2022年高考化學(xué) 專題二十六 化學(xué)與技術(shù)(全國通用)

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1、2022年高考化學(xué) 專題二十六 化學(xué)與技術(shù)(全國通用) 非選擇題 1.(xx·長沙統(tǒng)考)海水資源豐富,海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO、Br-、CO、HCO等離子。合理利用海水資源和保護(hù)環(huán)境是我國可持續(xù)發(fā)展的重要保證。 Ⅰ.火力發(fā)電燃煤排放的SO2會(huì)造成一系列環(huán)境和生態(tài)問題。利用海水脫硫是一種有效的方法,其工藝流程如下圖所示: (1)天然海水的pH≈8,呈弱堿性。用離子方程式解釋其原因_____________________________________________________________________________________________

2、_________________________________________。 (2)天然海水吸收了含硫的煙氣后,要用O2進(jìn)行氧化處理,其反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是________________________________________________________。 氧化后的“海水”需要用大量的天然海水與之混合后才能排放,該操作的主要目的是____________________________________________________________。 Ⅱ.重金屬離子對(duì)河流及海洋會(huì)造成嚴(yán)重污染。某化工廠廢水(pH=2.0,ρ≈1 g·mL-1)中含有Ag+、Pb2+

3、等重金屬離子。其濃度各約為0.01 mol·L-1。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子,查找有關(guān)數(shù)據(jù)如下: 難溶電解質(zhì) AgI AgOH Ag2S PbI2 Pb(OH)2 PbS Ksp 8.3×10-17 5.6×10-8 6.3×10-50 7.1×10-9 1.2×10-15 3.4×10-28 (3)你認(rèn)為往廢水中投入________(填字母序號(hào)),沉淀效果最好。 A.NaOH B.Na2S C.KI D.Ca(OH)2 (4)如果用生石灰處理上述廢水,使溶液的pH=8.0,處理后的廢水中c(Pb2+)=_____________

4、____________________________________________________。 (5)如果用食鹽處理其只含Ag+的廢水,測(cè)得處理后的廢水中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.117%(假設(shè)廢水的密度為1.0 g·cm-3)。若環(huán)境要求排放標(biāo)準(zhǔn)為c(Ag+)低于1.0×10-8mol·L-1,該工廠處理后的廢水中c(Ag+)=___________________________________________________________________, 是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)________(填“是”或“否”)。[已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10] 解析  Ⅰ

5、.天然海水中因CO、HCO水解而呈弱堿性。利用該性質(zhì)可用海水吸收工業(yè)尾氣中的二氧化硫,使之轉(zhuǎn)化為亞硫酸及其鹽,再經(jīng)氧化使之轉(zhuǎn)化為硫酸及其鹽,最后稀釋后中和排放。 Ⅱ.(3)由表中數(shù)據(jù)看出Ag2S、PbS的Ksp數(shù)量級(jí)最小,且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他物質(zhì),故加入硫化物可使Ag+、Pb2+轉(zhuǎn)化為Ag2S、PbS而除去。 (4)c(Pb2+)=mol·L-1=1.2×10-3 mol·L-1。 (5)c(Cl-)=c(NaCl)==0.02 mol·L-1, c(Ag+)==mol·L-1=9×10-9 mol·L-1。 答案 (1)CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH- (2

6、)2H2SO3+O2===2H2SO4 中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸 (3)B (4)1.2×10-3 mol·L-1 (5)9×10-9 mol·L-1 是 2.(xx·河南開封模擬)(1)天然水中含有細(xì)菌,其主要成分是蛋白質(zhì),指出兩種家庭中能殺滅水中細(xì)菌的簡單方法________、________; (2)現(xiàn)有一杯具有永久硬度的水,其中主要含有MgCl2、CaCl2。利用下列試劑中的一部分或全部,設(shè)計(jì)軟化該水的實(shí)驗(yàn)方案。 試劑:①Ca(OH)2溶液;②NaOH溶液;③飽和Na2CO3溶液;④肥皂水。 實(shí)驗(yàn)方案:(填寫下表) 實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn)象 離子方程式 向硬水中加入

