高三化学（第01期）好题速递分项解析汇编 专题20 化学与技术（含解析）

专题20 化学与技术1【2016届青岛一模】【化学化学与技术】(15分) 铬(VI)的化合物是有毒物，已知Cr(III)盐的毒性只有Cr(VI)盐的0.5，所以将废水中Cr(VI)转化为Cr(III)是处理Cr(VI)废水的方向。某铬盐厂生产过程中排出含Cr2O72-的工业酸性废水为防止污染环境，现采用下列两种方法进行处理后再排出。方法一：化学法 用FeSO47H2O处理含铬废水的优点是经过加配料比后可用最终的产物制备铁氧体复合氧化物 (用Crx3+Fe2-xFe2+O4表示)的原料。（1）在利用化学法处理时，FeSO4把废水中Cr2O72-还原的离子方程式为_。（2）在pH4的含铬(VI)废水中，加入FeSO47H2O的质量应为废水中CrO3质量的 倍，才能使得到的固体产物符合铁氧体复合氧化物的组成。而在实际操作中一般要_ (填“大于”、“小于”)这个比例，原因为_。方法二： 电解法的工艺流程如下 在整个处理过程中，Cr2O72-被还原为Cr3+，溶液的pH值逐渐升高，最后滤出的沉淀有Cr(OH)3和Fe(OH)3，试分析这个污水处理过程，回答：（3）加入适量食盐的作用为_，选择Fe做电极的原因是_。（4）随着电解和溶液中反应的进行，阴极区溶液pH_(填“变大”、“变小”)，鼓入空气的原因是_。（5）电解过程中当H+浓度小到一定程度时，便会析出Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀，已知常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32，要使c(Cr3+)降至l0-5molL，溶液的pH应至少为_。【答案】（2）13.9倍；大于因绿矾易被氧化，故试剂用量可能要比理论值大。（3）加入食盐，是增加污水中离子浓度，增强导电能力。阳极：阴极：以生成的亚铁离子为还原剂，在酸性溶液中与Cr2O72-离子发生氧化还原反应使Cr2O72-离子被还原成Cr3+。（4）变大；在处理过程中鼓入空气，让空气中氧气充分与氢氧化亚铁反应，成为容易分离的氢氧化铬和氢氧化铁，使废水含铬量降到可排放标准。（5）5【解析】考点： 化学与技术，工艺流程综合题2.【2016届湖南六校联考】【化学选修2：化学与技术】（15分）工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生成纯碱。请回答下列问题：（1）卢布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取、结晶而制得纯碱。食盐和浓硫酸反应的化学方程式为： _；硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为：（已知硫酸钠做氧化剂，生成物中气体只有一种）。（2）氨碱法的工艺如右图所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。图中的中间产物C是 ，（填化学式，下同） D是 ；装置乙中发生反应的化学方程式为 ；（3）联合制碱法是对氨碱法的改进，其优点是除了副产物氯化铵可用作化肥外还有 。（4）有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石等为原料制碳酸钾。请结合下图的溶解度（S）随温度变化曲线，分析说明是否可行？ 。【答案】（15分）（1）NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl （或2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl ）（不标扣1分）（2分）Na2SO4+2C+CaCO3CaS+Na2CO3+2CO2（不标扣1分）（2分）（2）Ca(OH)2；(2分)；NH3（2分）；NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl（不标扣1分）（2分）（3）提高食盐利用率，可利用合成氨的产物CO2（2分）（4）不可行（1分），因为碳酸氢钾溶解度较大，且在常温下与氯化钾的溶解度差别小，在氨盐水碳酸化时无法大量析出（两个原因，每个1分，共2分）【解析】试题分析：（1） 食盐和浓硫酸反应的化学方程式为NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl；或2NaCl+ H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl；硫酸钠和焦炭、石灰石反应产生CaS、NaCO3、CO2，反应的化学考点：考查以食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生成纯碱的工艺流程的比较的知识。