2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 上篇 專題突破方略 專題七 化學(xué)與技術(shù)學(xué)案

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1、2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 上篇 專題突破方略 專題七 化學(xué)與技術(shù)學(xué)案 　xx高考導(dǎo)航——適用于全國卷Ⅱ 最新考綱 高頻考點(diǎn) 高考印證 命題趨勢(shì) 1.化學(xué)與資源的開發(fā)利用 (1)了解煤、石油和天然氣等綜合利用的意義。 (2)了解我國無機(jī)化工的生產(chǎn)資源和產(chǎn)品的主要種類。 (3)了解海水的綜合利用。了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展對(duì)自然資源利用的作用。 (4)了解化學(xué)對(duì)廢舊物資再生與綜合利用的作用。 2.化學(xué)與材料的制造和應(yīng)用 (1)了解社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步對(duì)材料的要求。了解化學(xué)對(duì)材料科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用。 (2)了解金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子合成材料、復(fù)合材料和其他新材料的特點(diǎn)，

2、了解有關(guān)的生產(chǎn)原理。 (3)了解用化學(xué)方法進(jìn)行金屬材料表面處理的原理。 (4)了解我國現(xiàn)代材料研究和材料工業(yè)的發(fā)展情況。了解新材料的發(fā)展方向。 3.化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) (1)了解化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。 (2)了解合成氨的主要原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義，認(rèn)識(shí)催化劑的研制對(duì)促進(jìn)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重大意義。 (3)了解精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)、精細(xì)化工在社會(huì)發(fā)展中的作用。 (4)了解化學(xué)肥料、農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。 化學(xué)與資源的開發(fā)利用 xx·T36 xx·T36 本專題在高考中一般選取某一考點(diǎn)進(jìn)行考查，以化學(xué)知識(shí)和新材料、新能源、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及鋼鐵煉制等聯(lián)系起來考查，預(yù)計(jì)在x

3、x年高考中這一特點(diǎn)仍將延續(xù)。 化學(xué)與材料的制造和應(yīng)用 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) xx·T36 xx·T36 考點(diǎn)一　化學(xué)與資源的開發(fā)利用 1．獲取潔凈水的主要方法 主要方法 相關(guān)原理 水的凈化 混凝法 加入混凝劑(如明礬)沉淀水中懸浮雜質(zhì) 硬水軟化 加熱法、藥劑法、離子交換法 降低水中鈣、鎂離子的含量 污水處理 中和法、沉淀法 中和廢水、將其中的重金屬離子轉(zhuǎn)化為沉淀 海水淡化 蒸餾法、電滲析法 通過蒸餾濃縮、離子交換膜的選擇透過性淡化海水 2.海水資源的綜合利用 海水制鹽 以蒸發(fā)法(鹽田法)為主，即在太陽照射后，海水受熱

4、，水分逐漸蒸發(fā)，當(dāng)各種鹽分別達(dá)到其飽和濃度時(shí)，依次以固態(tài)形式析出，此時(shí)得到的鹽為粗鹽 氯堿工業(yè) 用電解飽和食鹽水的方法得到NaOH、Cl2和H2。工業(yè)上電解飽和食鹽水的設(shè)備為離子交換膜電解槽 海水提溴 常用的一種海水提溴技術(shù)叫吹出法，即用氯氣氧化海水中的Br－，使其變成Br2，然后用空氣或水蒸氣吹出 海水提鎂 工業(yè)上從海水中提鎂的一種方法是將海水抽入反應(yīng)槽中，加入石灰乳(或用海洋中的牡蠣殼燒成石灰粉末)，使海水中的鎂轉(zhuǎn)變成Mg(OH)2沉淀；加鹽酸轉(zhuǎn)化成MgCl2溶液，蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、烘干，然后電解熔融MgCl2得到鎂和氯氣；氯氣可用來制鹽酸，再循環(huán)使用 3.石油的三種加工煉制方

5、法 煉制方法 變化 主要原料 主要產(chǎn)品 分餾 常壓 物理變化 原油 石油氣、汽油、煤油、柴油等 減壓 重油 石蠟、瀝青等 續(xù)　表 煉制方法 變化 主要原料 主要產(chǎn)品 裂化 化學(xué)變化 重油、石蠟等 汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油 裂解 化學(xué)變化 石油分餾產(chǎn)物 主要是乙烯、丙烯、丁烯等 4.煤的三種化學(xué)加工方法 原理 主要產(chǎn)品 干餾 將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解 焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣 氣化 把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體 CO、H2、CH4 液 化 直接液化 高溫、高壓和有催化劑條件下，與溶劑混合，使煤與H2作用生成液體燃料

6、 優(yōu)質(zhì)汽油、柴油、芳香烴和副產(chǎn)物燃料氣、液化石油氣等 間接液化 先把煤氣化成CO和H2，再經(jīng)催化合成烴類燃料、醇類燃料(如CH3OH)等 合成汽油、甲醇等 　　　　資源的開發(fā)利用 1．(資源的開發(fā)利用應(yīng)用類)(xx·高考全國卷Ⅱ，T36,15分)將海水淡化與濃海水資源化結(jié)合起來是綜合利用海水的重要途徑之一。一般是先將海水淡化獲得淡水，再從剩余的濃海水中通過一系列工藝流程提取其他產(chǎn)品。 回答下列問題： (1)下列改進(jìn)和優(yōu)化海水綜合利用工藝的設(shè)想和做法可行的是________(填序號(hào))。 ①用混凝法獲取淡水 ②提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量 ③優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種 ④改進(jìn)鉀

7、、溴、鎂等的提取工藝 (2)采用“空氣吹出法”從濃海水中吹出Br2，并用純堿吸收。堿吸收溴的主要反應(yīng)是Br2＋Na2CO3＋H2O―→ NaBr＋NaBrO3＋NaHCO3，吸收1 mol Br2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子為________mol。 (3)海水提鎂的一段工藝流程如下圖： 濃海水的主要成分如下： 離子 Na＋ Mg2＋ Cl－ SO 濃度/(g·L－1) 63.7 28.8 144.6 46.4 該工藝過程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________________