7、Ca(OH)2溶液,直到________為止 繼續(xù)向溶液中加入________溶液,直到不再產(chǎn)生沉淀為止 將上述混合物________(填操作) (3)利用海水得到淡水的方法有蒸餾法、電滲析法等。電滲析法是近年來發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術(shù),其原理如圖所示。 a接電源的________極,Ⅰ口排出的是________(填“淡水”或“海水”); (4)在(3)中某口排出的濃海水中溴元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%,現(xiàn)用氯氣將其中的溴離子氧化為溴單質(zhì),則處理1 000 t該濃海水需標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣的體積為________m3。 解析 (1)家庭中通常采用使蛋白質(zhì)變性

8、的方法殺滅水中的細(xì)菌。 (2)硬水中含有Ca2+、Mg2+,先加Ca(OH)2溶液可使Mg2+沉淀,再加飽和Na2CO3溶液使Ca2+沉淀,最后通過過濾除去沉淀物。 (3)電解池的陰極與電源的負(fù)極相連,陽極室發(fā)生反應(yīng)2Cl--2e-===Cl2↑,Cl-減少,Na+向陰極室移動(dòng),Ⅰ口排出淡水。 (4)海水中的溴元素以Br-形式存在,由Cl2~2Br-可知,需標(biāo)況下的氯氣的體積為××22.4 L=1 400 a×103 L=1 400am3。 答案 (1)加熱 加消毒劑(或紫外線消毒等) (2) 實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn)象 離子方程式 不再產(chǎn)生沉淀 白色沉淀 Mg2++2OH-===M

9、g(OH)2↓ 飽和Na2CO3 白色沉淀 Ca2++CO===CaCO3↓ 過濾 (3)負(fù) 淡水 (4)1 400a 3.(xx·湖北武漢武昌區(qū)調(diào)研)世界環(huán)保聯(lián)盟建設(shè)全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒,而建議采用高效“綠色”消毒劑二氧化氯,二氧化氯是一種極易爆炸的強(qiáng)氧化性氣體,易溶于水、不穩(wěn)定、呈黃綠色,在生產(chǎn)和使用時(shí)必須盡量用稀有氣體進(jìn)行稀釋,同時(shí)需要避免光照、震動(dòng)或受熱。實(shí)驗(yàn)室以電解法制備ClO2的流程如圖: (1)ClO2中所有原子________(填“是”或“不是”)都滿足8電子結(jié)構(gòu)。如圖所示方法制得的混合氣中雜質(zhì)氣體B能使石蕊試液顯藍(lán)色,除去該雜質(zhì)氣體可選

10、用________。 A.飽和食鹽水 B.堿石灰 C.濃硫酸 D.蒸餾水 (2)穩(wěn)定性二氧化氯是為了推廣二氧化氯而開發(fā)的新型產(chǎn)品。下列說法正確的是________。 A.二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理 B.應(yīng)用在食品工業(yè)中能有效地延長食品貯藏期 C.穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍 D.在工作區(qū)和成品儲(chǔ)藏室區(qū)要有通風(fēng)裝置和監(jiān)測(cè)及警報(bào)裝置 (3)歐洲國家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備,但該方法缺點(diǎn)是產(chǎn)率低、產(chǎn)品難以分離,還可能污染環(huán)境。寫出該方法發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________________

11、___________________ __________________________________________________________________。 (4)我國廣泛應(yīng)用經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣與固體亞氯酸鈉(NaClO2)反應(yīng)制備,化學(xué)方程式是_____________________________________________________ _________________________________________________________________, 此法相比歐洲方法的優(yōu)點(diǎn)是______________________________

12、____________。 (5)科學(xué)家又研究出了一種新的制備方法,利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液還原氯酸鈉,化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________________________________,此法提高了生產(chǎn)及儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)陌踩?,原因是_________________________________________________________________。 解析 (1)ClO2中氯原子最外層有7個(gè)電子,是奇數(shù),而兩個(gè)氧原子最外層共有12個(gè)電子,是偶數(shù)。所以ClO2中所有原子并不是都滿足8電子結(jié)構(gòu)。能使石蕊試液顯藍(lán)色的氣體是氨氣,氨氣是堿性氣體,可用濃硫酸吸收。