3.【2016届河南省八市重点4月模拟】【化学选修2：化学与技术】（15分）金属的表面处理可以使金属制品美观耐用，我国2000多年前就已经掌握化学镀铬即铬盐氧化处理技术，现代工业中常采用电镀或化学镀进行金属表面处理。请回答：(l）化学镀是借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原沉积到金属表面。如化学镀镍是在酸性环境下以NaH2PO2为还原剂（氧化生成NaH2PO3）使Ni2还原，其离子方程式为 (2）工业上进行电镀时，待镀金属作为 极。电镀铬若采用Cr3+的简单水溶液，电镀过程中阴极附近的pH与电镀时间的关系如图1，pH变化的原因是 ，上述过程的发生对镀层产生的影响是 。 (3）为防止上述过程发生，电镀铬可以在硫酸盐溶液体系中进行，图2为硫酸盐溶液中Cr3+的浓度对镀层厚度和覆盖范围的影响，随厚度增加，镀层覆盖范围变化的原因可能是 。(4）综合考虑镀层厚度及覆盖范围，电镀铬时温度以30-40为佳，工业上控制反应温度的设备名称为 ；电镀铬的过程中阳极会产生部分Cr2O72-，可以加入 （填字母）除去。AH2O2 BNa2SO3 CFeSO4(5）工业采用含Cr3+为3.25g/L的电解液电镀铬，则溶液pH不能大于 。（已知：35 时，Kw = 2.010-14, KspCr(OH)35.010-31) 【答案】（15分）（1）Ni2+ +H2PO2+ H2O= Ni+H2PO3+2H+ （2分）；（2）阴（1分） ； H+参与放电（2 分）；镀层变薄且不均匀（2分）；（3）Cr3+浓度增加会使镀层加厚，但浓度增加铬晶粒变大使覆盖范围变小（3分）。 （4）热交换器（1分）； A、B（2分）。（5）4（2分）【解析】考点：考查化学与技术的有关知识。4.【2016届唐山二模】化学选修2化学与技术（15分）某化工厂将钛、氯碱工业和甲醇联合生产，大大提高了原料的利用率，并减少环境污染。流程如图1所示： 图1 图2回答下列问题：（1）写出以石墨为电极电解饱和食盐水的离子方程式 图2所示是典型氯碱工业的关键设备离子交换膜电解槽，该电解槽的特点是用离子交换膜将槽分隔为左右两室，它能够阻止一些物质通过，也能允许一些物质通过。下列有关说法正确的是 （填字母代号）A离子交换膜的特点是允许气体分子通过，而不允许阴离子通过B图2中X是指氧气C电解槽右室的电极反应式为2H+2e一=H2 D电解槽左室也称为阴极室(2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得四氯化钛的化学反应方程式 ；生成2 mol四氯化钛时转移的电子的物质的量为 mol。(3）利用生成的甲醉和NaOH溶液可以生产甲醇燃料电池，负极电极反应式为 。(4）钛广泛应用于航天领域。氩气在冶炼钛的流程中所起的作用是 。（5）利用CO和H2制备甲醇已知H2(g）、CO(g)和CH3OH（1）的燃料热分别为-285.8kJmol-1、-283.0kJmol-1和-726.5kJmol-1写出CO和H2制备液态甲醇的热化学方程 。.假设联合生产中各原料利用率为100%，若得到6mol甲醇，则需再补充标准状况下的H2 L。【答案】（15分）（1） 2Cl+2H2O电解Cl2+H2+2OH (2分)； C (2分)（2）2FeTiO3+6C+7 Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO (2分)； 14 (2分)（3）CH3OH+8OH 6e=CO32+6H2O (2分) （4）保护气作用 (1分)（5）CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) H128.6 kJ/mol (2分) 112 (2分)【解析】考点：考查电解原理的应用、金属的冶炼方法、盖斯定律的应用及原电池反应原理的应用的知识。5【2016届辽宁省部分重点高中协作校模拟】（化学化学与技术）（15分）铝鞣剂（主要成分为Al(OH)2Cl）主要用于鞣制皮革。利用铝灰（主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂的一种工艺如下：回答下列问题：（1）气体A为_（填化学式）。“水解”采用90 而不在室温下进行的原因是_。（2）酸溶液时使用的酸是_（填名称）。.（3）氧化时，发生反应的离子方程式为_。（4）除杂时产生废渣的主要成分为_（填化学式），对其合理的处理方法是_。（5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是_。