8、____________ ____________________，產(chǎn)品2的化學(xué)式為________，1 L濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為________g。 (4)采用石墨陽極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________； 電解時(shí)，若有少量水存在會(huì)造成產(chǎn)品鎂的消耗，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。

9、 [破題關(guān)鍵]　(1)混凝法主要是通過離子反應(yīng)得到沉淀，很難實(shí)現(xiàn)海水淡化，故①不正確。 (2)首先將反應(yīng)配平得方程式：3Br2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3。 (3)制取產(chǎn)品2時(shí)加入的石灰乳在沉降過濾后的濾液中含有大量Ca2＋，故脫硫反應(yīng)實(shí)質(zhì)為Ca2＋與SO的沉淀反應(yīng)，濃海水中與Ca(OH)2產(chǎn)生沉淀的離子必為Mg2＋，故產(chǎn)品2為Mg(OH)2。 (4)Mg作為活潑金屬，在熔融狀態(tài)下與水反應(yīng)，從而導(dǎo)致產(chǎn)品鎂的消耗。 解析：(1)將海水經(jīng)過處理得到淡水和濃海水，這是綜合利用海水的重要途徑之一，從而可以提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量，優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種，改進(jìn)鉀

10、、溴、鎂等的提取工藝。 (2)根據(jù)反應(yīng)原理，將方程式配平：3Br2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3。每3 mol Br2被吸收時(shí)轉(zhuǎn)移5 mol e－，則吸收1 mol Br2轉(zhuǎn)移 mol e－。 (3)工藝流程中，脫硫加入的是得到產(chǎn)品2過程中過濾時(shí)的濾液，而此濾液中所含的能夠脫硫的離子來源于合成步驟中的石灰乳，故脫硫階段的主要離子方程式為Ca2＋＋SO===CaSO4↓；而產(chǎn)品2是由加入石灰乳之后得到的沉淀得來的，即Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋，故產(chǎn)品2為Mg(OH)2；1 L濃海水中Mg2＋為28.8 g，故可得到產(chǎn)品2即

11、Mg(OH)2的質(zhì)量為×58 g·mol－1＝69.6 g。 (4)電解熔融MgCl2會(huì)得到Mg和Cl2，故化學(xué)方程式為MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。因?yàn)镸g會(huì)與H2O發(fā)生反應(yīng)生成Mg(OH)2和H2，故水存在會(huì)造成產(chǎn)品Mg的消耗，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。 答案：(1)②③④　(2)　(3)Ca2＋＋SO===CaSO4↓　Mg(OH)2　69.6　(4)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑　Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ [互動(dòng)拓展] 電解MgCl2溶液能制取鎂嗎？為什么不用電解法制取鋁一樣電解熔融的MgO? 答案：水溶液中Mg2＋放電順序

12、在H＋之后，電解MgCl2溶液得不到金屬鎂；MgO熔點(diǎn)較高，熔融能耗大，故不采用。 　水是一種重要的自然資源，是人類賴以生存不可缺少的物質(zhì)。水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康。請(qǐng)回答下列問題： (1)天然水中溶解的氣體主要有________、________； (2)天然水在凈化處理過程中加入的混凝劑可以是________________________________________________________________________ ________________(寫兩種)，其凈水作用的原理是___________________________________________

13、_____________________________ ________________________________________________________________________； (3)水的凈化與軟化的區(qū)別是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (4)硬度為1° 的水是指每升水含10 mg CaO或與之相當(dāng)

14、的物質(zhì)(如7.1 mg MgO)。若某天然水中c(Ca2＋)＝1.2×10－3 mol·L－1，c(Mg2＋)＝6×10－4 mol·L－1，則此水的硬度為________； (5)若(4)中的天然水還含有c(HCO)＝8×10－4 mol·L－1，現(xiàn)要軟化10 m3這種天然水，則需先加入Ca(OH)2________g，后加入Na2CO3________g。 解析：(4)將Mg2＋形成的硬度轉(zhuǎn)化為Ca2＋形成的硬度時(shí)，將Mg2＋看作是等物質(zhì)的量的Ca2＋即可，則此天然水中鈣離子的總濃度為1.8×10－3 mol·L－1，每升水中相當(dāng)于含CaO的質(zhì)量為1.8×10－3mol·L－1×1 L

15、×56 g·mol－1≈0.1 g，所以該天然水的硬度為10°。(5)含有暫時(shí)硬度的硬水在軟化時(shí)需先將Mg2＋形成的硬度轉(zhuǎn)化為Ca2＋形成的硬度。10 m3天然水中含有Mg2＋的物質(zhì)的量為104 L×6×10－4 mol·L－1＝6 mol，將其轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2 沉淀時(shí)需OH－12 mol。此天然水中含有的HCO也會(huì)和OH－發(fā)生反應(yīng)，將8 mol HCO轉(zhuǎn)化為CO時(shí)需OH－ 8 mol，所需OH－總量為20 mol，即需Ca(OH)2 10 mol，其質(zhì)量為740 g。天然水中含有Ca2＋12 mol，所加Ca(OH)2中含Ca2＋ 10 mol，此時(shí)共有Ca2＋22 mol，其中由HCO

16、轉(zhuǎn)化的CO沉淀出Ca2＋ 8 mol，將其余Ca2＋沉淀下來還需外加CO 14 mol，即需要加入Na2CO3 1 484 g。 答案：(1)O2　CO2(或N2) (2)明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵(任寫兩種)　鋁鹽(或鐵鹽)在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)氫氧化物膠體，它可吸附天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他膠粒帶異電的膠體，使其聚沉，達(dá)到凈化目的 (3)水的凈化是用混凝劑(如明礬等)將水中膠體及懸浮物沉淀下來，而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子 (4)10°　(5)740　1 484 2．(xx·高考江蘇卷)軟錳礦(主要成分MnO2，雜質(zhì)金屬元素Fe、Al、Mg等)的水懸濁液與煙氣

