备考高考化学 真题+模拟新题分类汇编 化学与技术.docx
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备考高考化学真题+模拟新题分类汇编化学与技术
化学与技术
O1 化学与工农业生产
O2 海水的综合利用
6.D1O2I3
[2013·福建卷]化学与社会、生产、生活密切相关。
下列说法正确的是( )
A.石英只能用于生产光导纤维
B.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现
C.为了增加食物的营养成分,可以大量使用食品添加剂
D.“地沟油”禁止食用,但可以用来制肥皂
6.D [解析]石英的主要成分是二氧化硅,纯净的二氧化硅用于生产光导纤维,结晶的二氧化硅(如水晶、玛瑙等)用作饰物和工艺品,石英砂可用于制备硅单质等,A项错误;从海水中提取蒸馏水和盐时,通过蒸馏、蒸发等物理变化就能实现,提取溴、碘、镁等物质时,必须通过化学反应才能实现,B项错误;大量使用食品添加剂对人体有害,C项错误;“地沟油”禁止食用,但其主要成分是油脂,在碱性溶液中发生水解反应,又称皂化反应,可用于制取肥皂,D项正确。
O3 石油、煤和天然气的综合利用
1.O3 [2013·江苏卷]燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景。
下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是( )
A.甲醇 B.天然气
C.液化石油气D.氢气
1.D [解析]甲醇、天然气、液化石油气燃烧后都能产生温室气体CO2,而H2燃烧生成的水对环境无污染,D项正确。
O4 化学与材料、技术的发展发展
31.O4 [2013·山东卷][化学—化学与技术]废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁,利用电解法可回收WC和Co。
工艺流程简图如下:
图0
(1)电解时废旧刀具作阳极,不锈钢作阴极,HCl溶液为电解液。
阴极主要的电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)净化步骤所得滤饼的主要成分是________。
回收的洗涤液代替水配制电解液,目的是回收利用其中的________。
(3)溶液Ⅰ的主要成分是________。
洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响,但焙烧时会造成环境污染,原因是________________________________________________________________________。
(4)将Co2O3还原成Co粉的化学反应方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
31.[答案]
(1)2H++2e-===H2↑
(2)Fe(OH)3 Co2+(或Co)
(3)NH4Cl 焙烧时NH4Cl分解产生NH3和HCl
(4)Co2O3+3H2
2Co+3H2O
[解析]
(1)电解池中阴极发生还原反应,电解质溶液为盐酸,故在阴极上是H+得电子发生还原反应生成氢气。
(2)利用流程图知电解后废旧刀具碳化物已滤出,因此经净化得到滤液中含有Co2+与Fe2+,加入H2O2后Fe2+被氧化为Fe3+,再加入NH3·H2O后Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,Co2+留在溶液中进入后续反应,故滤饼的主要成分为Fe(OH)3;因滤饼是从CoCl2溶液中过滤得到,因此滤饼表面上会沾有CoCl2,所以洗涤滤饼的洗涤液中含有Co2+,可见回收洗涤液的目的是回收利用其中含有的Co2+。
(3)草酸铵与CoCl2溶液反应后得到草酸钴沉淀,同时生成NH4Cl,因此溶液Ⅰ中的主要成分是NH4Cl,若对草酸钴洗涤不干净,则其表面沾有NH4Cl,NH4Cl加热时分解为NH3和HCl,因此不会对最终产品纯度有影响,但因产生NH3、HCl会造成环境污染。
(4)由流程图知还原Co2O3所用的还原剂是H2,因此可知反应产物为Co和H2O。
16.O4
[2013·浙江自选模块卷]“化学与技术”模块
电石浆是氯碱工业中的一种废弃物,其大致组成如下表所示:
成分
CaO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
MgO
CaS
其他不溶
于酸的物质
质量分
数(%)
65~66
3.5~5.0
1.5~3.5
0.2~0.8
0.2~1.1
1.0~1.8
23~26
用电石浆可生产无水CaCl2,某化工厂设计了以下工艺流程:
已知氯化钙晶体的化学式是CaCl2·6H2O;H2S是一种酸性气体,且具有还原性。
(1)反应器中加入的酸应用________。
(2)脱色槽中应加入的物质X是________;设备A的作用是________;设备B的名称为________;设备C的作用是________。
(3)为了满足环保要求,需将废气H2S通入吸收池,下列物质中最适合作为吸收剂的是________。
A.水 B.浓硫酸
C.石灰乳D.硝酸
(4)将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是________________________________________________________________________________。
16.[答案]
(1)盐酸
(2)活性炭 蒸发浓缩 过滤器 脱水干燥
(3)C
(4)对母液回收利用,降低废弃物排放量,提高经济效益
[解析]
(1)因要生产CaCl2,所以应选用盐酸。
(2)活性炭具有吸附性。
从A后看,是结晶池,故A应为蒸发浓缩。
从B中有母液出来,故B为过滤器。
B中得到CaCl2·6H2O晶体,所以需要脱水干燥,才能得到CaCl2产品。
(3)H2S为酸性气体,应用碱液吸收,故选石灰乳。
8.K2L2O4
[2013·新课标全国卷Ⅰ]香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如图0。
下列有关香叶醇的叙述正确的是( )
图0
A.香叶醇的分子式为C10H18O
B.不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.能发生加成反应不能发生取代反应
8.A [解析]直接数出C、O原子数,由不饱和度计算出分子式,A项正确;化合物中有碳碳双键,能与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,B项错误;碳碳双键也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项错误;化合物中有羟基及甲基,能发生取代反应,D项错误。
O5 化学与技术综合
36.O5 [2013·新课标全国卷Ⅰ][化学——选修2:
化学与技术]草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。