13、 (2)由題目所給信息知,二氧化氯可代替氯氣用于工業(yè)和飲用水處理,是“綠色”消毒劑,A正確;由于二氧化氯具有消毒殺菌的功效,所以應(yīng)用在食品工業(yè)中能有效地延長食品貯藏期,B正確;穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍,C正確;二氧化氯是一種極易爆炸的強(qiáng)氧化性氣體,故在工作區(qū)和成品儲(chǔ)藏室區(qū)要有通風(fēng)裝置和監(jiān)測(cè)及警報(bào)裝置,D正確。 (3)根據(jù)“可能污染環(huán)境”可知反應(yīng)中有氯氣生成,根據(jù)得失電子守恒、元素守恒等配平化學(xué)方程式。 (4)根據(jù)題目所給信息知,反應(yīng)物為NaClO2和Cl2,產(chǎn)物中有ClO2,根據(jù)得失電子守恒和元素守恒知該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO2+Cl2===2NaCl+2

14、ClO2。 (5)該方法中生成的二氧化碳起到稀釋作用,提高了生產(chǎn)、儲(chǔ)存及運(yùn)輸?shù)陌踩浴? 答案 (1)不是 C (2)ABCD (3)2NaClO3+4HCl(濃)===2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O (4)2NaClO2+Cl2===2NaCl+2ClO2 產(chǎn)率高,易于分離,沒有產(chǎn)生毒副產(chǎn)品 (5)H2C2O4+2NaClO3+H2SO4===Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O 反應(yīng)過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用 B組 專項(xiàng)能力訓(xùn)練 非選擇題 1.(xx·山東十校聯(lián)考)硫酸鐵銨[aFe2(SO4)3·b(NH4)2SO4·cH2O]廣泛用于城鎮(zhèn)生活

15、飲用水、工業(yè)循環(huán)水的凈化處理等。某化工廠以硫酸亞鐵(含少量硝酸鈣)和硫酸銨為原料,設(shè)計(jì)了如下工藝流程制取硫酸鐵銨。 請(qǐng)回答下列問題: (1)硫酸亞鐵溶液中加H2SO4酸化的主要目的是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________, 濾渣A的主要成分是________。 (2)下列物質(zhì)中最適合作氧化劑B的是________(填字母);氧化步驟反應(yīng)的離子方程式為___

16、___________________________________________________。 a.NaClO b.H2O2 c.KMnO4 d.K2Cr2O7 (3)操作甲的名稱是________。 (4)上述流程中,氧化之后和加熱蒸發(fā)之前,需取少量溶液檢驗(yàn)Fe2+是否已全部被氧化,能否用酸性KMnO4溶液進(jìn)行檢驗(yàn)?________(填“能”或“不能”),理由是________________________________________(可用語言或化學(xué)方程式說明)。 (5)稱取14.00 g硫酸鐵銨樣品,將其溶于水配制成100 mL溶液,分成兩等份,向其中一份

17、中加入足量NaOH溶液,過濾洗滌得到2.14 g沉淀;向另一份中加入0.05 mol Ba(NO3)2,恰好完全反應(yīng)。則該硫酸鐵銨的化學(xué)式為________________________________________________________________________。 解析 (1)由題意可知,所用硫酸亞鐵原料中含有少量硝酸鈣,且酸化后的操作為過濾,由此可知加H2SO4酸化的主要目的是增大溶液中SO濃度,將Ca2+轉(zhuǎn)化為沉淀,同時(shí)還能抑制Fe2+的水解。(2)加入B的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,為了避免引入雜質(zhì),應(yīng)選擇H2O2作氧化劑。(3)操作甲的后續(xù)操作為過濾洗滌,再

18、結(jié)合前面的操作可知操作甲為冷卻結(jié)晶。(4)氧化時(shí)加入的氧化劑是H2O2,也能使酸性KMnO4溶液褪色,干擾Fe2+檢驗(yàn)。(5)向其中一份中加入足量NaOH溶液,過濾洗滌得到的2.14 g沉淀為Fe(OH)3,其物質(zhì)的量為0.02 mol;向另一份中加入0.05 mol Ba(NO3)2,恰好完全反應(yīng),說明該份溶液中,所含SO的物質(zhì)的量為0.05 mol,由此可得14.00 g樣品中,F(xiàn)e3+的物質(zhì)的量為0.04 mol,SO的物質(zhì)的量為0.1 mol,根據(jù)電荷守恒可知NH的物質(zhì)的量為0.1 mol×2-0.04 mol×3=0.08 mol,結(jié)晶水根據(jù)質(zhì)量守恒可知的質(zhì)量為14.00 g-0.0