17、中SO2反應(yīng)可制備MnSO4·H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋SO2===MnSO4。 (1)質(zhì)量為17.40 g純凈MnO2最多能氧化________L (標(biāo)準(zhǔn)狀況) SO2。 (2)已知：Ksp[Al(OH)3]＝1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝3×10－39，pH＝7.1時(shí)Mn(OH)2開始沉淀。室溫下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋(使其濃度均小于1×10－6 mol·L－1)，需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為________________________________________________________________________。 (3)下圖可

18、以看出，從MnSO4和MgSO4混合溶液中結(jié)晶MnSO4·H2O晶體，需控制的結(jié)晶溫度范圍為________________。 (4)準(zhǔn)確稱取0.171 0 g MnSO4·H2O樣品置于錐形瓶中，加入適量H3PO4和NH4NO3溶液，加熱使Mn2＋全部氧化成Mn3＋，用c(Fe2＋ )＝0.050 0 mol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(滴定過程中Mn3＋被還原為Mn2＋)，消耗Fe2＋溶液20.00 mL。計(jì)算MnSO4·H2O樣品的純度(請(qǐng)給出計(jì)算過程)。 解析：(1)n(MnO2)＝＝0.2 mol，由化學(xué)方程式MnO2＋SO2===MnSO4知，n(SO2)＝n(MnO2)＝

19、0.2 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下V(SO2)＝22.4 L·mol－1×0.2 mol＝4.48 L。 (2)Fe3＋全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時(shí)，c(OH－)＝ ＝ mol·L－1＝×10－11 mol·L－1；Al3＋全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3時(shí)，c(OH－)＝＝ mol·L－1＝1×10－9 mol·L－1，故Al3＋、Fe3＋完全沉淀時(shí)，溶液中OH－的最小濃度應(yīng)為1×10－9 mol·L－1，即pH最小應(yīng)為5.0，因?yàn)镸n(OH)2沉淀時(shí)的最小pH為7.1，故除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液至5.0＜pH＜7.1。 (3)由圖可知，60 ℃時(shí)，MgSO4·6H2O與Mn

20、SO4·H2O的溶解度相等，隨著溫度的不斷升高，MgSO4·6H2O的溶解度逐漸增大，而MnSO4·H2O的溶解度逐漸減小，因此欲從混合溶液中結(jié)晶析出MnSO4·H2O，需控制溫度在60 ℃以上。 (4)Fe2＋的氧化產(chǎn)物為Fe3＋，由質(zhì)量守恒定律和電子守恒可得：Mn2＋～Mn3＋～Fe2＋。因此，n(Mn2＋)＝n(Fe2＋)＝0.050 0 mol·L－1×0.020 L＝1.00×10－3 mol，則m(MnSO4·H2O)＝1.00×10－3 mol×169 g·mol－1＝0.169 g，故MnSO4·H2O樣品的純度為×100% ≈98.8%。 答案：(1)4.48　(2)5.

21、0

22、___________________________________。 (2)煤經(jīng)過干餾可以得到焦?fàn)t氣、煤焦油和焦炭等。煤焦油經(jīng)過________(填加工方法)可得到芳香族化合物。 (3)煤的直接液化是煤和適當(dāng)溶劑混合在高溫和________________________________________________________________________ 存在下與________作用生成液態(tài)燃料的過程。 (4)煤和石油等化石燃料燃燒排放的大量二氧化碳會(huì)引起全球氣候變暖。一種新的處理方法是將二氧化碳?xì)怏w通入含有長(zhǎng)石(地殼中最常見的礦石，含量高達(dá)60%)成分的水溶液里，其中

23、一種反應(yīng)的化學(xué)方程式：KAlSi3O8＋CO2＋2H2O===KHCO3＋X↓＋3SiO2↓，則X的化學(xué)式為________。 (5)在煤燃燒前需對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理。煤的某種脫硫技術(shù)的原理如下圖所示： FeS2Fe2＋＋SOFe3＋ 這種脫硫技術(shù)稱為微生物脫硫技術(shù)。該技術(shù)的第一步反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________， 第二步反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________________________

24、__________。 (6)工業(yè)上主要采用氨氧化法生產(chǎn)硝酸，如圖是氨氧化率與氨-空氣混合氣體中氧氨比的關(guān)系。 其中直線表示反應(yīng)的理論值，曲線表示實(shí)際生產(chǎn)情況。當(dāng)氨氧化率達(dá)到100%，理論上γ[n(O2)/n(NH3)]＝____________，實(shí)際生產(chǎn)將γ值維持在1.7～2.2之間，原因是________________________________________________________________________。 解析：(1)柴油燃燒時(shí)冒黑煙是因?yàn)槿紵怀浞帧?2)分離沸點(diǎn)不同的混合物可以用蒸餾(或分餾)的方法。(4)根據(jù)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，推出X為

25、Al(OH)3。(5)根據(jù)題給反應(yīng)物和生成物，再結(jié)合化合價(jià)升降法配平，可得：2FeS2＋7O2＋2H2O微生物,4H＋＋2Fe2＋＋4SO，4H＋＋4Fe2＋＋O24Fe3＋＋2H2O。(6)根據(jù)氨的催化氧化方程式可知，若氨氧化率達(dá)到100%，根據(jù)4NH3＋5O24NO＋6H2O，則理論上γ[n(O2)/n(NH3)]＝5∶4＝1.25，但反應(yīng)中氧氣濃度太小時(shí)不利于NH3的轉(zhuǎn)化，且在γ[n(O2)/n(NH3)]＝2.2時(shí)，氨氧化率已接近100%，所以實(shí)際生產(chǎn)將γ值維持在1.7～2.2之間。 答案：(1)燃燒不充分　(2)蒸餾(或分餾) (3)催化劑　H2　(4)Al(OH)3 (5)2

