高考化学苏教版大一轮复习高考真题汇编O单元化学与技术.docx
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高考化学苏教版大一轮复习高考真题汇编O单元化学与技术
化学高考题分类目录
O单元化学与技术
O1化学与工农业生产
6.O1O4[2016·北京卷]我国科技创新成果斐然,下列成果中获得诺贝尔奖的是( )
A.徐光宪建立稀土串级萃取理论
B.屠呦呦发现抗疟新药青蒿素
C.闵恩泽研发重油裂解催化剂
D.侯德榜联合制碱法
6.B [解析]徐光宪提出的稀土串级萃取理论,使我国稀土分离技术和产业化水平跃居世界首位,于2006年获得何梁何利基金“科学与技术成就奖”,A项错误;中国著名药学家屠呦呦发现抗疟新药青蒿素,获得2015年诺贝尔生理学或医学奖,B项正确;闵恩泽研发重油裂解催化剂,获得国家最高科技奖,C项错误;侯德榜联合制碱法,在万国博览会上荣获了金质奖章,D项错误。
36.O1、O4、O5、A3[2016·全国卷Ⅱ][化学——选修2:
化学与技术]
双氧水是一种重要的氧化剂、漂白剂和消毒剂。
生产双氧水常采用蒽醌法,其反应原理和生产流程如图所示:
A.氢化釜 B.过滤器 C.氧化塔 D.萃取塔
E.净化塔 F.工作液再生装置 G.工作液配制装置
图0-0
生产过程中,把乙基蒽醌溶于有机溶剂配制成工作液,在一定的温度、压力和催化剂作用下进行氢化,再经氧化、萃取、净化等工艺得到双氧水。
回答下列问题:
(1)蒽醌法制备H2O2理论上消耗的原料是__________,循环使用的原料是________,配制工作液时采用有机溶剂而不采用水的原因是__________________________________________________________________________。
(2)氢化釜A中反应的化学方程式为________________________________________________。
进入氧化塔C的反应混合液中的主要溶质为____________。
(3)萃取塔D中的萃取剂是________,选择其作萃取剂的原因是____________________________________。
(4)工作液再生装置F中要除净残留的H2O2,原因是______________________________________________。
(5)双氧水浓度可在酸性条件下用KMnO4溶液测定,该反应的离子方程式为____________________________。
一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10g·cm-3),其浓度为________mol·L-1。
36.
(1)氢气和氧气 乙基蒽醌 乙基蒽醌(乙基氢蒽醌)不溶于水,易溶于有机溶剂
(2)
+H2
乙基氢蒽醌
(3)水 H2O2溶于水被水萃取,乙基蒽醌不溶于水
(4)H2O2分解放出氧气,与氢气混合,易发生爆炸
(5)2MnO
+6H++5H2O2===2Mn2++8H2O+5O2↑ 8.9
[解析]
(1)蒽醌法生产双氧水的反应原理为乙基蒽醌+H2
乙基氢蒽醌,乙基氢蒽醌+O2―→乙基蒽醌+H2O2,由上述两步反应相加可得总反应方程式为H2+O2
H2O2,乙基蒽醌是制备双氧水的催化剂,蒽醌法制备H2O2理论上消耗的原料是H2、O2;循环使用的原料是乙基蒽醌;乙基蒽醌(乙基氢蒽醌)不溶于水,易溶于有机溶剂。
(2)A中反应物是乙基蒽醌和氢气,反应的化学方程式为
+H2
;A中反应产生乙基氢蒽醌,它是进入C中的反应混合液中的主要溶质。
(3)D中的萃取剂是水,H2O2溶于水被水萃取,乙基蒽醌不溶于水,因此选择水作萃取剂。
(4)F中残留H2O2,其分解产生的O2可能通过G进入A中,氧气与氢气组成的混合气体易发生爆炸,从而引发安全事故,因此F中要除尽残留的H2O2。
(5)双氧水可以被酸性高锰酸钾溶液氧化生成水和氧气,离子方程式为2MnO
+6H++5H2O2===2Mn2++8H2O+5O2↑。
以1L(即1000cm3)该双氧水为研究对象,溶质的c=
=
=
≈8.9mol·L-1。
36.O1、O5[2016·全国卷Ⅰ][化学——选修2:
化学与技术]高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。
以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:
图0-0
回答下列问题:
(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是____________________________________________________________。
(2)“平炉”中发生反应的化学方程式为____________________________________________________________。
(3)“平炉”中需要加压,其目的是____________________________________________________________。
(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。
①“CO2歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱酸性,K2MnO4发生歧化反应。
反应中生成KMnO4、MnO2和____________(写化学式)。
②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为____________________,阴极逸出的气体是__________。
③“电解法”和“CO2歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为____________。
(5)高锰酸钾纯度的测定:
称取1.0800g样品,溶解后定容于100mL容量瓶中,摇匀。
取浓度为0.2000mol·L-1的H2C2O4标准溶液20.00mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48mL。
该样品的纯度为____________(列出计算式即可,已知2MnO
+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O)。
36.