19、4 mol×56 g·mol-1-0.1 mol×96 g·mol-1-0.08 mol×18 g·mol-1=0.72 g,水的物質(zhì)的量為n(H2O)==0.04 mol,由此可得樣品中Fe3+、SO、NH、結(jié)晶水的物質(zhì)的量之比為2∶5∶4∶2,再結(jié)合題給樣品化學(xué)式的形式,可得樣品的化學(xué)式為Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O。 答案 (1)增大溶液中SO濃度,將Ca2+轉(zhuǎn)化為沉淀,同時(shí)抑制Fe2+水解 CaSO4 (2)b H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O (3)冷卻結(jié)晶 (4)不能 因?yàn)镠2O2和Fe2+均能使酸性KMnO4溶液褪色 (5)F

20、e2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O 2.(xx·石家莊模擬)以氯化鉀和鈦白粉廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料,原料的綜合利用率較高。其主要流程如圖所示: (1)反應(yīng)Ⅰ前需在FeSO4溶液中加入________(填字母),以除去溶液中的Fe3+。 A.鋅粉 B.鐵屑 C.KI溶液 D.H2 (2)反應(yīng)Ⅰ需控制反應(yīng)溫度低于35 ℃,其目的是__________________________________________________________________ _________________________________

21、_________________________________。 (3)工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)Ⅲ的過程中加入一定量的醇類溶劑,其目的是__________________________________________________________________。 (4)反應(yīng)Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過二硫酸銨)。電解時(shí)均用惰性電極,陽極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為________________________________________ __________________________________________________________________

22、。 (5)寫出碳酸亞鐵在空氣中煅燒的化學(xué)方程式:___________________________ __________________________________________________________________。 解析 (1)除去FeSO4溶液中的Fe3+最好選用鐵屑。(2)如果溫度過高會(huì)導(dǎo)致NH4HCO3分解,同樣也會(huì)加快Fe2+的水解,這樣會(huì)使原料利用率降低。(3)由題圖可看出反應(yīng)Ⅲ中生成的K2SO4為固體,而K2SO4在無機(jī)溶劑中的溶解度比較大,要想使K2SO4析出只能降低其溶解度,所以加入醇類溶劑的目的是降低K2SO4的溶解度。(4)根據(jù)電解池反應(yīng)原理可

23、知,陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),本題實(shí)質(zhì)是電解硫酸銨溶液,根據(jù)反應(yīng)后的產(chǎn)物可寫出正確的電極反應(yīng)。 答案 (1)B (2)防止NH4HCO3分解,以及減少Fe2+的水解 (3)降低K2SO4的溶解度,有利于K2SO4析出 (4)2SO-2e-===S2O (5)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 3.(xx·湖南懷化一模)(一)下圖是工業(yè)開發(fā)海水的某工藝流程。 (1)電解飽和食鹽水常用離子膜電解槽和隔膜電解槽,離子膜和隔膜均允許通過的分子或離子是___________________________________________________; 電解槽中的陽極材料為____

24、____。 (2)本工藝流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2,能否按 Br2、Mg(OH)2、CaSO4順序制備?________;原因是____________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)溴單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多,四氯化碳與水不互溶,故可用于萃取溴,但在上述工藝中卻不用四 氯化碳,原因是_____________________________________________________

25、_______________ ____________________________________________________________________。 (二)為配制某培養(yǎng)液需要NaH2PO4和Na2HPO4(物質(zhì)的量比為3∶1)的混合液,每升混合液中含磷元素3.1 g?,F(xiàn)用4.0 mol·L-1H3PO4溶液和固體NaOH配制2.0 L該混合液。 (1)寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________________、 _____________________________________________________

