2022年高考化學二輪復習 專題跟蹤訓練15 第一部分 專題七 化學技術(shù)

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1、2022年高考化學二輪復習 專題跟蹤訓練15 第一部分 專題七 化學技術(shù) 一、選擇題 1．與索爾維制堿法相比，侯德榜制堿法最突出的優(yōu)點是(　　) A．原料利用率高 B．設(shè)備少 C．循環(huán)利用的物質(zhì)多 D．原料易得 [解析]　侯德榜制堿法的最突出的優(yōu)點是原料的利用率高，A正確；B、C、D均錯誤。 [答案]　A 2．(xx·河北石家莊二中一模)有關(guān)化學資源的合成、利用與開發(fā)的敘述合理的是(　　) A．大量使用化肥和農(nóng)藥，能不斷提高農(nóng)作物產(chǎn)量 B．通過有機合成，可以制造出比鋼鐵更強強韌的新型材料 C．安裝煤炭燃燒過程中的“固硫”裝置，主要是為了提高煤的利用率 D．開發(fā)利用

2、可燃冰(固態(tài)甲烷水合物)，有助于海洋生態(tài)環(huán)境的治理 [解析]　大量使用農(nóng)藥和化肥會造成環(huán)境污染，A項錯誤；安裝煤炭燃燒過程中的“固硫”裝置，是為了減少SO2的排放，C項錯誤；開發(fā)利用可燃冰，有助于開發(fā)新能源，與海洋生態(tài)環(huán)境的治理無關(guān)，D項錯誤。 [答案]　B 3．(xx·福建漳州質(zhì)檢)下列相關(guān)工業(yè)制法的描述不正確的是(　　) A．電解熔融氯化鈉制取金屬鈉 B．電解熔融的Al(OH)3制取金屬鋁 C．用石英、純堿、石灰石為原料制玻璃 D．用焦炭在電爐中還原二氧化硅得到含雜質(zhì)的粗硅 [解析]　Al(OH)3受熱易分解，工業(yè)上采用電解熔融Al2O3的方法制取金屬鋁。 [答案]　B

3、 4．(xx·江蘇泰州二模)制備下列物質(zhì)的工業(yè)生產(chǎn)流程合理的是(　　) A．由SO2制亞硫酸鈉：SO2NaHSO3溶液 Na2SO3溶液 B．由NaCl制漂粉精：NaCl(aq)Cl2漂粉精 C．由NH3制硝酸：NH3NO2HNO3 D．由乙烯制乙酸：H2C＝CH2CH3CH2OH CH3CHOCH3COOH [解析]　A項，H2SO3的酸性強于H2CO3，向Na2CO3溶液中通入足量的SO2制得NaHSO3溶液，再向NaHSO3溶液中加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH，使NaHSO3與NaOH恰好反應(yīng)生成Na2SO3，這樣做不僅操作方便，而且制得的Na2SO3含雜質(zhì)少；B項，應(yīng)把

4、Cl2通入石灰乳中；C項，由NH3制硝酸的流程應(yīng)為NH3NONO2HNO3；D項，此流程在實驗室中可行，但不符合工業(yè)生產(chǎn)原則，工業(yè)上由乙烯制乙酸的流程為H2C＝CH2CH3CHO CH3COOH。 [答案]　A 5．(xx·上海十三校第二次聯(lián)考)捕碳技術(shù)是指從空氣中捕獲CO2的技術(shù)。目前NH3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑。下列物質(zhì)中不能作為捕碳劑的是(　　) A． B．H2NCH2CH2NH2 C．(NH4)2CO3 D．Na2CO3 [解析]　CO2是酸性氣體，作為捕碳劑的物質(zhì)應(yīng)具有堿性， (尿素)不能作為捕碳劑。 [答案]　A 6．(xx·浙江六校3月聯(lián)考)化學與科學、技術(shù)、