（6）准确称取所制备的铝鞣剂m g，将其置于足量硝酸中，待样品完全溶解后，加入足量AgNO3溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得固体n g。则样品中Al(OH)2Cl的质量分数为_（用含m、n的代数式表示）。【答案】（1）NH3；加快AlN水解反应速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出；（2）盐酸；（3）2Fe2+2H+ClO-=2Fe3+Cl-+H2O；（4）Fe(OH)3；回收再利用生产铁红；（5）防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3；（6）。【解析】考点：考查物质制备工艺流程的知识。6【2016届怀化一模】【选修2化学与技术（15分）】工业上利用某地磷矿(主要成分是磷酸钙，质量分数为80%，另外还含有石英及少量碳酸镁、氧化铝等不含磷杂质)制取磷铵，并用制磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸、水泥。其生产流程如下： 请分析并回答下列问题： （1）窑气(SO2)进入接触室前需要净化的目的是_；（2）实验室完成操作b的方法是_过滤、洗涤和干燥等；（3）下图表示接触室和吸收塔的内部构造。吸收塔内安装有许多瓷环作用是_；（4）接触室中进行学反应是：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) H296.4kJ/mol。接触室内安装热交换器的目的是_。图1表示接触室中催化剂随温度变化图象，图2表示SO2的转化率a(SO2)随温度T及压强P的变化图象。你认为接触室中最合适的温度和压强是_。 图1 图2（5）硫酸厂的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸厂尾气中SO2含量的试剂是_(填字母代号)： ANaOH溶液、酚酞试液 BKMnO4溶液、稀H2SO4 C氨水、酚酞试液 D碘水、淀粉溶液（6）在述生产过程中循环利用的物质有_(填化学式)；（7）磷铵是一种常用复合肥，经分析其中氮与磷原子数之比为3：2，在生产过程中平均有7%的磷元素损失，该厂日均生产74.1吨磷铵，要维持正常生产，每天需运入这种磷矿至少_吨。【答案】（除标注外，每空2分，共15分）（1） 防止接触室中的催化剂中毒（1分）（合理答案均计分）（2） 蒸发浓缩（1分） 冷却结晶（1分） （3） 增大SO3与吸收剂的接触面积，使SO3充分吸收（合理答案均计分）（4） 预热进入接触室的反应混合气体，及时将反应放出的热量吸收，防止接触室温度偏高（合理答案均计分） （5）4500C（或4000C-5000C）、101kpa（各1分） （6）B D（各1分） （7）H2SO4 SO2（各1分） （8）125【解析】 考点：制备实验方案的设计7【2016届厦门一模】化学选修2：化学与技术（15分）从电镀别针厂产生的锡渣（主要含Sn、SnO）中制取氯化亚锡和锡酸钠，其工艺流程如下图：请回答下列问题：（1）电镀锡时阳极的电极反应式为_。（2）酸解制备氯化亚锡时，水洗、抽滤，需要用_（填化学式，下同）淋洗滤渣，于滤液中加入_，再调节pH 9，加入硫化钠除铁，加适量双氧水，加热浓缩至白色晶体析出。锡酸钠溶液显- （填“酸”、“中”或“碱”）性。若反应有氨气释放，锡渣中锡与烧碱、硝酸钠及水反应制备锡酸钠的化学方程式为 。双氧水的作用为_。可用亚硝酸钠代替硝酸钠氧化锡渣制取锡酸钠，相关数据如下表：用硝酸钠作氧化剂（若氧化剂完全参加反应），生成锡酸钠的产率为_（保留2位有效数字），试从中选择合适氧化剂，并说明理由_。（4）从综合经济效益等角度考虑，该工艺具有哪些优点_（写两点）。【答案】（1）Sn-2eSn2。（2）HCl，Sn。（3）碱；2Sn+3NaOH+NaNO32Na2SnO3+NH3；脱色剂；0.93；硝酸钠更好，因为产率更高。（4）生产成本低，经济效益可观；产品回收的效率高；所需的原料基本易得且消耗少；可使原料循环使用；对设备的要求不严格；对环境无污染。【解析】考点：考查化学与技术，化工生产流程分析。8【2016届江西省八所重点盟校模拟】【化学化学与技术】（15分）工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。请按要求回答下列问题：（1）硫酸工厂尾气中的SO2通常用足量石灰水吸收，然后再用稀硫酸处理。写出上述过程反应的化学方程式： 、 。请说出这种尾气处理方法的优点（说出两点即可）： 。生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚或对苯二胺等还原性物质，其目的是 。