2019-2020年高考化学一轮复习 高效演练32 新人教版.doc

2019-2020年高考化学一轮复习 高效演练32 新人教版1.(xx广州模拟)如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题，将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。资料一：石蜡是含有2030个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。资料二：石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图，实验过程中可观察到烧瓶中固体石蜡先熔化，试管中有少量液体凝结，试管中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管中液体气味，具有汽油的气味。(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为_，为保证实验成功，实验前必须进行的操作是_，装置中较长导管的作用是_。 (2)试管中少量液体凝结说明了_。(3)试管中溶液褪色说明了_。(4)能否用试管中的液体萃取溴水中的溴，理由是_。(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式_。(6)石油裂化的重要意义是_。【解析】连接仪器的顺序应遵循从下往上，从左到右的原则，装入药品之前要检验装置的气密性；依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用。试管中有液体生成，说明生成5个碳原子数以上的烃，因为常温、常压下，5个碳原子数以上的烃大都呈液态。试管中酸性KMnO4溶液褪色说明生成常温、常压下呈气态的5个碳原子数以下的烯烃。由于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，所以不能用来萃取卤素单质。从以上变化可以看出，石油裂化的主要目的是获得更多的轻质燃油，特别是汽油。答案：(1)从下往上，从左往右检验装置的气密性导气、冷凝气体(2)裂化生成了碳原子数大于5的烃(3)裂化生成了碳原子数小于5的烯烃(4)不能，因为裂化产物中有烯烃，易与溴发生加成反应(5)C20H42C10H22+C10H20(6)可提高石油产品中轻质燃油，特别是汽油的产量和质量2.(xx哈尔滨模拟)自来水生产的流程示意图如下：(1)混凝剂除去悬浮物质的过程_(填写序号)。只是物理变化只是化学变化是物理和化学变化FeSO47H2O是常用的混凝剂，它在水中最终生成_沉淀。(2)用氯气消毒，是因为它与水反应生成了HClO，HClO的强氧化性能杀死水中的病菌(不直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解，且毒性较大)。Cl2+H2OHCl+HClOK4.510-4，使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度，请结合平衡常数解释原因： _。下列物质中，_(填写序号)可以作为氯气的代用品。臭氧NH3(液)K2FeO4SO2(3)有些地区的天然水中含有较多的钙、镁离子。用离子交换树脂软化硬水时，先后把水通过分别装有_离子交换树脂和_离子交换树脂的离子交换柱。(填“阴”或“阳”，阳离子交换树脂为HR型，阴离子交换树脂为ROH型)。【解析】(1)混凝剂除去悬浮物的过程是一个复杂的过程，既有盐类水解的化学变化，又有胶体间吸附的物理过程。(2)由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应方向移动，补充HClO。臭氧和K2FeO4均具有强氧化性，可以作为氯气的代用品。(3)为防止生成沉淀，应该先将硬水通过阳离子交换树脂除去钙、镁离子，再通过阴离子交换树脂除去其他杂质离子。答案：(1)Fe(OH)3(2)由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应方向移动，补充HClO(3)阳阴3.(xx泉州模拟)海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr的形式存在)及综合利用的生产流程简图：请回答：(1)Mg(OH)2中加入盐酸后，要获得MgCl26H2O晶体，需要进行的实验操作依次为_。A.蒸馏B.灼烧C.过滤D.蒸发E.冷却结晶(2)利用MgCl26H2O可制得无水氯化镁，应采取的措施是_。(3)目前工业上主要采用隔膜法电解饱和食盐水，下列关于隔膜电解槽的叙述错误的是_。A.隔膜的作用，防止氯气和氢氧化钠、氯气和氢气接触而发生反应B.电解之前应除去Ca2+、Mg2+，以防止电解时生成Ca(OH)2、Mg(OH)2堵塞隔膜C.阴极产物为氢氧化钠和氢气D.电解槽的阳极用金属铁网制成(4)母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等(其溶解度曲线如图所示)，可进一步加工制得一些重要的产品。若将母液加热升温到60以上，随着水分的蒸发，会逐渐析出晶体，此晶体的主要成分是_；过滤上述晶体后，将滤液降温到30以下，又逐渐析出晶体，用一定量的冷水洗涤该晶体，最后可得到比较纯净的_晶体。【解析】(1)由溶液中提纯易溶于水的晶体，常用蒸发、冷却结晶的方法。(2)如果直接加热MgCl26H2O不能得到无水MgCl2，应将MgCl26H2O在干燥的HCl气流中加热得无水MgCl2。(3)隔膜电解槽的阳极用碳棒制成，阴极为铁网，所以D错误。(4)将母液加热升温到60以上，由图可知MgSO4的溶解度随着温度的升高而降低，所以随着水分的蒸发，会有MgSO4晶体和NaCl晶体析出，过滤，然后将滤液降温到30以下，又逐渐析出KCl晶体。