26、FeS2＋7O2＋2H2O微生物,4H＋＋2Fe2＋＋4SO 4H＋＋4Fe2＋＋O24Fe3＋＋2H2O (6)1.25　氧氣太少，不利于氨氣的轉(zhuǎn)化；γ值為2.2時(shí)，NH3的轉(zhuǎn)化率已近100% 歸納總結(jié) 化工生產(chǎn)常涉及的問題 綠色化學(xué) 綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)、環(huán)境無害化學(xué)、清潔化學(xué)。是用化學(xué)的技術(shù)和方法去減少或消除有害物質(zhì)的生產(chǎn)和使用。理想的化工方式是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)“零排放” 循環(huán)操作 利用循環(huán)操作能有效地提高原料的利用率，降低生產(chǎn)成本，如合成氨中的循環(huán)操作，可提高氮?dú)夂蜌錃獾霓D(zhuǎn)化率 循環(huán)利用 可以充分利用原料、節(jié)約資源，同時(shí)也是減少排放、實(shí)

27、現(xiàn)變廢為寶的重要手段，如制堿工業(yè)中氯化鈉溶液的循環(huán)利用可提高氯化鈉的利用率 化工生產(chǎn) 中的逆流 原理　　 化工生產(chǎn)中的逆流原理：熱交換器中的冷、熱氣體(或液體)，沸騰爐中的燃料與空氣，制硫酸工業(yè)吸收塔中氣體和吸收液濃硫酸等。逆流的作用是為了充分接觸，此外，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的冷凝管也采用了逆流原理 考點(diǎn)二　化學(xué)與材料的制造和應(yīng)用 1．金屬的冶煉 (1)煉鐵和煉鋼 煉鐵 煉鋼 主要原料 鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣 生鐵、氧化劑(空氣、純氧)、脫氧劑 反應(yīng)原理 C＋O2CO2 CO2＋C2CO Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 2C＋

28、O22CO 2Fe＋O22FeO FeO＋CFe＋CO↑(脫碳) FeS＋CaOCaS＋FeO(脫硫) (2)電解法煉鋁 ①主要原料：鋁土礦 ②反應(yīng)原理 a．由鋁土礦精制Al2O3 Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O b．電解Al2O3 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 2．無機(jī)非金屬材料 3．有機(jī)高分子材料 材料名稱 功能高分子材料 復(fù)合材料 概念 既具有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料 兩種或

29、兩種以上材料組成的新型材料，由基體和增強(qiáng)體構(gòu)成 性能 不同的功能高分子材料，具有不同的特征性質(zhì) 一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕等優(yōu)異性能 實(shí)例 離子交換樹脂、高分子藥物、液晶材料、高吸水性樹脂等 玻璃鋼、陶瓷塑料、復(fù)合地板、汽車輪胎等 　　　　材料的制造和應(yīng)用 1．(化學(xué)與材料應(yīng)用類)(xx·高考海南卷)鐵在自然界分布廣泛，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防科技中有重要應(yīng)用。 回答下列問題： (1)用鐵礦石(赤鐵礦)冶煉生鐵的高爐如圖(a)所示。原料中除鐵礦石和焦炭外還有________。除去鐵礦石中脈石(主要成分為SiO2 )的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________

30、____________、______________________；高爐排出氣體的主要成分有N2、CO2和________(填化學(xué)式)。 (2)已知：①Fe2O3 (s)＋3C(s)===2Fe(s)＋3CO(g)　 ΔH=+494KJ·mol-1 ②CO2(g)+O2(g)=== CO2(g)　ΔH=-283KJ·mol-1 ③C(s)+ O2(g)===CO(g) ΔH =-110 kJ·mol-1 則反應(yīng)Fe2O3 (s)＋3C(s)＋O2(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)的ΔH_______kJ·mol－1。理論上反應(yīng)________(填上述方程式序號(hào)，下同)放出的

31、熱量足以供給反應(yīng)________所需的熱量。 (3)有人設(shè)計(jì)出“二步熔融還原法”煉鐵工藝，其流程如圖(b)所示，其中，還原豎爐相當(dāng)于高爐的________部分，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________；熔融造氣爐相當(dāng)于高爐的________部分。 (4)鐵礦石中常含有硫，使高爐氣中混有SO2 污染空氣，脫SO2 的方法是________________________________________________________________________。 [破題關(guān)鍵]　(1)除脈石的造渣反應(yīng)必須使用石灰石，反應(yīng)為CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2

32、===CaSiO3。 (2)利用蓋斯定律計(jì)算總反應(yīng)的焓變。 (3)弄清高爐各部分的主要反應(yīng)，爐腹的反應(yīng)為還原劑的生成：C＋O2CO2，C＋CO22CO，相當(dāng)于熔融造氣爐部分；爐身主要發(fā)生還原反應(yīng)：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，則相當(dāng)于還原豎爐部分。 解析：(1)用鐵礦石(赤鐵礦)冶煉生鐵的原料中除鐵礦石和焦炭外還有石灰石，除去鐵礦石中脈石(主要成分為SiO2)的化學(xué)反應(yīng)方程式為CaCO3CaO＋CO2↑、 CaO＋SiO2CaSiO3；反應(yīng)過程中一氧化碳可能有剩余，則高爐排出氣體的主要成分有N2、CO2 和CO。 (2)已知：①Fe2O3(s)＋3C(s)===2Fe(s)＋3C

33、O(g)　ΔH===CO2(g) ΔHCO(g) ΔH＝－110 kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律：①＋②×3得熱化學(xué)方程式Fe2O3 (s)＋3C(s)＋O2(g)===2Fe(s)＋3CO2 (g) 　ΔH高溫2Fe＋3CO2；高爐煉鐵工藝中還原劑CO的生成在爐腹部分，則熔融造氣爐相當(dāng)于高爐的爐腹部分。 (4)SO2為酸性氧化物可與堿反應(yīng)，工業(yè)上脫SO2 的方法是將高爐氣通入石灰乳中[或用堿液(氫氧化鈉溶液或氨水等)吸收]。 答案：(1)石灰石　 CaCO3CaO＋CO2↑ 　 CaO＋SiO2CaSiO3　CO (2)－355　②③?、? (3)爐身　Fe2O3 ＋ 3CO2Fe