(1)增大反应物接触面积,加快反应速率,提高原料利用率
(2)2MnO2+4KOH+O2
2K2MnO4+2H2O
(3)提高氧气的压强,加快反应速率,增加软锰矿转化率
(4)①KHCO3
②MnO
-e-===MnO
H2
③3∶2
(5)
×100%
[解析]
(1)结合题干信息可知将软锰矿粉碎,能增大与KOH的接触面积,加快化学反应速率,提高软锰矿的转化率。
(2)根据流程图可知在“平炉”中MnO2、KOH和O2混合加热得到K2MnO4,可写出化学方程式。
(3)“平炉”中加压,能增大O2浓度,加快反应速率,以提高软锰矿的转化率。
(4)①结合题中信息,可写出该歧化法的化学方程式为3K2MnO4+4CO2+2H2O===2KMnO4+MnO2+4KHCO3,则所得另一产物应为KHCO3。
②电解时阳极MnO
失去电子发生氧化反应生成MnO
,阴极是溶液中H+得电子生成H2。
③电解法中MnO
完全转化为MnO
,而歧化法中有
的MnO
转化为MnO
,即两种方法中K2MnO4的理论利用率之比为1∶
=3∶2。
(5)根据关系式2MnO
~5H2C2O4,以及滴定0.2000mol/LH2C2O4标准溶液20.00mL平均消耗KMnO4溶液24.48mL,可求出c(KMnO4)=
mol/L,则样品中m(KMnO4)=
mol/L×0.1L×158g/mol,其纯度为
×100%。
36.O1[2016·全国卷Ⅲ][化学—选修2:
化学与技术]
聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂。
图0-0是以回收的废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。
图0-0
回答下列问题:
(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为________。
粉碎过筛的目的是________________________________________________________________。
(2)酸浸时最合适的酸是________,写出铁锈与酸反应的离子方程式:
____________________________________。
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是__________________,下列氧化剂中最合适的是________(填标号)。
a.KMnO4b.Cl2
c.H2O2d.HNO3
(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围。
pH偏小时Fe3+水解程度弱,pH偏大时则______________________________________。
(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是__________________。
(6)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,定义式为B=
(n为物质的量)。
为测量样品的B值,取样品mg,准确加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,以酚酞为指示剂,用cmol·L-1的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去,已排除铁离子干扰)。
到终点时消耗NaOH溶液VmL。
按上述步骤做空白对照试验,消耗NaOH溶液V0mL,已知该样品中Fe质量分数w,则B的表达式为______________________________________。
36.