26、_______________。 (2)需取NaOH的質(zhì)量為________g。 解析 (一)(1)氯堿工業(yè)采用的是陽離子交換膜電解槽。其離子膜和隔膜只允許陽離子通過,電解槽中的陽極材料一般為惰性電極,可采取石墨等。 (2)如果按Br2、Mg(OH)2、CaSO4順序制備,則在加石灰水時(shí),不僅產(chǎn)生Mg(OH)2,而且Ca2+濃度增大,Ca2+與溶液中原有的SO會(huì)產(chǎn)生CaSO4沉淀,導(dǎo)致產(chǎn)品不純。 (3)四氯化碳萃取溴的后處理比較復(fù)雜,同時(shí)對(duì)環(huán)境構(gòu)成污染,不利于提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。 (二)(1)酸堿中和反應(yīng),產(chǎn)生酸式鹽的化學(xué)方程式為NaOH+H3PO4===NaH2PO4+H2O、2Na

27、OH+H3PO4===Na2HPO4+2H2O。 (2)根據(jù)題意設(shè)Na2HPO4的物質(zhì)的量為x mol,則NaH2PO4的物質(zhì)的量為3x mol,(x+3x)×31=3.1×2.0,得x=0.05,由Na守恒知n(NaOH)=2x+3x=0.25 mol,m(NaOH)=0.25 mol×40 g/mol=10 g 答案 (一)(1)陽離子(或Na+) 石墨(或其他合理答案) (2)否(或不能) 如果先沉淀Mg(OH)2,則沉淀中會(huì)夾雜CaSO4沉淀,產(chǎn)品不純(合理答案均計(jì)分) (3)四氯化碳萃取法工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大;經(jīng)濟(jì)效益低、環(huán)境污染嚴(yán)重(合理答案均計(jì)分) (二)(1)NaOH

28、+H3PO4===NaH2PO4+H2O 2NaOH+H3PO4===Na2HPO4+2H2O (2)10 熱點(diǎn)一 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(xx·課標(biāo)Ⅰ36,xx·山東理綜32,xx·課標(biāo)Ⅰ36,xx·浙江理綜,自選16) 【演練1】 對(duì)工業(yè)生產(chǎn)流程的考查 最近,我國利用生產(chǎn)磷銨排放的廢渣磷石膏制取硫酸并聯(lián)產(chǎn)水泥的技術(shù)研究獲得成功。具體生產(chǎn)流程如圖所示: 請(qǐng)回答下列問題: (1)操作a的名稱是________,實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行此操作的非玻璃儀器或用品有________;在實(shí)驗(yàn)室中操作b的名稱是________。 (2)在裝置a中還生成兩種酸式鹽,它們的化學(xué)式分別是___________

29、_________________。 (3)依題意猜測(cè)固體A中一定含有的物質(zhì)的化學(xué)式是________(結(jié)晶部分不寫)。 (4)“熱交換器”是利用“廢熱”預(yù)熱________,除此之外還可利用硫酸工業(yè)的“廢熱”________。 (5)SO3在________(填設(shè)備名稱)中用________吸收轉(zhuǎn)化為發(fā)煙硫酸。 解析 (1)由向裝置a中通入氨氣和加入磷酸可知,在裝置a中生成磷銨,結(jié)合通過操作b、a后有磷銨這種“產(chǎn)物”出現(xiàn),故操作b為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,操作a為過濾,過濾操作需要漏斗、玻璃棒、燒杯、鐵架臺(tái)(含鐵圈)和濾紙等。 (2)磷酸是三元酸,可以形成兩種酸式鹽,即NH4H2PO4

30、和(NH4)2HPO4。 (3)由流程圖中加入的硫酸及題干中提示的“石膏”可知A中含有CaSO4。 (4)工業(yè)生產(chǎn)中的“廢熱”(溫度較高的廢水)可以加熱反應(yīng)物,也可以利用廢熱取暖或發(fā)電等。 (5)工業(yè)生產(chǎn)時(shí)在吸收塔中用98%的濃硫酸吸收三氧化硫,防止三氧化硫直接溶于水后放出大量的熱,從而使水沸騰,產(chǎn)生大量酸霧,影響三氧化硫的吸收。 答案  (1)過濾 鐵架臺(tái)(含鐵圈)、濾紙 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 (2)NH4H2PO4、(NH4)2HPO4 (3)CaSO4 (4)參與反應(yīng)的SO2和O2 發(fā)電(其他合理答案均可) (5)吸收塔 98%的濃硫酸 熱點(diǎn)二 化學(xué)與資源的開發(fā)利用(xx