34、＋3CO2　爐腹 (4)將高爐氣通入石灰乳(或其他合理答案) [互動(dòng)拓展] 寫出高爐煉鐵的主要反應(yīng)。 答案：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2CaSiO3；C＋O2CO2，CO2＋C2CO；Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。 　(xx·高考廣東卷)石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用，某初級(jí)石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)，設(shè)計(jì)的提純與綜合利用工藝如下： (注：SiCl4的沸點(diǎn)為57.6 ℃，金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150 ℃) (1)向反應(yīng)器中通入Cl2前，需通一段時(shí)間N2，主要目的是__________

35、______________________________________________________________。 (2)高溫反應(yīng)后，石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物，氣體Ⅰ中的碳氧化物主要為________，由氣體Ⅱ中某物質(zhì)得到水玻璃的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)步驟①為攪拌、_____

36、___，所得溶液Ⅳ中的陰離子有__________________。 (4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的總反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 100 kg初級(jí)石墨最多可獲得Ⅴ的質(zhì)量為________ kg。 (5)石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐，完成如圖防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注。 解析：(1)若裝置中混有空氣，

37、在1 500 ℃時(shí)初級(jí)石墨與O2反應(yīng)，故通入Cl2前，先通一段時(shí)間N2，排出裝置內(nèi)的空氣，防止初級(jí)石墨電極被O2氧化。(2)當(dāng)石墨中的氧化物均轉(zhuǎn)化為氯化物時(shí)，氧元素與碳元素結(jié)合，而此時(shí)碳的含量較多，所以氣體Ⅰ中的碳氧化物主要為一氧化碳；根據(jù)信息“SiCl4的沸點(diǎn)為57.6 ℃，金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150 ℃”和“含水玻璃的混合溶液”，氣體Ⅱ的溫度為80 ℃，所以氣體Ⅱ?yàn)镾iCl4氣體。根據(jù)已知的反應(yīng)物和生成物，結(jié)合原子個(gè)數(shù)守恒可寫出得到水玻璃的化學(xué)方程式為SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O。(3)固體Ⅲ中含有的是氯化鐵、氯化鋁和氯化鎂，加入過量的氫氧化鈉溶液后，

38、 會(huì)生成氫氧化鐵和氫氧化鎂沉淀，所以需要過濾才能得到溶液Ⅳ，而得到的溶液Ⅳ中含有的陰離子為AlO、Cl－和過量的OH－。(4)沉淀Ⅴ應(yīng)該是氫氧化鋁，反應(yīng)物包括偏鋁酸根離子和乙酸乙酯，根據(jù)乙酸乙酯可水解的性質(zhì)，進(jìn)一步判斷生成物中除氫氧化鋁外，還應(yīng)該有CH3COO－和C2H5OH。即AlO＋CH3COOC2H5＋2H2O===Al(OH)3↓＋CH3COO－＋C2H5OH。 100 kg初級(jí)石墨中含有5.1 kg氧化鋁，其物質(zhì)的量為50 mol，根據(jù)鋁原子個(gè)數(shù)守恒可知，能生成100 mol氫氧化鋁，其質(zhì)量為7.8 kg。(5)要用石墨通過電化學(xué)腐蝕保護(hù)銅件，只能用電解池原理，所以裝置如圖所示

39、。 答案：(1)排出系統(tǒng)中的氧氣，防止氧化初級(jí)石墨電極 (2)CO　SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O (3)過濾　AlO、Cl－和OH－ (4)AlO＋CH3COOC2H5＋2H2O===Al(OH)3↓＋CH3COO－＋C2H5OH　7.8 (5)見解析 2．玻璃鋼可由酚醛樹脂和玻璃纖維制成。 (1)酚醛樹脂由苯酚和甲醛縮聚而成，反應(yīng)有大量熱放出，為防止溫度過高，應(yīng)向已有苯酚的反應(yīng)釜中__________加入甲醛，且反應(yīng)釜應(yīng)裝有__________裝置。 (2)玻璃纖維由玻璃拉絲得到。普通玻璃是由石英砂、__________和石灰石(或長(zhǎng)石)高

40、溫熔融而成，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)玻璃鋼中玻璃纖維的作用是__________。玻璃鋼具有____________________等優(yōu)異性能(寫出兩點(diǎn)即可)。 (4)下列處理廢舊熱固性酚醛塑料的做法合理的是________。 a．深埋 b．粉碎后用作樹脂填料 c．用作燃料 d．用有機(jī)溶

41、劑將其溶解，回收樹脂 解析：(1)為防止溫度過高，應(yīng)緩慢加入甲醛，并且反應(yīng)釜中應(yīng)裝有冷卻裝置。(2)利用純堿、石灰石、石英砂生成玻璃的化學(xué)反應(yīng)方程式為Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。(3)玻璃鋼是將玻璃纖維和高分子材料復(fù)合而成的復(fù)合材料，其中玻璃纖維的作用是增強(qiáng)體，高分子材料是基體；它具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕、抗沖擊、絕緣性能好等優(yōu)異性能。(4)熱固性酚醛塑料不易燃燒，不能被有機(jī)溶劑溶解，處理時(shí)應(yīng)粉碎后用作樹脂填料。 答案：(1)緩慢　冷卻 (2)純堿　Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑， CaCO3＋SiO2C