(1)Fe2O3·xH2O 选取细小颗粒,增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率
(2)H2SO4 Fe2O3·xH2O+6H+===2Fe3++(x+3)H2O
(3)使Fe从+2价变成+3价 c
(4)形成氢氧化铁沉淀
(5)降低蒸发温度防止产物分解
(6)
[解析]
(1)铁锈的主要成分为Fe2O3的水合物,化学式为Fe2O3·xH2O。
粉碎过筛的目的是选取细小颗粒,增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率。
(2)该流程制备聚合硫酸铁,因此酸浸时最合适的酸为硫酸。
铁锈与酸反应的离子方程式为Fe2O3·xH2O+6H+===2Fe3++(x+3)H2O。
反应釜中加入氧化剂的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,最合适的氧化剂为H2O2,因为其还原产物为H2O,不引入杂质离子。
(4)pH偏大时则形成Fe(OH)3沉淀。
(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是降低蒸发温度防止产物分解。
(6)该样品中n(OH)=cmol·L-1×(V0-V)×10-3L=c(V0-V)×10-3mol,n(Fe)=
mol,则B=
=
。
O2海水的综合利用
2.B2O2[2016·上海卷]下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是( )
A.海带提碘B.氯碱工业
C.氨碱法制碱D.海水提溴
2.C [解析]海带提碘的过程中,需要用Cl2或H2O2将I-氧化为碘单质,A项涉及氧化还原反应;电解饱和食盐水在工业上被称为氯碱工业,B项涉及氧化还原反应;氨碱法制碱涉及的反应有NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O,均为非氧化还原反应,C项正确;海水提溴需要将氯气通入提取粗盐后的母液中将Br-氧化为Br2,D项涉及氧化还原反应。
O3石油、煤和天然气的综合利用
1.O3[2016·江苏卷]大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。
下列活动会导致大气中CO2含量增加的是( )
A.燃烧煤炭供热B.利用风力发电
C.增加植被面积D.节约用水用电
1.A [解析]煤炭燃烧会放出CO2,导致大气中CO2的含量增加,A项正确。
O4化学与材料、技术的发展发展
6.O1O4[2016·北京卷]我国科技创新成果斐然,下列成果中获得诺贝尔奖的是( )
A.徐光宪建立稀土串级萃取理论
B.屠呦呦发现抗疟新药青蒿素
C.闵恩泽研发重油裂解催化剂
D.侯德榜联合制碱法
6.B [解析]徐光宪提出的稀土串级萃取理论,使我国稀土分离技术和产业化水平跃居世界首位,于2006年获得何梁何利基金“科学与技术成就奖”,A项错误;中国著名药学家屠呦呦发现抗疟新药青蒿素,获得2015年诺贝尔生理学或医学奖,B项正确;闵恩泽研发重油裂解催化剂,获得国家最高科技奖,C项错误;侯德榜联合制碱法,在万国博览会上荣获了金质奖章,D项错误。
36.O1、O4、O5、A3[2016·全国卷Ⅱ][化学——选修2:
化学与技术]
双氧水是一种重要的氧化剂、漂白剂和消毒剂。
生产双氧水常采用蒽醌法,其反应原理和生产流程如图所示:
A.氢化釜 B.过滤器 C.氧化塔 D.萃取塔
E.净化塔 F.工作液再生装置 G.工作液配制装置
图0-0
生产过程中,把乙基蒽醌溶于有机溶剂配制成工作液,在一定的温度、压力和催化剂作用下进行氢化,再经氧化、萃取、净化等工艺得到双氧水。
回答下列问题:
(1)蒽醌法制备H2O2理论上消耗的原料是__________,循环使用的原料是________,配制工作液时采用有机溶剂而不采用水的原因是__________________________________________________________________________。
(2)氢化釜A中反应的化学方程式为________________________________________________。
进入氧化塔C的反应混合液中的主要溶质为____________。
(3)萃取塔D中的萃取剂是________,选择其作萃取剂的原因是____________________________________。
(4)工作液再生装置F中要除净残留的H2O2,原因是______________________________________________。
(5)双氧水浓度可在酸性条件下用KMnO4溶液测定,该反应的离子方程式为____________________________。
一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10g·cm-3),其浓度为________mol·L-1。
36.
