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2019-2020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)強(qiáng)化訓(xùn)練 1．石油和煤炭加工過程涉及多種技術(shù)和設(shè)備。 (1)石油分餾時(shí)，在不斷向________(填工業(yè)設(shè)備名稱)內(nèi)投放原料的同時(shí)獲得產(chǎn)品，該過程為______操作過程。 (2)石油裂化分為熱裂化、________和加氫裂化，裂化的目的是提高_(dá)_______的產(chǎn)量。 (3)煤的洗選是為了降低原煤中灰分和________的含量。煤的流化床燃燒是指空氣從底部吹向煤炭顆粒，并使全部煤炭顆粒________進(jìn)行燃燒的過程。 (4)煤的直接液化是煤與適當(dāng)溶劑混合后在高溫和________存在下與________作用生成液體燃料的過程。 解析：(1)石油的分餾是在分餾塔中進(jìn)行的，該過程為連續(xù)操作過程。(2)石油裂化分為熱裂化、催化裂化和加氫裂化，裂化的目的是提高輕質(zhì)燃料油(或汽油)的產(chǎn)量。(3)煤的洗選是為了降低原煤中灰分和硫的含量。煤的流化床燃燒是指空氣從底部吹向煤炭顆粒，并使全部煤炭顆粒浮動進(jìn)行燃燒的過程。(4)煤的直接液化是煤與適當(dāng)溶劑混合后在高溫和催化劑存在下與氫氣作用生成液體燃料的過程。 答案：(1)分餾塔　連續(xù) (2)催化裂化　輕質(zhì)燃料油(或汽油) (3)硫(或S)　浮動 (4)催化劑　氫氣(或H2) 2．海洋是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫，下圖是海水加工的示意圖： (1)海水淡化工廠通常采用的制備淡水的方法有________________(寫出兩種)。 (2)下圖是從濃縮海水中提取溴的流程圖。寫出下圖中試劑A的化學(xué)式：________，Na2CO3溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。 (3)制備金屬鎂是通過電解熔融的MgCl2，而不用MgO，其原因是________________________________________________________________________。 (4)食鹽也是一種重要的化工原料，氯堿工業(yè)就是通過電解飽和食鹽水來制備NaOH、H2和Cl2。海水中得到的粗鹽往往含有一些雜質(zhì)，必須加入一些化學(xué)試劑使雜質(zhì)沉淀，處理后的鹽水還需進(jìn)入陽離子交換塔，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 電解食鹽水在離子交換膜電解槽中進(jìn)行，陽離子交換膜的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)海水淡化工廠通常采用的制備淡水的方法有蒸餾法、電滲析法等。(2)A的作用是把Br－氧化為Br2，所以A為Cl2；Br2在Na2CO3溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)生成NaBr、NaBrO3，化學(xué)方程式為3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑。(3)MgO的沸點(diǎn)高于MgCl2，熔融MgO會消耗大量電能，為節(jié)約能源，應(yīng)電解熔融的MgCl2而不用MgO。(4)用試劑處理后的鹽水，雜質(zhì)并沒有除徹底，還含有少量的Mg2＋、Ca2＋，堿性條件下會生成沉淀損害離子交換膜；陽離子交換膜只允許陽離子通過，Cl－、Cl2與H2不能通過，所以可防止H2與Cl2混合發(fā)生爆炸，同時(shí)防止Cl－進(jìn)入陰極室，這樣可以獲得純凈的NaOH。 答案：(1)蒸餾法、電滲析法(合理答案均可) (2)Cl2　3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑ (3)MgO熔點(diǎn)很高，熔融MgO會消耗大量電能 (4)用試劑處理后的鹽水中還含有少量的Mg2＋、Ca2＋，堿性條件下會生成沉淀，損害離子交換膜　防止H2與Cl2混合發(fā)生爆炸，同時(shí)防止Cl－進(jìn)入陰極室，這樣可以獲得純凈的NaOH 3．(xx高考山東卷)工業(yè)上利用氨氧化獲得的高濃度NOx氣體(含NO、NO2)制備NaNO2、NaNO3，工藝流程如下： 已知：Na2CO3＋NO＋NO2===2NaNO2＋CO2 (1)中和液所含溶質(zhì)除NaNO2及少量Na2CO3外，還有________(填化學(xué)式)。 (2)中和液進(jìn)行蒸發(fā)Ⅰ操作時(shí)，應(yīng)控制水的蒸發(fā)量，避免濃度過大，目的是________________________________________________________________________。 