42、aSiO3＋CO2↑ (3)增強(qiáng)體　強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕、抗沖擊、絕緣性能好(答對(duì)兩點(diǎn)即可) (4)b 3．硅在地殼中的含量較高。硅及其化合物的開發(fā)由來已久，在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。回答下列問題： (1)1810年瑞典化學(xué)家貝采利烏斯在加熱石英砂、木炭和鐵時(shí)，得到一種“金屬”。這種“金屬”可能是____________________。 (2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸鹽材料。其中，生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有________________________________________________________________________。 (3)高純硅是現(xiàn)代信息、半

43、導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種技術(shù)路線，其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如下： HCl　　　　H2 ↓　　　　　↓ ―→―→―→高純硅 電弧爐　流化床反應(yīng)器　還原爐 發(fā)生的主要反應(yīng) 電弧爐 SiO2＋2CSi＋2CO↑ 流化床 反應(yīng)器 Si＋3HClSiHCl3＋H2 還原爐 SiHCl3＋H2Si＋3HCl ①用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱也可以生產(chǎn)碳化硅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________；碳化硅又稱________，其晶體結(jié)構(gòu)與________相似。 ②在流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中，Si

44、HCl3大約占85%，還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表，提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和________。 物質(zhì) Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4 沸點(diǎn)/℃ 2 355 57.6 31.8 8.2 －30.4 －84.9 －111.9 ③SiHCl3極易水解，其完全水解的產(chǎn)物為________________________________________________________________________。 (4)氯堿工業(yè)可為上述工藝生產(chǎn)提供部

45、分原料，這些原料是____________________。 解析：(1)反應(yīng)物是二氧化硅、木炭和鐵，所得“金屬”應(yīng)是含有硅、碳的鐵合金。(2)生產(chǎn)普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石和石英砂。(3)①SiC又名金剛砂，與金剛石或晶體硅具有相似的結(jié)構(gòu)。②在SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl中，SiCl4在常溫下呈液態(tài)，會(huì)成為雜質(zhì)。由于SiCl4與SiHCl3沸點(diǎn)相差較大，因此可用蒸餾的方法進(jìn)行分離。③SiHCl3完全水解的化學(xué)方程式為SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋H2↑＋3HCl↑。(4)氯堿工業(yè)的產(chǎn)品是NaOH、H2、Cl2，其中H2、Cl2反應(yīng)可制備HCl。H2、HCl都

46、是制備高純硅工藝中的原料。 答案：(1)含有硅、碳的鐵合金(或硅鐵)　(2)石英砂、純堿和石灰石　(3)①SiO2＋3CSiC＋2CO↑　金剛砂　金剛石(或單晶硅)　②精餾(或蒸餾)?、跦2SiO3、H2、HCl　(4)H2、HCl 歸納總結(jié) 化工生產(chǎn)選擇適宜條件的原則 化工生產(chǎn)選擇適宜條件的目的是盡可能加快反應(yīng)速率和提高反應(yīng)進(jìn)行的程度，依據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的規(guī)律確定生產(chǎn)條件，其原則如下： (1)對(duì)任一可逆反應(yīng)，增大反應(yīng)物濃度，能提高反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率。故生產(chǎn)中常使廉價(jià)易得的原料適當(dāng)過量，以提高另一原料的利用率，如氮?dú)馀c氫氣的配比為1∶2.8。 (2)對(duì)氣體分

47、子數(shù)減少的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)使平衡向增加生成物的方向移動(dòng)。但壓強(qiáng)太大，動(dòng)力消耗、設(shè)備要求、成本均會(huì)提高，故必須綜合考慮。 (3)對(duì)放熱反應(yīng)，升溫，反應(yīng)速率加快，但轉(zhuǎn)化率降低；若溫度太低，反應(yīng)速率又太慢，故需使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?duì)吸熱反應(yīng)，升溫，能加快反應(yīng)速率，又能提高轉(zhuǎn)化率，但要避免反應(yīng)物或生成物的過熱分解。 (4)使用催化劑可大大提高反應(yīng)速率且不影響化學(xué)平衡，但使用時(shí)必須注意其活性溫度范圍，且應(yīng)注意防止催化劑“中毒”，延長(zhǎng)使用壽命。例如：合成氨適宜條件為400～500 ℃、鐵觸媒、10～30 MPa。 考點(diǎn)三　化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 1．硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程中的四個(gè)“三” 2．

48、合成氨的四種生產(chǎn)條件的選擇 加快化學(xué)反應(yīng)速率 促進(jìn)化學(xué)平衡右移 實(shí)際生產(chǎn)條件 濃度 增大反應(yīng)物濃度 增大反應(yīng)物濃度 氮?dú)馀c氫氣的配比為1∶2.8 壓強(qiáng) 增大壓強(qiáng) 增大壓強(qiáng) 10～30 MPa 溫度 升高溫度 降低溫度 400～500 ℃ 催化劑 使用催化劑 無影響 采用以鐵為主的催化劑 3.兩種制堿法的對(duì)比 氨堿法(索爾維) 聯(lián)合制堿法(侯德榜) 原理 NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl、 2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑ 原料 食鹽、氨氣、石灰石(經(jīng)煅燒后生成CO2和CaO) 食鹽、

49、氨氣、二氧化碳 生產(chǎn)流程 優(yōu)點(diǎn) 原料便宜，步驟簡(jiǎn)單 產(chǎn)品純度高，原料利用率高，同時(shí)得到氮肥NH4Cl 缺點(diǎn) 產(chǎn)生大量CaCl2，食鹽利用率低 — 4.氯堿工業(yè) 原理 總反應(yīng)式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑ 陰極：2H＋＋2e－===H2↑ 主要設(shè)備 離子交換膜電解槽——陽極用金屬鈦制成(涂有鈦釕氧化物層)，陰極用碳鋼制成(覆有鎳鍍層)。陽離子交換膜具有選擇透過性，只允許Na＋透過，而Cl－、OH－和氣體不能透過 產(chǎn)品用途 燒堿：可用于造紙、玻璃、肥皂等工業(yè) 氯氣：可用于農(nóng)藥、有機(jī)合成、氯化物的合