（2）某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将所得的Na2SO3溶液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法；其中阴阳膜组合循环再生机理如图所示，a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域，电极材料为石墨。 图中a表示 离子交换膜（填“阴”或“阳”）。AE分别代表生产中的原料或产品，其中C是硫酸，则A是 ，E是 。 阳极的电极反应式为 。【答案】（1）SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O（2分）CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2+H2O（2分）原料生石灰，硫酸价格便宜且容易获得；（2分）可得副产品石膏或SO2可作为生产化肥的原料。（2分）防止亚硫酸盐被氧化，不利于后期二氧化硫回收（2分）（2）阳NaOH溶液氢气（各1分，共3分）SO32-2e-+H2O=2H+SO2-4（2分）【解析】原性物质，其目的是防止亚硫酸盐被氧化，不利于后期二氧化硫回收。 考点：考查化学与环境保护，二氧化硫等含硫化合物的性质，电解原理的应用。9【2016届 江西省五市八校第二次联考】【化学选修化学与生活】（15分）铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，如下框图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：已知：铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学方程式为： 2Na2SiO3+2NaAlO2+4H2O=Na2Al2Si2O8+2H2O+4NaOH回答下列问题：（1）溶解铝土矿时，发生反应的离子方程式为 、 _。（2）滤渣A的主要成分是 ；硅铝酸盐沉淀写成氧化物的形式是 。（3）在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂而不使用盐酸的原因是 。（4）若该工厂用mkg铝土矿共制得nkg Al（假设每步反应进行完全），则铝土矿中Al2O3的质量分数为 。（5）若将铝溶解，下列试剂中最好选用 （填编号）。A浓硫酸B 稀硫酸C稀HNO3 D浓HNO3（6）电解冶炼铝时用Na3AlF6作助熔剂，Na3AlF6是配合物，其中内界是 ，配位数为 。【答案】（1）2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O ；SiO2+2OH-=SiO32-+H2O（各2分）（2）Fe2O3、Na2Al2Si2O8（各1分） Na2OAl2O3.2SiO2 (2分)（3）Al(OH)3溶于强酸而不溶于弱酸，提高Al2O3的提取率（或合理答案）; (2分)（4）5100n/27m% 或1700n/9m% (2分)（5）B （1分）（6）AlF63-；6 （各1分）【解析】考点：考查化学与技术，化学工艺流程分析，铝及其化合物的性质。10【2016届黔东南州模拟】【化学选修2：化学与技术】(15分)无论从能耗，还是环境，现代工业工艺往往采用联合生产的方式。工业合成氨、硝酸、纯碱可以进行联合生产。请回答下列有关问题：（1）工业中，从合成塔出来的混合气体成分是_(填化学式)，在进入分离器之前，需进入_(填工业设备名称)。（2）15mol氮气和3mol氢气在密闭容器中反应生成的氨气的物质的量_(选填字母代号)。a小于2mol b等于2mol c大于2mol 小于15mol d等于15mol（3）氨气在工业制备硝酸生产中的作用是_(用化学方程式表示)：硝酸工业生产中的尾气(NO2、NO的混合气体)通常可用纯碱溶液吸收：2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2，NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2；尾气吸收过程中，每吸收5mol尾气，则生成CO2的物质的量为_；（4）硝酸厂的尾气也可利用尿素蒸汽将氨的氧化物还原为空气的主要成分而除去，写出尿素与NO2反应的化学方程式_。【答案】(15分) （1）NH3、H2、N2(3分) 冷却塔(2分) （2）a (2分) （3）4NH3+5O24NO+6H2O(2分) 2.5mol (3分) （4）4CO(NH2)26NO2=7N24CO28H2O(3分)【解析】考点：考查工业流程，涉及合成氨、氨催化氧化制硝酸及工业尾气的处理。