2019-2020年高考化學 專題二十六 化學與技術（全國通用）.doc

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2019-2020年高考化學 專題二十六 化學與技術（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)天然海水吸收了含硫的煙氣后，要用O2進行氧化處理，其反應的化學反應方程式是________________________________________________________。 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.重金屬離子對河流及海洋會造成嚴重污染。某化工廠廢水(pH＝2.0，ρ≈1 gmL－1)中含有Ag＋、Pb2＋等重金屬離子。其濃度各約為0.01 molL－1。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子，查找有關數(shù)據(jù)如下： 難溶電解質(zhì) AgI AgOH Ag2S PbI2 Pb(OH)2 PbS Ksp 8.310－17 5.610－8 6.310－50 7.110－9 1.210－15 3.410－28 (3)你認為往廢水中投入________(填字母序號)，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＋)＝_________________________________________________________________。 (5)如果用食鹽處理其只含Ag＋的廢水，測得處理后的廢水中NaCl的質(zhì)量分數(shù)為0.117%(假設廢水的密度為1.0 gcm－3)。若環(huán)境要求排放標準為c(Ag＋)低于1.010－8molL－1，該工廠處理后的廢水中c(Ag＋)＝___________________________________________________________________， 是否符合排放標準________(填“是”或“否”)。[已知Ksp(AgCl)＝1.810－10] 解析　 Ⅰ.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)量級最小，且遠遠小于其他物質(zhì)，故加入硫化物可使Ag＋、Pb2＋轉(zhuǎn)化為Ag2S、PbS而除去。 (4)c(Pb2＋)＝molL－1＝1.210－3 molL－1。 (5)c(Cl－)＝c(NaCl)＝＝0.02 molL－1， c(Ag＋)＝＝molL－1＝910－9 molL－1。 答案　(1)CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－ (2)2H2SO3＋O2===2H2SO4　中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸 (3)B　(4)1.210－3 molL－1　(5)910－9 molL－1　是 2．(xx河南開封模擬)(1)天然水中含有細菌，其主要成分是蛋白質(zhì)，指出兩種家庭中能殺滅水中細菌的簡單方法________、________； (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，設計軟化該水的實驗方案。 試劑：①Ca(OH)2溶液；②NaOH溶液；③飽和Na2CO3溶液；④肥皂水。 實驗方案：(填寫下表) 實驗步驟 現(xiàn)象 離子方程式 向硬水中加入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，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)量分數(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該濃海水需標準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)變性的方法殺滅水中的細菌。 (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極相連，陽極室發(fā)生反應2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl－減少，Na＋向陰極室移動，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，需標況下的氯氣的體積為22.4 L＝1 400 a103 L＝1 400am3。 答案　(1)加熱　加消毒劑(或紫外線消毒等) (2) 實驗步驟 現(xiàn)象 離子方程式 不再產(chǎn)生沉淀 白色沉淀 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ 飽和Na2CO3 白色沉淀 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ 過濾 (3)負　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)和使用時必須盡量用稀有氣體進行稀釋，同時需要避免光照、震動或受熱。實驗室以電解法制備ClO2的流程如圖： (1)ClO2中所有原子________(填“是”或“不是”)都滿足8電子結構。如圖所示方法制得的混合氣中雜質(zhì)氣體B能使石蕊試液顯藍色，除去該雜質(zhì)氣體可選用________。 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)和成品儲藏室區(qū)要有通風裝置和監(jiān)測及警報裝置 (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)生反應的化學方程式__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (4)我國廣泛應用經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣與固體亞氯酸鈉(NaClO2)反應制備，化學方程式是_____________________________________________________ _________________________________________________________________， 此法相比歐洲方法的優(yōu)點是__________________________________________。 (5)科學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，化學反應方程式為_______________________________________，此法提高了生產(chǎn)及儲存、運輸?shù)陌踩裕蚴莀________________________________________________________________。 解析　(1)ClO2中氯原子最外層有7個電子，是奇數(shù)，而兩個氧原子最外層共有12個電子，是偶數(shù)。所以ClO2中所有原子并不是都滿足8電子結構。能使石蕊試液顯藍色的氣體是氨氣，氨氣是堿性氣體，可用濃硫酸吸收。 (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氧化性氣體，故在工作區(qū)和成品儲藏室區(qū)要有通風裝置和監(jiān)測及警報裝置，D正確。 (3)根據(jù)“可能污染環(huán)境”可知反應中有氯氣生成，根據(jù)得失電子守恒、元素守恒等配平化學方程式。 (4)根據(jù)題目所給信息知，反應物為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的化學方程式為2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2。 (5)該方法中生成的二氧化碳起到稀釋作用，提高了生產(chǎn)、儲存及運輸?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　反應過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用 B組　專項能力訓練 非選擇題 1．(xx山東十校聯(lián)考)硫酸鐵銨[aFe2(SO4)3b(NH4)2SO4cH2O]廣泛用于城鎮(zhèn)生活飲用水、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，設計了如下工藝流程制取硫酸鐵銨。 請回答下列問題： (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)；氧化步驟反應的離子方程式為______________________________________________________。 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Fe2＋是否已全部被氧化，能否用酸性KMnO4溶液進行檢驗？________(填“能”或“不能”)，理由是________________________________________(可用語言或化學方程式說明)。 (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。則該硫酸鐵銨的化學式為________________________________________________________________________。 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)，應選擇H2O2作氧化劑。(3)操作甲的后續(xù)操作為過濾洗滌，再結合前面的操作可知操作甲為冷卻結晶。(4)氧化時加入的氧化劑是H2O2，也能使酸性KMnO4溶液褪色，干擾Fe2＋檢驗。(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，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 mol2－0.04 mol3＝0.08 mol，結晶水根據(jù)質(zhì)量守恒可知的質(zhì)量為14.00 g－0.04 mol56 gmol－1－0.1 mol96 gmol－1－0.08 mol18 gmol－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、結晶水的物質(zhì)的量之比為2∶5∶4∶2，再結合題給樣品化學式的形式，可得樣品的化學式為Fe2(SO4)32(NH4)2SO42H2O。 答案　(1)增大溶液中SO濃度，將Ca2＋轉(zhuǎn)化為沉淀，同時抑制Fe2＋水解　CaSO4 (2)b　H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (3)冷卻結晶 (4)不能　因為H2O2和Fe2＋均能使酸性KMnO4溶液褪色 (5)Fe2(SO4)32(NH4)2SO42H2O 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Ⅰ需控制反應溫度低于35 ℃，其目的是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)工業(yè)生產(chǎn)上常在反應Ⅲ的過程中加入一定量的醇類溶劑，其目的是__________________________________________________________________。 (4)反應Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過二硫酸銨)。電解時均用惰性電極，陽極發(fā)生的電極反應可表示為________________________________________ __________________________________________________________________。 (5)寫出碳酸亞鐵在空氣中煅燒的化學方程式：___________________________ __________________________________________________________________。 解析　(1)除去FeSO4溶液中的Fe3＋最好選用鐵屑。(2)如果溫度過高會導致NH4HCO3分解，同樣也會加快Fe2＋的水解，這樣會使原料利用率降低。(3)由題圖可看出反應Ⅲ中生成的K2SO4為固體，而K2SO4在無機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)電解池反應原理可知，陽極失電子發(fā)生氧化反應，本題實質(zhì)是電解硫酸銨溶液，根據(jù)反應后的產(chǎn)物可寫出正確的電極反應。 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________。 (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____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (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。現(xiàn)用4.0 molL－1H3PO4溶液和固體NaOH配制2.0 L該混合液。 (1)寫出相關反應的化學方程式_________________________________________、 ____________________________________________________________________。 (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，不僅產(chǎn)生Mg(OH)2，而且Ca2＋濃度增大，Ca2＋與溶液中原有的SO會產(chǎn)生CaSO4沉淀，導致產(chǎn)品不純。 (3)四氯化碳萃取溴的后處理比較復雜，同時對環(huán)境構成污染，不利于提高綜合經(jīng)濟效益。 (二)(1)酸堿中和反應，產(chǎn)生酸式鹽的化學方程式為NaOH＋H3PO4===NaH2PO4＋H2O、2NaOH＋H3PO4===Na2HPO4＋2H2O。 (2)根據(jù)題意設Na2HPO4的物質(zhì)的量為x mol，則NaH2PO4的物質(zhì)的量為3x mol，(x＋3x)31＝3.12.0，得x＝0.05，由Na守恒知n(NaOH)＝2x＋3x＝0.25 mol，m(NaOH)＝0.25 mol40 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，則沉淀中會夾雜CaSO4沉淀，產(chǎn)品不純(合理答案均計分) (3)四氯化碳萃取法工藝復雜、設備投資大；經(jīng)濟效益低、環(huán)境污染嚴重(合理答案均計分) (二)(1)NaOH＋H3PO4===NaH2PO4＋H2O 2NaOH＋H3PO4===Na2HPO4＋2H2O　(2)10 熱點一　化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(xx課標Ⅰ36，xx山東理綜32，xx課標Ⅰ36，xx浙江理綜，自選16) 【演練1】 對工業(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)水泥的技術研究獲得成功。具體生產(chǎn)流程如圖所示： 請回答下列問題： (1)操作a的名稱是________，實驗室中進行此操作的非玻璃儀器或用品有________；在實驗室中操作b的名稱是________。 (2)在裝置a中還生成兩種酸式鹽，它們的化學式分別是____________________________。 (3)依題意猜測固體A中一定含有的物質(zhì)的化學式是________(結晶部分不寫)。 (4)“熱交換器”是利用“廢熱”預熱________，除此之外還可利用硫酸工業(yè)的“廢熱”________。 (5)SO3在________(填設備名稱)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、冷卻結晶，操作a為過濾，過濾操作需要漏斗、玻璃棒、燒杯、鐵架臺(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)可以加熱反應物，也可以利用廢熱取暖或發(fā)電等。 (5)工業(yè)生產(chǎn)時在吸收塔中用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(含鐵圈)、濾紙　蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶 (2)NH4H2PO4、(NH4)2HPO4 (3)CaSO4 (4)參與反應的SO2和O2　發(fā)電(其他合理答案均可) (5)吸收塔　98%的濃硫酸 熱點二　化學與資源的開發(fā)利用(xx課標Ⅱ36，xx課標Ⅱ36，xx山東理綜28) 【演練2】 對“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_______________________________________________ __________________________________________________________________。 (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?shù)奈镔|(zhì)(如7.1 mg MgO)。若某天然水中c(Ca2＋)＝1.210－3molL－1，c(Mg2＋)＝610－4molL－1，則此水的硬度為________； (5)若(4)中的天然水還含有c(HCO)＝810－4molL－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，將每摩爾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1.810－3 molL－1，每升水中相當于含CaO的質(zhì)量為：1.810－3 molL－11 L56 gmol－1＝0.1 g，所以該天然水的硬度為10。 (5)n(HCO)＝810－4molL－110 000 L＝8 mol，將其轉(zhuǎn)化為CO需要氫氧化鈣的物質(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＋)＝610－4 molL－110 000 L＝6 mol，共需加入Ca(OH)2的質(zhì)量為10 mol74 gmol－1＝740 g；n(Ca2＋)＝1.210－3 molL－110 000 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 mol106 gmol－1＝1 484 g。 答案　(1)O2　CO2(或氮氣) (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 【演練3】 對“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，但也會對地球環(huán)境造成危害，這種危害是____________________________________________________。 (2)從未來能源需求及安全性等方面考慮，對煤進行綜合利用是保證經(jīng)濟可持續(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]，請完成下列化學反應方程式： 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——氫氣。即在高溫條件下使焦炭與水蒸氣反應，該反應的化學方程式為____________________________________。 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造成溫室效應。 (2)煤的干餾可以得到焦炭、焦爐氣、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，同時高溫環(huán)境中生成的CO能起到還原氧化鐵的作用。 (3)配平這兩個化學方程式時，注意生成物(CH2)n中的n，根據(jù)化學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)生反應生成CO和H2。 答案　 (1)石油　天然氣　溫室效應 (2)煤的干餾　提供能量(熱量)　提供還原劑 (3)①n　2n　1　n　②2n　n　1　n (4)C＋H2O(g)CO＋H2 熱點三　化學與材料制造(xx廣東理綜32，xx山東理綜31，xx課標Ⅱ36) 【演練4】 對“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： 請回答下列問題： (1)“溶解”過程中發(fā)生反應的化學方程式為___________________________。 (2)通過“過濾Ⅰ”過濾出來的殘渣成分是________(寫化學式，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：__________________________________________________________________。 (4)“煅燒”工藝中使用的設備名稱為__________________________________。 (5)“電解”工藝的陰極反應式為______________________________________。 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會生成Na2CO3和氫氧化鋁，通入過量二氧化碳時則生成NaHCO3和氫氧化鋁，故通過“過濾Ⅱ”產(chǎn)生的濾液中可能有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，溶液中的鋁元素能夠完全轉(zhuǎn)化為沉淀，若用HCl，因鹽酸是強酸，能夠溶解氫氧化鋁，實際工業(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行。 (5)電解氧化鋁的陰極反應是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 【演練5】 對“無機非金屬材料”的考查 材料是人類賴于生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎，與信息和能源一起成為當代文明的三大支柱。 (1)人類最早使用的金屬是________，其在潮濕的空氣中銹蝕生成________，反應的化學方程式為____________________________________________。 (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合材料，航天飛機機身上使用的隔熱陶瓷瓦是由________和________復合而成的材料制成的。金屬陶瓷復合材料具有比強度高、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方程式為2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3。 (2)陶瓷屬于硅酸鹽(或無機非金屬)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合而成的材料，金屬陶瓷復合材料中基體為陶瓷，增強體為金屬。 答案　(1)Cu　Cu2(OH)2CO3　2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3 (2)硅酸鹽(或無機非金屬)　黏土　溫度　氣氛 (3)纖維　陶瓷　陶瓷　金屬