50、成 氫氣：可用于金屬冶煉、有機(jī)合成、鹽酸的制取 5.氨氧化法制硝酸 原理 4NH3＋5O24NO＋6H2O(常用鉑作催化劑)，2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(加壓、降溫，同時(shí)補(bǔ)充空氣) 尾氣凈化 ①用Na2CO3溶液吸收氮的氧化物得到亞硝酸鈉和硝酸鈉： 2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2 ②用各種燃料氣中的甲烷、氫氣等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退? H2＋NO2===NO＋H2O、 2H2＋2NO===N2＋2H2O； CH4＋4NO2===4NO＋CO2＋2H2O、 CH4＋4NO===2N2＋CO2＋

51、2H2O 6.有關(guān)化工生產(chǎn)的計(jì)算 (1)物質(zhì)純度、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率的計(jì)算 ①物質(zhì)的純度(%)＝×100% ②原料利用率(%)＝×100%＝1－原料的損耗率 ③產(chǎn)率(%)＝×100% ④化合物中某元素的損失率＝該化合物的損失率 (2)多步反應(yīng)的計(jì)算 ①關(guān)系式法：先寫出多步反應(yīng)的化學(xué)方程式，然后找出反應(yīng)物和生成物之間物質(zhì)的量的關(guān)系，列出關(guān)系式，即可一步計(jì)算。 ②元素守恒法：找出主要原料和最終產(chǎn)物之間物質(zhì)的量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。找出此關(guān)系的簡(jiǎn)便方法，就是分析原料與產(chǎn)物之間所含關(guān)鍵元素原子個(gè)數(shù)關(guān)系，如FeS2～2H2SO4、S～H2SO4，且二氧化硫轉(zhuǎn)化率、三氧化硫吸收率均可折算為起始物FeS2

52、(或S)進(jìn)行計(jì)算。 　　　　化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 1．(化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用類)(xx·高考全國卷Ⅰ，T36,15分)氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系。在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下： 回答下列問題： (1)步驟①中得到的氧化產(chǎn)物是________，溶解溫度應(yīng)控制在60～70 ℃，原因是_____________________________________________________________________

53、___。 (2)寫出步驟③中主要反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)步驟⑤包括用pH＝2的酸洗、水洗兩步操作，酸洗采用的酸是________(寫名稱)。 (4)上述工藝中，步驟⑥不能省略，理由是__________________________________________________________

54、______________ ________________________________________________________________________。 (5)步驟②、④、⑤、⑧都要進(jìn)行固液分離。工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有________(填字母)。 A．分餾塔　　　　　　　　B．離心機(jī) C．反應(yīng)釜 D．框式壓濾機(jī) (6)準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品m g，將其置于過量的FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加入適量稀硫酸，用a mol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7溶液b mL，反應(yīng)中Cr2O被還原為Cr3＋。樣品中CuCl的質(zhì)量分

55、數(shù)為________________。 [破題關(guān)鍵]　(1)NO在酸性條件下，具有強(qiáng)氧化性；反應(yīng)速率隨溫度升高而加快； (2)SO具有還原性，故步驟③Cu2＋與SO發(fā)生反應(yīng)生成CuCl； (3)根據(jù)循環(huán)物質(zhì)判斷酸洗應(yīng)用硫酸； (4)信息提示CuCl易在潮濕空氣中水解氧化，故用醇洗快速去除CuCl表面的水分。 (6)根據(jù)得失電子守恒得關(guān)系式6CuCl～Cr2O計(jì)算。 解析：(1)酸性條件下，NO具有強(qiáng)氧化性，可將Cu氧化為Cu2＋。溫度低，固體溶解較慢，因此溫度不宜過低；NH4NO3不穩(wěn)定，受熱易分解，因此溫度不宜過高。 (2)由工藝過程圖可知，CuCl應(yīng)在步驟③中生成。SO具有還

56、原性，可將Cu2＋還原，反應(yīng)的離子方程式為2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋。 (3)因步驟⑤最終得到的是(NH4)2SO4，且洗滌液要循環(huán)使用，故此處酸洗采用的酸應(yīng)為硫酸。 (4)由題中信息知，CuCl在潮濕的空氣中易水解氧化，因此步驟⑥醇洗的目的是去除CuCl表面的水分，防止CuCl因水解氧化而變質(zhì)。 (5)工業(yè)上固液分離，根據(jù)不同情況可選擇離心機(jī)分離或框式壓濾機(jī)分離。 (6)CuCl―→Cu2＋，1 mol CuCl失去1 mol電子；Cr2O―→2Cr3＋，1 mol Cr2O得到6 mol電子，根據(jù)電子守恒得：6CuCl～Cr2O。m

57、g CuCl樣品中，n(CuCl)＝6ab×10－3 mol，CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ×100%＝×100%(或%)。 答案：(1)CuSO4(或Cu2＋)　溫度低溶解速度慢、溫度過高硝酸銨分解 (2)2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋ (3)硫酸 (4)醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化而變質(zhì) (5)BD (6)×100%(或%) [互動(dòng)拓展] 工藝流程問題中控制溫度的目的一般考慮哪些角度？ 答案：若控制溫度低于常溫，一般是冷凝產(chǎn)品；若控制溫度高于常溫，一般為提高反應(yīng)速率。此外，溫度若不宜過高，一般為防止原料物質(zhì)揮發(fā)或原料、產(chǎn)

58、品的分解。 　(xx·高考全國卷Ⅰ，T36,15分)磷礦石主要以磷酸鈣[Ca3(PO4)2·H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。圖(a)為目前國際上磷礦石利用的大致情況。其中濕法磷酸是指磷礦石用過量硫酸分解制備磷酸。圖(b)是熱法磷酸生產(chǎn)過程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流程。 部分物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)如下： 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ 備注 白磷 44 280.5 PH3 －133.8 －87.8 難溶于水，有還原性 SiF4 －90 －86 易水解 回答下列問題： (1)世界上磷礦石最主要的用途是生產(chǎn)含磷肥料，約占磷礦