(1)氢气和氧气 乙基蒽醌 乙基蒽醌(乙基氢蒽醌)不溶于水,易溶于有机溶剂
(2)
+H2
乙基氢蒽醌
(3)水 H2O2溶于水被水萃取,乙基蒽醌不溶于水
(4)H2O2分解放出氧气,与氢气混合,易发生爆炸
(5)2MnO
+6H++5H2O2===2Mn2++8H2O+5O2↑ 8.9
[解析]
(1)蒽醌法生产双氧水的反应原理为乙基蒽醌+H2
乙基氢蒽醌,乙基氢蒽醌+O2―→乙基蒽醌+H2O2,由上述两步反应相加可得总反应方程式为H2+O2
H2O2,乙基蒽醌是制备双氧水的催化剂,蒽醌法制备H2O2理论上消耗的原料是H2、O2;循环使用的原料是乙基蒽醌;乙基蒽醌(乙基氢蒽醌)不溶于水,易溶于有机溶剂。
(2)A中反应物是乙基蒽醌和氢气,反应的化学方程式为
+H2
;A中反应产生乙基氢蒽醌,它是进入C中的反应混合液中的主要溶质。
(3)D中的萃取剂是水,H2O2溶于水被水萃取,乙基蒽醌不溶于水,因此选择水作萃取剂。
(4)F中残留H2O2,其分解产生的O2可能通过G进入A中,氧气与氢气组成的混合气体易发生爆炸,从而引发安全事故,因此F中要除尽残留的H2O2。
(5)双氧水可以被酸性高锰酸钾溶液氧化生成水和氧气,离子方程式为2MnO
+6H++5H2O2===2Mn2++8H2O+5O2↑。
以1L(即1000cm3)该双氧水为研究对象,溶质的c=
=
=
≈8.9mol·L-1。
O5化学与技术综合
14.D3O5[2016·上海卷]在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见图)。
下列说法错误的是( )
图0
A.a、b两处的混合气体成分含量相同,温度不同
B.c、d两处的混合气体成分含量相同,温度不同
C.热交换器的作用是预热待反应的气体,冷却反应后的气体
D.c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率
14.B [解析]根据装置图可知,从a进入的气体是含有SO2、O2、N2等的冷气,经过热交换器后从b处出来的是热的气体,成分与a处相同,A项正确;在c处出来的气体SO2、O2在催化剂表面发生反应产生的含有SO3及未反应的SO2、O2等气体,该反应是放热反应,当经过热交换器后被冷的气体降温,SO3变为液态,故二者含有的气体的成分不相同,B项错误;热交换器的作用是预热待反应的冷的气体,同时冷却反应产生的气体,为SO3的吸收创造条件,C项正确;C处气体经过热交换器后再次被催化氧化,目的就是使未反应的SO2进一步反应产生SO3,从而可以提高SO2的转化率,D项正确。
36.O1、O5[2016·全国卷Ⅰ][化学——选修2:
化学与技术]高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。
以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:
图0-0
回答下列问题:
(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是____________________________________________________________。
(2)“平炉”中发生反应的化学方程式为____________________________________________________________。
(3)“平炉”中需要加压,其目的是____________________________________________________________。
(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。
①“CO2歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱酸性,K2MnO4发生歧化反应。
反应中生成KMnO4、MnO2和____________(写化学式)。
②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为____________________,阴极逸出的气体是__________。
③“电解法”和“CO2歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为____________。
(5)高锰酸钾纯度的测定:
称取1.0800g样品,溶解后定容于100mL容量瓶中,摇匀。
取浓度为0.2000mol·L-1的H2C2O4标准溶液20.00mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48mL。
该样品的纯度为____________(列出计算式即可,已知2MnO
+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O)。
36.