答案：(1)D、E、C(2)在HCl气流中脱水，防止MgCl2水解(3)D(4)MgSO4、NaClKCl【加固训练】我国海水资源丰富。海水中溴含量约为65 mgL-1，从海水中提取溴的工业流程如下：(1)步骤通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的_。A.氧化性B.还原性C.挥发性D.腐蚀性(2)以上流程中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：(3)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是_。A.乙醇B.四氯化碳C.烧碱溶液D.苯(4)氧化剂氯气来自电解饱和食盐水，电解槽使用了隔膜(或离子交换膜)来防止氯气与氢氧化钠溶液反应。电解时，阳极反应式为_。若采用无隔膜的电解槽，将得到H2和_。【解析】(1)步骤中用热空气或水蒸气吹出Br2，主要是利用了溴的挥发性。(2)利用得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平该离子方程式。(3)乙醇能与水互溶，不能用作萃取剂。(4)电解饱和食盐水，阳极为Cl-放电，电极反应式为2Cl-2e-Cl2。若采用无隔膜的电解槽，则阴极产生的NaOH与阳极产生的Cl2反应得到NaClO。答案：(1)C(2)33153(3)B、D(4)2Cl-2e-Cl2NaClO4.一碳化学是指以研究分子中只含一个碳原子的化合物为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。(1)煤的气化是获得合成气的一种方法，写出煤气化的主要化学反应方程式：_。(2)天然气的重整的化学反应方程式为_。(3)最近科学家提出一种“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为甲醇。其技术流程如下：碳酸钾溶液所起的作用是_。写出上述流程中分解池中发生反应的化学方程式：_。在合成塔中，若有2.2 kg CO2，与足量H2恰好完全反应，生成气态的水、甲醇，可放出2 473.5 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式_。“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的循环利用，上述流程中能体现循环利用的物质有_。【解析】该反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，2.2 kg CO2的物质的量为50 mol，则H-49.47 kJmol-1。答案：(1)2C+O22CO、C+H2OCO+H2、CO+H2OCO2+H2(2)CH4+H2OCO+3H2(3)富集空气中的CO2，为合成甲醇提供CO22KHCO3K2CO3+H2O+CO2CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H-49.47 kJmol-1碳酸钾溶液、高温水蒸气【加固训练】以天然气为原料经合成气(CO、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线，以甲烷的部分氧化为基础制备甲醚(CH3OCH3)和甲醇的工业流程如下：(1)甲烷的部分氧化反应如下：2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) H-71.2 kJmol-1有研究认为甲烷部分氧化的机理为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) H1-890.3 kJmol-1CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H2CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H3+250.3 kJmol-1则H2_。(2)催化反应室1中合成甲醚的反应为2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，该反应为自发反应，则该反应的H_(填“”或“”)0。(3)催化反应室2中发生如下反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H0。在容积均为VL的、三个相同密闭容器中分别充入amol CO和2amol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到tmin时CO的体积分数如图a所示，此时、三个容器中一定达到化学平衡状态的是_；都达到化学平衡状态时，CO转化率最低的是_。(4)如图b为熔融碳酸盐燃料电池的工作原理示意图。熔融碳酸盐燃料电池的正极反应式可表示为_。【解析】(1)根据盖斯定律，H22H-H1-2H32(-71.2 kJmol-1)-(-890.3 kJmol-1)-2250.3 kJmol-1+247.3 kJmol-1。(2)由反应可知，反应后气体的物质的量减小，即S0，根据GH-TS，反应能自发进行，则G0，故H必须小于0。(3)从，升温，则平衡向逆反应方向移动，且CO含量降低，不能说明已达到平衡状态，而或，温度升高，中CO含量达到了最大值，表明已处于平衡状态，而、均未达到平衡状态；由于温度升高平衡向逆反应方向移动，CO转化率降低，故中的CO转化率最低。(4)燃料电池的正极发生还原反应，结合所给图示可知电极反应式为O2+4e-+2CO22C。答案：(1)+247.3 kJmol-1(2)(3)(4)O2+4e-+2CO22C