一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下:
图0
回答下列问题。
(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是________,滤渣是________;过滤操作②的滤液是________________________________________________________________________
和________,滤渣是________。
(3)工艺过程中③和④的目的是________________________________________________________________________。
(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。
该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是________________________。
(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。
称量草酸成品0.250g溶于水,用0.0500mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,至浅粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00mL,反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
列式计算该成品的纯度________________________________________________________________________。
36.[答案]
(1)CO+NaOH
HCOONa 2HCOONa
Na2C2O4+H2↑
(2)NaOH溶液 CaC2O4 H2C2O4溶液 H2SO4溶液 CaSO4
(3)分别循环利用氢氧化钠和硫酸(降低成本),减小污染
(4)Na2SO4
(5)5C2O
+2MnO
+16H+===2Mn2++8H2O+10CO2↑
×100%
=94.5%
[解析]
(2)钙化发生的反应为Na2C2O4+Ca(OH)2===2NaOH+CaC2O4↓。
过滤操作①的滤液为NaOH溶液,滤渣为草酸钙;酸化时的反应为CaC2O4+H2SO4===CaSO4+H2C2O4,过滤操作②的滤液为草酸溶液、H2SO4溶液,滤渣为CaSO4。
(3)工业生产为降低成本或减少污染常循环利用原料。
(4)Na2SO4易溶于水,故杂质主要是Na2SO4。
(5)按氧化还原反应的配平方法得方程式;由方程式求出H2C2O4物质的量、质量,纯度按
计算。
1.[2013·宝鸡质检]侯德榜制碱法,也叫联合制碱法,其生产流程可用图K39-2简要表示。
图K39-2
(1)向沉淀池中通入CO2和氨气时,应先通入 。
原因是________________________________________________________________________。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
煅烧炉中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向母液中通氨气并加入细小食盐颗粒,冷却析出的副产品是 ,通入氨气的作用是 (填选项)。
A.增大NH
的浓度,使NH4Cl更多地析出
B.使NaHCO3更多地析出
C.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
(4)为提高原料氯化钠的利用率,主要是设计了 (填上述流程中的编号)的循环,物质X是 。
从沉淀池中分离沉淀的操作是 。
(5)CO2是制碱工业的重要原料,侯德榜制碱法和氨碱法中CO2的来源有何不同________________________________________________________________________。
(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠,可以用加热分解的方法测定产品中纯碱的质量分数,已知样品质量为ag,加热至质量不再改变时称重为bg,则纯碱的质量分数为 。
1.
(1)NH3 因为CO2溶解度小,而NH3易溶于水,先通入NH3有利于CO2的吸收
(2)NH3+CO2+NaCl+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O↑
(3)NH4Cl AC (4)循环Ⅰ CO2 过滤
(5)前者CO2是由合成氨厂提供,后者CO2是由碳酸钙分解得到 (6)
×100%
[解析](6)2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O↑ Δm
168g62g
mag-bg
m=
g
样品中Na2CO3的质量为
g,故样品中Na2CO3的质量分数为:
×100%。
2.[2013·黄冈模拟]以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
图K39-4
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在 的郊区(填标号)。
A.有丰富黄铁矿资源的城市
B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市
D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)沸腾炉中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
接触室中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是 。
A.硫铁矿燃烧前要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中反应
B.从沸腾炉出来的气体要净化,因为炉气中的SO2会与杂质反应
C.SO2氧化成SO3要用催化剂,这样可提高SO2的转化率
D.SO3用98.3%的浓硫酸来吸收,目的是为了防止形成酸雾,以提髙SO3的吸收效率
(4)下表是压强对SO2平衡转化率的影响
温度/℃转化率/%压强/MPa
0.1
0.5
1
10
400
99.2
99.6
99.7
99.9
对于SO2转化SO3的反应,增大压强可使转化率________________________________________________________________________,
但在实际工业生产中常采用常压条件,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)某工厂用500t含硫量为48%的黄铁矿制备硫酸,若在沸腾炉中有2%的FeS2损失,在接触室中SO3的产率为96%,则可得到98%的浓硫酸的质量是 t。
2.