31、·課標(biāo)Ⅱ36,xx·課標(biāo)Ⅱ36,xx·山東理綜28) 【演練2】 對(duì)“獲得潔凈水”的考查 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________(填其中任何兩種),其凈水作用的原理是_______________________________________________ __________________________________________________________________。

32、(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)?shù)奈镔|(zhì)(如7.1 mg MgO)。若某天然水中c(Ca2+)=1.2×10-3mol·L-1,c(Mg2+)=6×10-4mol·L-1,則此水的硬度為________; (5)若(4)中的天然水還含有c(HCO)=8×10-4mol·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),將每摩爾

33、Mg2+看做是等物質(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:1.8×10-3 mol·L-1×1 L×56 g·mol-1=0.1 g,所以該天然水的硬度為10°。 (5)n(HCO)=8×10-4mol·L-1×10 000 L=8 mol,將其轉(zhuǎn)化為CO需要?dú)溲趸}的物質(zhì)的量為4 mol,沉淀水中的鎂離子需氫氧化鈣的物質(zhì)的量n[Ca(OH)2]=n(Mg2+)=6×10-4 mol·L-1×10 000 L=6 mol,共需加入Ca(OH)2的質(zhì)量為10 mol×74 g·mol-1=740 g;n(Ca2+)=

34、1.2×10-3 mol·L-1×10 000 L+10 mol=22 mol,將其完全轉(zhuǎn)化為沉淀需要的碳酸銀離子的總量為n(CO)=22 mol,需加入n(Na2CO3)=22 mol-8 mol=14 mol,m(Na2CO3)=14 mol×106 g·mol-1=1 484 g。 答案 (1)O2 CO2(或氮?dú)? (2)明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵等任意兩種 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帶異電的膠體微粒,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

35、子和鎂離子。 (4)10° (5)740 1 484 【演練3】 對(duì)“煤、石油、天然氣”的考查 煤是一種重要的化石燃料,在化工生產(chǎn)和日常生活中具有極其廣泛的用途。 請(qǐng)回答下列問題: (1)除煤外,還有兩種化石燃料,它們的名稱為____________________________、 __________________________________________________________________,化石燃料燃燒的產(chǎn)物之一是CO2,這種氣體無毒,但也會(huì)對(duì)地球環(huán)境造成危害,這種危害是___________________________________________

36、_________。 (2)從未來能源需求及安全性等方面考慮,對(duì)煤進(jìn)行綜合利用是保證經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基本戰(zhàn)略。綜合利用煤的方法很多,有煤的氣化、液化、煤的氫化和煤的干餾等。工業(yè)煉鐵過程中需要焦炭這種從煤中得到的化學(xué)產(chǎn)品,焦炭來自于________(填寫一種煤的綜合利用方法),在煉鐵過程中焦炭的作用是__________________________________________________________________、 __________________________________________________________________。 (3)煤氣化、液化的目

37、的是使煤轉(zhuǎn)化為燃油,首先使煤氣化為CO和H2,然后在催化劑的作用下,使CO和H2轉(zhuǎn)化為燃油[用(CH2)n表示],請(qǐng)完成下列化學(xué)反應(yīng)方程式: ①CO+H2(CH2)n+H2O ②CO+H2(CH2)n+CO2 (4)焦炭可以為合成氨工業(yè)提供原料氣——?dú)錃?。即在高溫條件下使焦炭與水蒸氣反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。 解析 (1)煤、石油、天然氣屬于化石燃料;化石燃料燃燒產(chǎn)生的大量二氧化碳會(huì)造成溫室效應(yīng)。 (2)煤的干餾可以得到焦炭、焦?fàn)t氣、煤焦油等;煉鐵過程中,焦炭燃燒放出熱量,為煉鐵提供了能量,同時(shí)高溫環(huán)境中生成