5、社會、環(huán)境密切相關(guān)，下列敘述正確的是(　　) A．目前科學家已經(jīng)制得單原子層鍺，其電子遷移率是硅的10倍，有望取代硅用于制造更好的晶體管 B．石油裂解的主要目的是為了提高汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量與質(zhì)量，石油催化裂化的主要目的是為了得到更多的乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴 C．汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化裝置可將尾氣中的NO和CO等有害氣體轉(zhuǎn)化為N2和CO2，該裝置中的催化劑可降低NO和CO反應(yīng)的活化能，有利于提高該反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率 D．近期在西非國家爆發(fā)的埃博拉疫情呈加速蔓延之勢，已知該病毒對化學藥品敏感，乙醇、次氯酸鈉溶液均可以將病毒氧化而達到消毒的目的 [解析]　A項，由于單原子層鍺電子遷移率比硅快，所以

6、可以取代硅用于制造更好的晶體管；B項，裂解是深度裂化，所以石油催化裂化的目的是為了提高汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量，裂解的目的是為了獲得乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈不飽和烴；C項，催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，不能改變平衡，所以不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率；D項，乙醇消毒的原理是乙醇通過滲透作用使蛋白質(zhì)變性，而非將病毒氧化。 [答案]　A 7．化學工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，下列生產(chǎn)過程中不涉及化學變化的是(　　) A．氮肥廠用氫氣和氮氣合成氨 B．鋼鐵廠用熱還原法冶煉鐵 C．硫酸廠用接觸法生產(chǎn)硫酸 D．煉油廠用分餾法生產(chǎn)汽油 [解析]　N2＋3H22NH3，A符合題意，3CO＋Fe2O3 3CO2＋

7、2Fe，B符合題意；S＋O2SO2,2SO2＋O22SO3，C符合題意；分餾是利用物質(zhì)沸點不同進行分離，是物理變化。 [答案]　D 8．下列關(guān)于硫酸工業(yè)生產(chǎn)過程的敘述錯誤的是(　　) A．在接觸室中使用鐵粉作催化劑 B．在接觸室中運用熱交換技術(shù)可充分利用能源 C．把硫鐵礦磨成細粉末，可以提高原料的利用率 D．該反應(yīng)采用450～500℃主要是因為該溫度下催化劑活性好 [解析]　A項，接觸室中使用V2O5作催化劑；B項，熱交換技術(shù)中使用的熱量是反應(yīng)放出的熱量，用來加快反應(yīng)速率；C項，把硫鐵礦磨成細粉末，增大反應(yīng)物接觸面積，能加快反應(yīng)速率；D項，SO2和O2反應(yīng)放熱，高溫不利于SO2的

8、轉(zhuǎn)化，450～500℃時催化劑活性好。 [答案]　A 9．下列敘述正確的是(　　) A．“接觸法”制H2SO4時，催化氧化階段的反應(yīng)原理為： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0 B．海水提鎂的主要步驟為： 　CaCO3　　　 　鹽酸 海水Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(l)＋Cl2(g) C．普通水泥的主要成分是硅酸鈣 D．黏土的主要成分是三氧化二鋁 [解析]　A項為接觸法制硫酸的基本原理；B項鎂工業(yè)先期加入的是生石灰不是石灰石，后期電解的也不是氯化鎂溶液，電解氯化鎂溶液得不到鎂；C項普通水泥的成分為硅酸二鈣、硅酸三鈣、鋁酸三鈣，主要成

9、分為硅酸鈣；D項黏土的主要成分是硅酸鹽。 [答案]　AC 10．污水經(jīng)過一級、二級處理后，還含有少量Cu2＋、Hg2＋、Pb2＋等重金屬離子，可加入沉淀劑使其沉淀。下列物質(zhì)不能作為沉淀劑的是(　　) A．氨水 B．硫化氫氣體 C．硫酸鈉溶液 D．純堿溶液 [解析]　氨水、Na2SO4溶液均不能使Cu2＋轉(zhuǎn)化為沉淀，其中氨水與Cu2＋形成配離子。 [答案]　AC 二、非選擇題 11．草酸(乙二酸)可作還原劑和沉淀劑，用于金屬除銹、織物漂白和稀土生產(chǎn)。一種制備草酸(含2個結(jié)晶水)的工藝流程如下： 回答下列問題： (1)CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉、甲酸鈉加熱脫