59、石使用量的________%。 (2)以磷灰石為原料，濕法磷酸過程中Ca5F(PO4)3反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 現(xiàn)有1 t折合含有P2O5約30%的磷灰石，最多可制得85%的商品磷酸________t。 (3)如圖(b)所示，熱法磷酸生產(chǎn)過程的第一步是將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合，高溫反應(yīng)生成白磷。爐渣的主要成分是________(填化學(xué)式)。冷凝塔1的主要沉積物是________，冷凝塔2的主要沉積物是________。 (4)尾氣中主要

60、含有________，還含有少量的PH3、H2S和HF等。將尾氣先通入純堿溶液，可除去________，再通入次氯酸鈉溶液，可除去________。(均填化學(xué)式) (5)相比于濕法磷酸，熱法磷酸工藝復(fù)雜，能耗高，但優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________。 解析：(1)4%＋96%×85%×80%≈69%。 (2)Ca5F(PO4)3＋5H2SO4===5CaSO4＋HF↑＋3H3PO4，依據(jù)P元素守恒：生成磷酸的量為1×30%÷142×2×98÷85%≈0.49(t)。 (3

61、)爐渣主要成分是CaSiO3，冷凝塔1的主要沉積物是液態(tài)白磷，冷凝塔2的主要沉積物是固態(tài)白磷。 (4)尾氣主要含有CO、SiF4，還含有少量PH3、H2S和HF等。通過堿液可以除去SiF4、HF、H2S，再通入NaClO溶液可以除去PH3。 (5)熱法磷酸工藝的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品的純度高。 答案：(1)69　(2)Ca5F(PO4)3＋5H2SO4===5CaSO4＋HF↑＋3H3PO4　0.49　(3)CaSiO3　液態(tài)白磷　固態(tài)白磷　(4)CO、SiF4　SiF4、H2S、HF　PH3　(5)產(chǎn)品純度高 2．合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破，它緩解了地球上因糧食不足而導(dǎo)致的數(shù)億人口的饑

62、餓和死亡問題。已知合成氨的反應(yīng)為N2＋3H22NH3　ΔH<0。請(qǐng)回答下列問題： (1)合成氨所需的氮?dú)鈦碓从赺_______；氫氣來源于水和碳?xì)浠衔?，如?00～1 000 ℃時(shí)，甲烷和水蒸氣在催化劑作用下能生成H2和CO2，寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 (2)合成氨為放熱反應(yīng)，但工業(yè)上采用400～500 ℃的溫度，主要原因是_____________________________________________________________

63、___________。 (3)在合成氨的原料氣中混有的雜質(zhì)必須除去的原因是____________________________；從合成塔出來的混合氣體，通常僅含有15%(體積分?jǐn)?shù))的氨。為提高原料的利用率，通常采取的措施是________________________________________________________________________。 (4)氨主要用來制取硝酸等產(chǎn)品。 ①在制取濃硝酸時(shí)，將濃硫酸與50%的硝酸一起蒸餾，濃硫酸的作用是作________(填“催化劑”、“氧化劑”、“吸水劑”或“脫水劑”)。 ②采用氨的催化氧化法制硝酸時(shí)，若氧化爐中氨的

64、轉(zhuǎn)化率為90%，且氮的氧化物得到充分的循環(huán)利用，則1 t液氨理論上可合成50%的硝酸________t(計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。 解析：(4)②設(shè)1 t液氨理論上可合成50%的硝酸x t。 根據(jù)氮原子守恒有： NH3　　　～　　　HNO3 17 63 1 t×90% 50%x t 得x≈6.67。 答案：(1)空氣　CH4＋2H2OCO2＋4H2 (2)該溫度范圍內(nèi)反應(yīng)速率較快，且催化劑的活性較大 (3)防止催化劑中毒　將N2、H2循環(huán)利用 (4)①吸水劑?、?.67 3．(xx·高考山東卷)工業(yè)上用重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)結(jié)晶后的母液(含少量雜質(zhì)Fe3＋)

65、生產(chǎn)重鉻酸鉀(K2Cr2O7)。工藝流程及相關(guān)物質(zhì)溶解度曲線如圖： (1)由Na2Cr2O7生產(chǎn)K2Cr2O7的化學(xué)方程式為________________________________。通過冷卻結(jié)晶析出大量K2Cr2O7的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)向Na2Cr2O7母液中加堿液調(diào)pH的目的是_____

66、___________。 (3)固體A主要為________(填化學(xué)式)。固體B主要為________(填化學(xué)式)。 (4)用熱水洗滌固體A，回收的洗滌液轉(zhuǎn)移到母液________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)中，既能提高產(chǎn)率又可使能耗最低。 解析：(1)～(2)Na2Cr2O7結(jié)晶后的母液中含有Fe3＋，加堿液調(diào)節(jié)pH＝4，目的就是要以Fe(OH)3的形式除去Fe3＋，則過濾后得到純的Na2Cr2O7(母液Ⅰ)；加入KCl并加熱至沸騰，冷卻結(jié)晶得到K2Cr2O7，反應(yīng)方程式為Na2Cr2O7＋2KCl===2NaCl＋K2Cr2O7；通過冷卻結(jié)晶析出大量K2Cr2O7的原因是低溫下K2Cr2O7溶解 度遠(yuǎn)小于其他組分，隨著溫度的降低，K2Cr2O7的溶解度明顯減小。 (3)母液Ⅱ中含有K2Cr2O7和NaCl，蒸發(fā)濃縮得到的固體A是NaCl，因?yàn)楦邷叵翶2Cr2O7的溶解度大；母液Ⅲ中的主要成分是K2Cr2O7，冷卻結(jié)晶得到固體B是K2Cr2O7。 (4)固體A表面附著K2Cr2O7，應(yīng)將洗滌液轉(zhuǎn)移到母液Ⅱ中，這樣，既能提高產(chǎn)率(回收了K2Cr2O7)，又可使能耗降低。