(1)C
(2)4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
2SO2+O2
2SO3
(3)D (4)升高 常压下转化率已很高,增加压强可提高转化率,但增加了设备和动力成本,效益反而下降 (5)376.32t
3.[2013·张掖模拟]世界环保联盟建议全面禁止使用氯气对饮用水进行消毒,而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。
二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,易溶于水、不稳定、呈黄绿色,在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释,同时需要避免光照、震动或加热。
实验室以电解法制备ClO2的流程如下。
图K40-7
(1)ClO2中所有原子 (填“是”或“不是”)都满足8电子结构。
如图K40-7所示,用电解法制得的产物中,杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,除去杂质气体可选用 。
A.饱和食盐水 B.碱石灰
C.浓硫酸D.蒸馏水
(2)稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品,下列说法正确的是( )
A.二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理
B.二氧化氯的消毒效率比氯气的消毒效率高
C.稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围
D.在工作区和成品储藏室内,要有通风装置和监测及警报装置
(3)欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备。
化学反应方程式为________________________________________________________________________。
缺点主要是产率低、产品难以分离,还可能污染环境。
(4)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应制备,化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
此法相比欧洲方法的优点是________________________________________________________________________。
(5)科学家又研究出了一种新的制备方法,利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,化学反应方程式为___________________________________________________。
此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.
(1)不是 C
(2)A、B、C、D
(3)2NaClO3+4HCl(浓)===2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O
(4)2NaClO2+Cl2===2NaCl+2ClO2 安全性好,没有产生毒副产品
(5)H2C2O4+2NaClO3+H2SO4===Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O 反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用
[解析]
(1)氯最外层有7个电子,而ClO2中氯的化合价是+4价,故氯原子不可能是8电子结构。
电解产生的气体应是氢气,其中所含杂质气体能使石蕊试液变蓝色,说明该气体是氨气,因ClO2易溶于水,故不能用食盐水和蒸馏水、也不能用碱石灰除杂,可以用浓硫酸吸收除杂。
(2)从题给信息:
二氧化氯是高效“绿色”消毒剂,故A、C项正确;因二氧化氯极易爆炸,故应在工作区和成品储藏室,内安装通风装置和监测及警报装置,D项正确;消毒时,二者均转化为Cl-:
ClO2
Cl-、Cl2
Cl-,则同质量的二氧化氯与氯气消毒效率之比为
=
=2.63,B项正确。
(3)该反应为+5价氯与-1价氯发生的氧化还原反应,配平反应方程式为NaClO3+4HCl(浓)===2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O。
(4)NaClO2中氯的化合价为+3价,故该反应为氯气氧化NaClO2的反应:
2NaClO2+Cl2===2NaCl+2ClO2,该反应中没有有毒气体释放。
(5)草酸还原氯酸钠的反应为H2C2O4+2NaClO3+H2SO4===Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O,该反应产生的二氧化氯中混有二氧化碳,能够起到稀释二氧化氯的作用,更安全。
4.[2013·石家庄检测]三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。
工业上利用含镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍(NiC2O4·2H2O),再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。
已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。
根据下列工艺流程示意图回答问题。
图G12-5
(1)操作1为 。
(2)生产过程中多次进行过滤,实验室进行过滤操作中需用到玻璃棒,下列实验操作中玻璃棒的作用完全相同的是 (填选项字母)。
①配制0.1mol/L的H2SO4溶液
②测定Na2CO3溶液的pH
③用KI淀粉试纸检验溶液中的氧化性离子
④加热食盐溶液制备NaCl晶体
⑤配制20%的KNO3溶液
A.①⑤ B.②③ C.④⑤ D.①④
(3)加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
加入Na2CO3溶液调pH至4.0~4.5,其目的为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
加入NH4F后除掉的杂质是 。
(4)草酸镍(NiC2O4·2H2O)在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧三小时,制得Ni2O3,同时获得混合气体。
草酸镍受热分解的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)工业上还可用电解法制取Ni2O3。
用NaOH溶液调节NiCl2溶液的pH至7.5,加入适量Na2SO4后采用惰性电极电解。
电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO-,再把二价镍氧化为三价镍。
ClO-氧化Ni(OH)2生成Ni2O3的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
amol二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过电子的物质的量为 。
(6)电解法制取Ni2O3的实际过程中,有时获得一种结晶水合物,已知含1molNi的该物质中含有0.5mol结晶水。
取该化合物20.2g进行充分加热,获得Ni2O3固体和0.2mol水,则该结晶水合物的化学式为 。
4.
(1)加酸溶解,过滤
(2)BC
(3)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 促进Fe3+水解沉淀完全 Ca2+、Mg2+
(4)2NiC2O4
Ni2O3+3CO↑+CO2↑
(5)ClO-+
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