2022年高考化学二轮复习 上篇 专题突破方略 专题七 化学与技术强化训练

2022年高考化学二轮复习 上篇 专题突破方略 专题七 化学与技术强化训练1石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备。(1)石油分馏时，在不断向_(填工业设备名称)内投放原料的同时获得产品，该过程为_操作过程。(2)石油裂化分为热裂化、_和加氢裂化，裂化的目的是提高_的产量。(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和_的含量。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒_进行燃烧的过程。(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和_存在下与_作用生成液体燃料的过程。解析：(1)石油的分馏是在分馏塔中进行的，该过程为连续操作过程。(2)石油裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂化，裂化的目的是提高轻质燃料油(或汽油)的产量。(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和硫的含量。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒浮动进行燃烧的过程。(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和催化剂存在下与氢气作用生成液体燃料的过程。答案：(1)分馏塔连续(2)催化裂化轻质燃料油(或汽油)(3)硫(或S)浮动(4)催化剂氢气(或H2)2海洋是一个巨大的化学资源宝库，下图是海水加工的示意图：(1)海水淡化工厂通常采用的制备淡水的方法有_(写出两种)。(2)下图是从浓缩海水中提取溴的流程图。写出下图中试剂A的化学式：_，Na2CO3溶液中发生反应的化学方程式为_。(3)制备金属镁是通过电解熔融的MgCl2，而不用MgO，其原因是_。(4)食盐也是一种重要的化工原料，氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOH、H2和Cl2。海水中得到的粗盐往往含有一些杂质，必须加入一些化学试剂使杂质沉淀，处理后的盐水还需进入阳离子交换塔，其原因是_。电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行，阳离子交换膜的作用是_。解析：(1)海水淡化工厂通常采用的制备淡水的方法有蒸馏法、电渗析法等。(2)A的作用是把Br氧化为Br2，所以A为Cl2；Br2在Na2CO3溶液中发生歧化反应生成NaBr、NaBrO3，化学方程式为3Br23Na2CO3=5NaBrNaBrO33CO2。(3)MgO的沸点高于MgCl2，熔融MgO会消耗大量电能，为节约能源，应电解熔融的MgCl2而不用MgO。(4)用试剂处理后的盐水，杂质并没有除彻底，还含有少量的Mg2、Ca2，碱性条件下会生成沉淀损害离子交换膜；阳离子交换膜只允许阳离子通过，Cl、Cl2与H2不能通过，所以可防止H2与Cl2混合发生爆炸，同时防止Cl进入阴极室，这样可以获得纯净的NaOH。答案：(1)蒸馏法、电渗析法(合理答案均可)(2)Cl23Br23Na2CO3=5NaBrNaBrO33CO2(3)MgO熔点很高，熔融MgO会消耗大量电能(4)用试剂处理后的盐水中还含有少量的Mg2、Ca2，碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜防止H2与Cl2混合发生爆炸，同时防止Cl进入阴极室，这样可以获得纯净的NaOH3(xx高考山东卷)工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：已知：Na2CO3NONO2=2NaNO2CO2(1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有_(填化学式)。(2)中和液进行蒸发操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是_。蒸发产生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的_(填操作名称)最合理。(3)母液进行转化时加入稀HNO3的目的是_。母液需回收利用，下列处理方法合理的是_。a转入中和液b转入结晶操作c转入转化液 d转入结晶操作(4)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为21，则生产1.38吨NaNO2时，Na2CO3的理论用量为_吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。解析：(1)NO2与碱液反应可生成NaNO3。(2)蒸发操作的目的是使NaNO2结晶析出，使NaNO3留在母液中，当水蒸发量太大时，可能会造成NaNO3的浓度过大，从而形成饱和溶液而结晶析出。NaNO2冷凝后用于流程中的溶碱操作，以达到原料循环利用的目的。(3)酸性条件下，NaNO2易被氧化，加入HNO3可提供酸性环境。母液中含有NaNO3，将其转入转化液，或转入结晶操作，以达到原料循环利用的目的。(4)设Na2CO3理论用量为x，根据Na元素守恒得2，解得x1.59 t。答案：(1)NaNO3(2)防止NaNO3的析出溶碱(3)将 NaNO2转化为NaNO3cd(4)1.594由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下：(1)在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1 000 左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式分别是_、_，反射炉内生成炉渣的主要成分是_。(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%50%。转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)在1 200 左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化，生成Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5% 的粗铜，该过程发生反应的化学方程式分别是_、_。(3)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极_(填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为_；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为_。解析：(1)明确黄铜矿与O2反应，生成的低价硫化物为FeS、Cu2S。