10、氫的化學反應(yīng)方程式分別為____________________、_________________。 (2)該制備工藝中有兩次過濾操作，過濾操作①的濾液是________，濾渣是________；過濾操作②的濾液是________和________，濾渣是________。 (3)工藝過程中③和④的目的是__________________。 (4)有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制備草酸。該方案的缺點是產(chǎn)品不純，其中含有的雜質(zhì)主要是________。 (5)結(jié)晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測定。稱量草酸成品0.250 g溶于水，用0.0500 mol·L－1的酸性KMnO4溶液

11、滴定，至淺粉紅色不消褪，消耗KMnO4溶液15. 00 mL，反應(yīng)的離子方程式為__________________________________；列式計算該成品的純度__________________________________________________________。 [解析]　(1)CO和NaOH在200℃，2 MPa條件下合成甲酸鈉，反應(yīng)的化學方程式為CO＋NaOHHCOONa，甲酸鈉加熱脫氫生成草酸鈉，反應(yīng)的化學方程式為2HCOONaNa2C2O4＋H2↑。(2)該制備工藝中有兩次過濾操作，過濾操作①是分離草酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)的生成物，溶液為氫氧化鈉，固體為草酸鈣，

12、所以濾液是氫氧化鈉溶液，濾渣是草酸鈣固體；過濾操作②是分離草酸鈣和硫酸反應(yīng)的生成物，溶液是草酸溶液，固體是硫酸鈣，所以過濾得到的濾液是草酸溶液和過量的硫酸溶液，濾渣是硫酸鈣固體。(3)工藝過程中③是循環(huán)利用氫氧化鈉，④是循環(huán)利用硫酸，這兩步都是降低生產(chǎn)成本，減小污染。(4)有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制備草酸，這樣操作，在結(jié)晶時得到的是草酸晶體和硫酸鈉晶體的混合物，導致產(chǎn)品不純。(5)結(jié)晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測定。草酸和酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式為5C2O＋2MnO＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑，當?shù)味ㄖ翜\粉紅色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00

13、mL，則該成品的純度的計算式為×100%＝94.5%。 [答案]　(1)CO＋NaOHHCOONa 2HCOONaNa2C2O4＋H2↑ (2)NaOH溶液　CaC2O4　H2C2O4溶液　H2SO4溶液　CaSO4 (3)分別循環(huán)利用氫氧化鈉和硫酸，降低成本，減小污染 (4)Na2SO4 (5)5C2O＋2MnO＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑ ×100%＝94.5% 12．合成氨是人類科學技術(shù)上的一項重大突破，它緩解了地球上因糧食不足而導致的數(shù)億人口的饑餓和死亡問題。已知合成氨的反應(yīng)為：N2＋3H22NH3　ΔH<0。請回答下列問題： (1)合成氨所需的

14、氮氣來源于________；氫氣來源于水和碳氫化合物，如在900～1000℃時，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________________________________________________。 (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%(體積分數(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

15、酸等產(chǎn)品。 ①在制取濃硝酸時，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，若氧化爐中氨的轉(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(計算結(jié)果精確到小數(shù)點后兩位)。 [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

16、＋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 13．由黃銅礦(主要成分是CuFeS2)煉制精銅的工藝流程示意圖如下： (1)在反射爐中，把銅精礦砂和石英砂混合加熱到1000℃左右，黃銅礦與空氣反應(yīng)生成Cu和Fe的低價硫化物，且部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r氧化物。該過程中兩個主要反應(yīng)的化學方程式分別是__________________、____________________，反射爐內(nèi)生成爐渣的主要成分是________； (2)冰銅(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量