(1)增大反应物接触面积,加快反应速率,提高原料利用率
(2)2MnO2+4KOH+O2
2K2MnO4+2H2O
(3)提高氧气的压强,加快反应速率,增加软锰矿转化率
(4)①KHCO3
②MnO
-e-===MnO
H2
③3∶2
(5)
×100%
[解析]
(1)结合题干信息可知将软锰矿粉碎,能增大与KOH的接触面积,加快化学反应速率,提高软锰矿的转化率。
(2)根据流程图可知在“平炉”中MnO2、KOH和O2混合加热得到K2MnO4,可写出化学方程式。
(3)“平炉”中加压,能增大O2浓度,加快反应速率,以提高软锰矿的转化率。
(4)①结合题中信息,可写出该歧化法的化学方程式为3K2MnO4+4CO2+2H2O===2KMnO4+MnO2+4KHCO3,则所得另一产物应为KHCO3。
②电解时阳极MnO
失去电子发生氧化反应生成MnO
,阴极是溶液中H+得电子生成H2。
③电解法中MnO
完全转化为MnO
,而歧化法中有
的MnO
转化为MnO
,即两种方法中K2MnO4的理论利用率之比为1∶
=3∶2。
(5)根据关系式2MnO
~5H2C2O4,以及滴定0.2000mol/LH2C2O4标准溶液20.00mL平均消耗KMnO4溶液24.48mL,可求出c(KMnO4)=
mol/L,则样品中m(KMnO4)=
mol/L×0.1L×158g/mol,其纯度为
×100%。
36.O1、O4、O5、A3[2016·全国卷Ⅱ][化学——选修2:
化学与技术]
双氧水是一种重要的氧化剂、漂白剂和消毒剂。
生产双氧水常采用蒽醌法,其反应原理和生产流程如图所示:
A.氢化釜 B.过滤器 C.氧化塔 D.萃取塔
E.净化塔 F.工作液再生装置 G.工作液配制装置
图0-0
生产过程中,把乙基蒽醌溶于有机溶剂配制成工作液,在一定的温度、压力和催化剂作用下进行氢化,再经氧化、萃取、净化等工艺得到双氧水。
回答下列问题:
(1)蒽醌法制备H2O2理论上消耗的原料是__________,循环使用的原料是________,配制工作液时采用有机溶剂而不采用水的原因是__________________________________________________________________________。
(2)氢化釜A中反应的化学方程式为________________________________________________。
进入氧化塔C的反应混合液中的主要溶质为____________。
(3)萃取塔D中的萃取剂是________,选择其作萃取剂的原因是____________________________________。
(4)工作液再生装置F中要除净残留的H2O2,原因是______________________________________________。
(5)双氧水浓度可在酸性条件下用KMnO4溶液测定,该反应的离子方程式为____________________________。
一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10g·cm-3),其浓度为________mol·L-1。
36.
(1)氢气和氧气 乙基蒽醌 乙基蒽醌(乙基氢蒽醌)不溶于水,易溶于有机溶剂
(2)
+H2
乙基氢蒽醌
(3)水 H2O2溶于水被水萃取,乙基蒽醌不溶于水
(4)H2O2分解放出氧气,与氢气混合,易发生爆炸
(5)2MnO
+6H++5H2O2===2Mn2++8H2O+5O2↑ 8.9
[解析]
(1)蒽醌法生产双氧水的反应原理为乙基蒽醌+H2
乙基氢蒽醌,乙基氢蒽醌+O2―→乙基蒽醌+H2O2,由上述两步反应相加可得总反应方程式为H2+O2
H2O2,乙基蒽醌是制备双氧水的催化剂,蒽醌法制备H2O2理论上消耗的原料是H2、O2;循环使用的原料是乙基蒽醌;乙基蒽醌(乙基氢蒽醌)不溶于水,易溶于有机溶剂。
(2)A中反应物是乙基蒽醌和氢气,反应的化学方程式为
+H2
;A中反应产生乙基氢蒽醌,它是进入C中的反应混合液中的主要溶质。
(3)D中的萃取剂是水,H2O2溶于水被水萃取,乙基蒽醌不溶于水,因此选择水作萃取剂。
(4)F中残留H2O2,其分解产生的O2可能通过G进入A中,氧气与氢气组成的混合气体易发生爆炸,从而引发安全事故,因此F中要除尽残留的H2O2。
(5)双氧水可以被酸性高锰酸钾溶液氧化生成水和氧气,离子方程式为2MnO
+6H++5H2O2===2Mn2++8H2O+5O2↑。
以1L(即1000cm3)该双氧水为研究对象,溶质的c=
=
=
≈8.9mol·L-1。
1.[2016·武汉调研]我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”,促进了世界制碱技术的发展。
已知图41-1表示其工业流程,图41-2表示各物质的溶解度曲线。
图41-1
图41-2
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