根据氧化还原反应中化合价的升降规律，必然S元素被氧化为SO2，反应方程式为2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO2,2FeS3O22FeO2SO2，生成的FeO与SiO2反应生成FeSiO3。(2)根据信息写出反应物和生成物，根据化合价升降相等的观点将化学方程式配平：2Cu2S3O22Cu2O2SO2,2Cu2OCu2S6CuSO2。(3)电解精炼时，粗铜作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解液，比铜活泼的金属失电子生成离子进入溶液，不如铜活泼的金属形成阳极泥沉积下来。答案：(1)2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO22FeS3O22FeO2SO2FeSiO3(2)2Cu2S3O22Cu2O2SO22Cu2OCu2S6CuSO2(3)cCu22e=CuAu、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2的形式进入电解液中5(xx河北衡水中学二模)锶(Sr)为第五周期A族元素，其化合物六水氯化锶(SrCl26H2O)是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备，生产流程如下：已知：经盐酸浸取后，溶液中除含有Sr2和Cl外，还含有少量Ba2杂质；SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3107、1.11010；SrCl26H2O的摩尔质量为267 g/mol。(1)天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是_。(2)隔绝空气高温焙烧，若0.5 mol SrSO4中只有S被还原，转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式：_。(3)为了得到较纯的六水氯化锶晶体，过滤2后还需进行的两步操作是_。(4)加入硫酸的目的是_。为了提高原料的利用率，滤液中Sr2的浓度应不高于_mol/L(注：此时滤液中Ba2浓度为1105 mol/L)。(5)产品纯度检测：称取1.000 g产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO3 1.100102mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl外，不含其他与Ag反应的离子)，待Cl完全沉淀后，用含Fe3的溶液作指示剂，用0.200 0 mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag以AgSCN白色沉淀的形式析出。滴定反应达到终点的现象是_。若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00 mL，则产品中SrCl26H2O的质量百分含量为_(保留4位有效数字)。解析：(1)天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是增大反应物的接触面积，提高化学反应速率。(2)隔绝空气高温焙烧，若0.5 mol SrSO4中只有S被还原，且转移4 mol电子，则反应的化学方程式为SrSO44CSrS4CO。(3)从过滤后的溶液中获得晶体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干。(4)根据题目中已知，经盐酸浸取后的溶液中除含Sr2和Cl外，还含有Ba2杂质，所以加适量硫酸的目的是除去溶液中的Ba2杂质。Ksp(BaSO4)1.11010，c(Ba2)1105 mol/L，则c(SO) mol/L1.1105mol/L，又Ksp(SrSO4)3.3107，则滤液中c(Sr2)应不高于 mol/L0.03 mol/L。(5)产品纯度检测，把称量好的产品溶于水，加过量的AgNO3使Cl沉淀，过量的Ag又和NH4SCN反应产生AgSCN沉淀，过量的SCN遇Fe3显红色，所以滴定反应达到终点的现象是当滴入最后一滴NH4SCN溶液时，溶液由无色变为红色，且30 s内不褪色。利用关系式：SrCl26H2O2AgNO31 mol 2 moln(SrCl26H2O)(1.1001020.200 020.00103) moln(SrCl26H2O)3.5103 mol，则产品中SrCl26H2O的百分含量为100%93.45%。答案：(1)增大反应物的接触面积，提高化学反应速率(2)SrSO44CSrS4CO(3)洗涤、干燥(或烘干)(4)除去溶液中Ba2杂质0.03(5)当滴入最后一滴NH4SCN溶液时，溶液由无色变为红色，且30 s内不褪色93.45%6(xx江西六校3月联考)通常情况下，当空气中CO2的体积分数超过0.050%时，会引起明显的温室效应。为减小和消除CO2对环境的影响，各国都在限制CO2的排放量，同时也在加强对CO2创新利用的研究。(1)目前，推广用超临界CO2(介于气态和液态之间)代替氟利昂作制冷剂，这一做法对环境的积极意义是_。(2)科学家为提取空气中的CO2，把空气吹入碳酸钾溶液中，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应使之变为可再生燃料甲醇。流程如图：分解池中反应的化学方程式为_。合成塔中，若有4.4 g CO2与足量H2恰好反应生成气态产物，放出4.947 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：_。(3)某同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积Ksp分别为4.96109、2.58109。他最好将空气通入足量的_溶液中，实验时除测定温度、压强和空气的体积外，还需测定_。解析：(1)氟利昂能破坏臭氧层，用超临界CO2代替氟利昂作制冷剂，可以减少氟利昂对臭氧层的破坏，从而起到保护臭氧层的作用。(2)在吸收池中K2CO3吸收CO2生成KHCO3，在分解池中KHCO3分解生成K2CO3、H2O和CO2，所以反应的化学方程式为2KHCO3K2CO3CO2H2O；合成塔中发生的反应为CO23H2CH3OHH2O，若有4.4 g CO2与足量H2恰好反应生成气态产物，放出4.947 kJ的热量，则44 g CO2即1 mol CO2反应放出的热量是49.47 kJ，所以该反应的热化学方程式为CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H49.47 kJ/mol。(3)BaCO3的溶度积常数小于CaCO3的溶度积常数，为减小误差，最好将空气通入足量Ba(OH)2溶液中；用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，需要计算被吸收的CO2的质量，所以实验时除测定温度、压强和空气的体积外，还需测定生成沉淀的质量。答案：(1)保护臭氧层(2)2KHCO3K2CO3CO2H2OCO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H49.47 kJ/mol(3)Ba(OH)2生成沉淀的质量