38、的CO能起到還原氧化鐵的作用。 (3)配平這兩個(gè)化學(xué)方程式時(shí),注意生成物(CH2)n中的n,根據(jù)化學(xué)方程式中的元素守恒,可以用n配平其他物質(zhì)。 (4)高溫條件下,焦炭與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成CO和H2。 答案  (1)石油 天然氣 溫室效應(yīng) (2)煤的干餾 提供能量(熱量) 提供還原劑 (3)①n 2n 1 n?、?n n 1 n (4)C+H2O(g)CO+H2 熱點(diǎn)三 化學(xué)與材料制造(xx·廣東理綜32,xx·山東理綜31,xx·課標(biāo)Ⅱ36) 【演練4】 對(duì)“金屬材料”的考查 某工廠利用鋁土礦(主要成分是Al2O3,含有雜質(zhì)Fe2O3、MgO等)煉鋁的工藝流程如圖所示:

39、 請(qǐng)回答下列問題: (1)“溶解”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。 (2)通過“過濾Ⅰ”過濾出來的殘?jiān)煞质莀_______(寫化學(xué)式,下同),通過“過濾Ⅱ”產(chǎn)生的濾液中溶質(zhì)的成分是________________________________。 (3)“酸化”工藝的目的是____________________________________________, 酸化所用“二氧化碳”能否用“HCl”代替?作出判斷并說明理由:_______________________________________________________

40、___________。 (4)“煅燒”工藝中使用的設(shè)備名稱為__________________________________。 (5)“電解”工藝的陰極反應(yīng)式為______________________________________。 解析  (1)Al2O3溶于NaOH溶液中生成NaAlO2,而Fe2O3、MgO則不溶于NaOH溶液中。 (2)不溶解的Fe2O3、MgO以沉淀的形式被除去;通過“過濾Ⅰ”所得的濾液中的溶質(zhì)為NaAlO2,向此濾液中通入少量二氧化碳時(shí)會(huì)生成Na2CO3和氫氧化鋁,通入過量二氧化碳時(shí)則生成NaHCO3和氫氧化鋁,故通過“過濾Ⅱ”產(chǎn)生的濾液中可能

41、有Na2CO3、NaHCO3中的一種或兩種都有。 (3)碳酸是弱酸,不與氫氧化鋁反應(yīng),溶液中的鋁元素能夠完全轉(zhuǎn)化為沉淀,若用HCl,因鹽酸是強(qiáng)酸,能夠溶解氫氧化鋁,實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中操作比較困難。 (4)工業(yè)“煅燒”在煅燒爐或高溫爐中進(jìn)行。 (5)電解氧化鋁的陰極反應(yīng)是Al3+得電子生成Al。 答案 (1)Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O (2)Fe2O3、MgO Na2CO3、NaHCO3(寫一種也正確) (3)使鋁元素轉(zhuǎn)化為沉淀,與雜質(zhì)分離 不能,氫氧化鋁能溶于鹽酸,HCl的量不易控制,操作較難 (4)煅燒爐(或高溫爐) (5)Al3++3e-===Al

42、 【演練5】 對(duì)“無機(jī)非金屬材料”的考查 材料是人類賴于生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),與信息和能源一起成為當(dāng)代文明的三大支柱。 (1)人類最早使用的金屬是________,其在潮濕的空氣中銹蝕生成________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________。 (2)陶瓷屬于________材料,生產(chǎn)陶瓷的主要原料為________,燒制陶瓷的主要工藝條件是________和________。 (3)陶瓷可以與多種材料組合成復(fù)合材料,航天飛機(jī)機(jī)身上使用的隔熱陶瓷瓦是由________和________復(fù)合而成的材料制成的。金屬陶瓷

43、復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、比模量高、耐磨損、耐高溫等優(yōu)良性能,其中基體為________,增強(qiáng)體為________。 解析 (1)人類最早使用的金屬是Cu,Cu在潮濕的空氣中銹蝕的化學(xué)方程式為2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3。 (2)陶瓷屬于硅酸鹽(或無機(jī)非金屬)材料,生產(chǎn)陶瓷的主要原料是黏土,燒制陶瓷的主要工藝條件是溫度和氣氛。 (3)隔熱陶瓷瓦是由纖維和陶瓷復(fù)合而成的材料,金屬陶瓷復(fù)合材料中基體為陶瓷,增強(qiáng)體為金屬。 答案 (1)Cu Cu2(OH)2CO3 2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3 (2)硅酸鹽(或無機(jī)非金屬) 黏土 溫度 氣氛 (3)纖維 陶瓷 陶瓷 金屬

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