17、為20%～50%。轉(zhuǎn)爐中，將冰銅加熔劑(石英砂)在1200℃左右吹入空氣進行吹煉。冰銅中的Cu2S被氧化為Cu2O，生成的Cu2O與Cu2S反應(yīng)，生成含Cu量約為98.5%的粗銅，該過程發(fā)生反應(yīng)的化學方程式分別是_________________、__________________。 (3)粗銅的電解精煉如圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板應(yīng)是圖中電極________(填圖中的字母)；在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________________；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們在電解槽中的存在形式和位置為___________________________。 [解析]　(1)明

18、確黃銅礦與O2反應(yīng)，生成的低價硫化物為FeS、Cu2S。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價的升降規(guī)律，必然S元素被氧化為SO2，反應(yīng)方程式為2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2,2FeS＋3O22FeO＋2SO2，生成的FeO和SiO2反應(yīng)生成FeSiO3。(2)根據(jù)信息寫出反應(yīng)物和生成物，根據(jù)化合價升降相等的觀點將化學方程式配平：2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2,2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑。(3)電解精煉時，粗銅作陽極，精銅作陰極，CuSO4作電解液，比銅活潑的金屬失電子生成離子進入溶液，不如銅活潑的金屬形成陽極泥沉積下來。 [答案]　(1)2CuFeS2＋O2Cu2S＋2

19、FeS＋SO2 2FeS＋3O22FeO＋2SO2　FeSiO3 (2)2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ (3)c　Cu2＋＋2e－===Cu　Au、Ag以單質(zhì)的形式沉積在c(陽極)下方，F(xiàn)e以Fe2＋的形式進入電解液中 14．鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構(gòu)造如圖(a)所示。 圖(a)兩種干電池的構(gòu)造示意圖 回答下列問題： (1)普通鋅錳電池放電時發(fā)生的主要反應(yīng)為： Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnOOH ①該電池中，負極材料主要是______________，電解

20、質(zhì)的主要成分是________，正極發(fā)生的主要反應(yīng)是________。 ②與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點及其理由是_____。 (2)圖(b)表示回收利用廢舊普通鋅錳電池的一種工藝(不考慮廢舊電池中實際存在的少量其他金屬)。 圖(b)一種回收利用廢舊普通鋅錳電池的工藝 ①圖(b)中產(chǎn)物的化學式分別為A________，B________。 ②操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4。操作b中，綠色的K2MnO4溶液反應(yīng)后生成紫色溶液和一種黑褐色固體，該反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。 ③采用惰性電極電解K2MnO4溶液也

21、能得到化合物D，則陰極處得到的主要物質(zhì)是__________________________(填化學式)。 [解析]　(1)①失電子者為負極，負極材料為Zn，電解質(zhì)為NH4Cl，正極發(fā)生的反應(yīng)為：MnO2＋NH＋e－===MnOOH＋NH3↑。(2)①由普通鋅錳電池反應(yīng)產(chǎn)物和電池構(gòu)造可知廢舊電池經(jīng)機械分離后得到的黑色固體混合物為ZnCl2、NH4Cl以及MnOOH等，該混合物經(jīng)水浸后ZnCl2、NH4Cl進入溶液，利用NH4Cl受熱易分解為NH3和HCl，NH3與HCl氣體相遇又可化合生成NH4Cl，參照流程可推知A為ZnCl2、B為NH4Cl。②K2MnO4中Mn為＋6價，在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)生成KMnO4和MnO2，反應(yīng)的離子方程式為：3MnO＋2CO2===2MnO＋MnO2↓＋2CO。③電解K2MnO4溶液陽極得到KMnO4，陰極電極反應(yīng)式：2H＋＋2e－===H2↑。 [答案]　(1)①Zn　NH4Cl MnO2＋NH＋e－===MnOOH＋NH3 ②堿性電池不易發(fā)生電解質(zhì)的泄漏，因為消耗的負極改裝在電池的內(nèi)部；堿性電池使用壽命較長，因為金屬材料在堿性電解質(zhì)中比在酸性電解質(zhì)中的穩(wěn)定性提高(答案合理即可) (2)①ZnCl2　NH4Cl ②3MnO＋2CO2===2MnO＋MnO2↓＋2CO ③H2