過大時,NaNO3可能會析出;NaNO2有毒,不能直接排放,回收后可用于流程中的溶堿。 (3)NaNO2在酸性條件下易被氧化,加入稀硝酸可提供酸性環(huán)境;母液Ⅱ的溶質(zhì)主要是NaNO3,所以回收利用時應轉入轉化液,或轉入結晶Ⅱ操作,故c、d合理。 (4)1.38噸NaNO2的物質(zhì)的量為1.3810669 gmol－1=2104mol,則生成NaNO3的物質(zhì)的量為1104mol,根據(jù)鈉原子守恒可知,Na2CO3的理論用量為1/2(2104＋1104)mol106 gmol－1=1.59106g=1.59噸。 答案:(1)NaNO3 (2)防止NaNO3的析出　溶堿 (3)將NaNO2轉化為NaNO3　c、d (4)1.59 4.(xx海南高考)[選修2—化學與技術] Ⅰ.下列有關海水綜合利用的說法正確的是 ( ) A．電解飽和食鹽水可制得金屬鈉 B．海帶提碘只涉及物理變化 C．海水提溴涉及氧化還原反應 D．海水提鎂涉及復分解反應 Ⅱ.鐵在自然界分布廣泛,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防科技中有重要應用。 回答下列問題: (1)用鐵礦石(赤鐵礦)冶煉生鐵的高爐如圖(a)所示。原料中除鐵礦石和焦炭外還有　　　　。除去鐵礦石中脈石(主要成分為SiO2)的化學反應方程式為　 、　 ; 高爐排出氣體的主要成分有N2、CO2和　　　　(填化學式)。 (2)已知:①Fe2O3(s)＋3C(s)2Fe(s)＋3CO(g) ΔH=＋494 kJmol－1 ②CO(g)＋O2(g)CO2(g)　ΔH=－283 kJmol－1 ③C(s)＋O2(g)CO(g)　ΔH=－110 kJmol－1 則反應Fe2O3(s)＋3C(s)＋O2(g)2Fe(s)＋3CO2(g)的ΔH=　　　　kJmol－1。理論上反應　　　　放出的熱量足以供給反應　　　　所需要的熱量(填上述方程式序號)。 (3)有人設計出“二步熔融還原法”煉鐵工藝,其流程如圖(b)所示,其中,還原豎爐相當于高爐的　　　　部分,主要反應的化學方程式為　 ; 熔融造氣爐相當于高爐的　　　　部分。 (4)鐵礦石中常含有硫,使高爐氣中混有SO2污染空氣,脫SO2的方法是 。 【解題指南】解答本題時應注意以下兩點: (1)電解飽和食鹽水、海帶中提取碘單質(zhì)、海水提鎂和海水提溴等工業(yè)生產(chǎn)的掌握; (2)高爐煉鐵以及鐵的冶煉的相關知識的應用。 【解析】Ⅰ.電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣,A錯誤;海帶中碘元素以離子形式存在,提取碘涉及化學變化,B錯誤;海水中溴元素以離子形式存在,海水提溴涉及氧化還原反應,C正確;海水提鎂涉及復分解反應,鎂離子變?yōu)闅溲趸V沉淀,進而轉化為氯化鎂都屬于復分解反應,D正確。 Ⅱ.(1)用鐵礦石(赤鐵礦)冶煉生鐵的高爐如圖(a)所示,原料中除鐵礦石和焦炭外還有石灰石,用以除去鐵礦石中脈石(主要成分為SiO2)的化學反應方程式為CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SiO2CaSiO3;高爐排出氣體的主要成分有N2、CO2和CO。 (2)反應Fe2O3(s)＋3C(s)＋O2(g)2Fe(s)＋3CO2(g)可以通過①＋②3得到,則反應的ΔH=ΔH1＋3ΔH2=＋494 kJmol－1＋3(－283 kJmol－1)=－355 kJmol－1。理論上反應②③放出的熱量足以供給反應①所需的熱量。 (3)“二步熔融還原法”煉鐵工藝中還原豎爐相當于高爐的爐身部分,主要反應的化學方程式為Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2;熔融造氣爐相當于高爐的爐腹部分。 (4)脫SO2的方法是用堿液(或氫氧化鈉溶液或氨水等)吸收。 答案:Ⅰ.C、D Ⅱ.(1)石灰石　CaCO3CaO＋CO2↑ CaO＋SiO2CaSiO3　CO (2)－355?、冖邸、? (3)爐身　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　爐腹 (4)用堿液(或氫氧化鈉溶液或氨水等)吸收