蒸發(fā)Ⅰ產(chǎn)生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物質(zhì)，不能直接排放，將其冷凝后用于流程中的________(填操作名稱)最合理。 (3)母液Ⅰ進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)加入稀HNO3的目的是________________________________________。母液Ⅱ需回收利用，下列處理方法合理的是____________。 a．轉(zhuǎn)入中和液　　　　b．轉(zhuǎn)入結(jié)晶Ⅰ操作 c．轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液 d．轉(zhuǎn)入結(jié)晶Ⅱ操作 (4)若將NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)的量之比設(shè)為2∶1，則生產(chǎn)1.38噸NaNO2時(shí)，Na2CO3的理論用量為________噸(假定Na2CO3恰好完全反應(yīng))。 解析：(1)NO2與堿液反應(yīng)可生成NaNO3。 (2)蒸發(fā)Ⅰ操作的目的是使NaNO2結(jié)晶析出，使NaNO3留在母液中，當(dāng)水蒸發(fā)量太大時(shí)，可能會造成NaNO3的濃度過大，從而形成飽和溶液而結(jié)晶析出。NaNO2冷凝后用于流程中的溶堿操作，以達(dá)到原料循環(huán)利用的目的。 (3)酸性條件下，NaNO2易被氧化，加入HNO3可提供酸性環(huán)境。母液Ⅱ中含有NaNO3，將其轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液，或轉(zhuǎn)入結(jié)晶Ⅱ操作，以達(dá)到原料循環(huán)利用的目的。 (4)設(shè)Na2CO3理論用量為x，根據(jù)Na元素守恒得2＝＋，解得x＝1.59 t。 答案：(1)NaNO3 (2)防止NaNO3的析出　溶堿 (3)將 NaNO2轉(zhuǎn)化為NaNO3　cd (4)1.59 4．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1 000 ℃左右，黃銅礦與空氣反應(yīng)生成Cu和Fe的低價(jià)硫化物，且部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r(jià)氧化物。該過程中兩個(gè)主要反應(yīng)的化學(xué)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量為20%～50%。轉(zhuǎn)爐中，將冰銅加熔劑(石英砂)在1 200 ℃左右吹入空氣進(jìn)行吹煉。冰銅中的Cu2S被氧化，生成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(xué)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)明確黃銅礦與O2反應(yīng)，生成的低價(jià)硫化物為FeS、Cu2S。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)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與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(jià)升降相等的觀點(diǎn)將化學(xué)方程式配平：2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2,2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑。 (3)電解精煉時(shí)，粗銅作陽極，精銅作陰極，CuSO4溶液作電解液，比銅活潑的金屬失電子生成離子進(jìn)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＋2FeS＋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(jìn)入電解液中 5．(xx河北衡水中學(xué)二模)鍶(Sr)為第五周期ⅡA族元素，其化合物六水氯化鍶(SrCl26H2O)是實(shí)驗(yàn)室重要的分析試劑，工業(yè)上常以天青石(主要成分為SrSO4)為原料制備，生產(chǎn)流程如下： 已知：①經(jīng)鹽酸浸取后，溶液中除含有Sr2＋和Cl－外，還含有少量Ba2＋雜質(zhì)； ②SrSO4、BaSO4的溶度積常數(shù)分別為3.310－7、1.110－10； ③SrCl26H2O的摩爾質(zhì)量為267 g/mol。 (1)天青石焙燒前先研磨粉碎，其目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)隔絕空氣高溫焙燒，若0.5 mol SrSO4中只有S被還原，轉(zhuǎn)移了4 mol電子。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)為了得到較純的六水氯化鍶晶體，過濾2后還需進(jìn)行的兩步操作是________________________________________________________________________。 (4)加入硫酸的目的是________________________________________________________________________。 為了提高原料的利用率，濾液中Sr2＋的濃度應(yīng)不高于________mol/L(注：此時(shí)濾液中Ba2＋濃度為110－5 mol/L)。 (5)產(chǎn)品純度檢測：稱取1.000 g產(chǎn)品溶解于適量水中，向其中加入含AgNO3 1.10010－2mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl－外，不含其他與Ag＋反應(yīng)的離子)，待Cl－完全沉淀后，用含F(xiàn)e3＋的溶液作指示劑，用0.200 0 mol/L的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag＋以AgSCN白色沉淀的形式析出。 ①滴定反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②若滴定過程用去上述濃度的NH4SCN溶液20.00 mL，則產(chǎn)品中SrCl26H2O的質(zhì)量百分含量為________(保留4位有效數(shù)字)。 解析：(1)天青石焙燒前先研磨粉碎，其目的是增大反應(yīng)物的接觸面積，提高化學(xué)反應(yīng)速率。(2)隔絕空氣高溫焙燒，若0.5 mol SrSO4中只有S被還原，且轉(zhuǎn)移4 mol電子，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為SrSO4＋4CSrS＋4CO↑。(3)從過濾后的溶液中獲得晶體的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、烘干。(4)根據(jù)題目中已知，經(jīng)鹽酸浸取后的溶液中除含Sr2＋和Cl－外，還含有Ba2＋雜質(zhì)，所以加適量硫酸的目的是除去溶液中的Ba2＋雜質(zhì)。Ksp(BaSO4)＝1.110－10，c(Ba2＋)＝110－5 mol/L，則c(SO)＝ mol/L＝1.110－5mol/L，又Ksp(SrSO4)＝3.310－7，則濾液中c(Sr2＋)應(yīng)不高于 mol/L＝0.03 mol/L。(5)產(chǎn)品純度檢測，把稱量好的產(chǎn)品溶于水，加過量的AgNO3使Cl－沉淀，過量的Ag＋又和NH4SCN反應(yīng)產(chǎn)生AgSCN沉淀，過量的SCN－遇Fe3＋顯紅色，所以滴定反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰H4SCN溶液時(shí)，溶液由無色變?yōu)榧t色，且30 s內(nèi)不褪色。利用關(guān)系式： 　SrCl26H2O～2AgNO3 　1 mol 2 mol n(SrCl26H2O)　(1.10010－2－0.200 020.0010－3) mol n(SrCl26H2O)＝3.510－3 mol， 則產(chǎn)品中SrCl26H2O的百分含量為 100%＝93.45%。 答案：(1)增大反應(yīng)物的接觸面積，提高化學(xué)反應(yīng)速率 (2)SrSO4＋4CSrS＋4CO↑ (3)洗滌、干燥(或烘干) (4)除去溶液中Ba2＋雜質(zhì)　0.03 (5)①當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰H4SCN溶液時(shí)，溶液由無色變?yōu)榧t色，且30 s內(nèi)不褪色 ②93.45% 6．(xx江西六校3月聯(lián)考)通常情況下，當(dāng)空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)超過0.050%時(shí)，會引起明顯的溫室效應(yīng)。為減小和消除CO2對環(huán)境的影響，各國都在限制CO2的排放量，同時(shí)也在加強(qiáng)對CO2創(chuàng)新利用的研究。 (1)目前，推廣用超臨界CO2(介于氣態(tài)和液態(tài)之間)代替氟利昂作制冷劑，這一做法對環(huán)境的積極意義是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)科學(xué)家為提取空氣中的CO2，把空氣吹入碳酸鉀溶液中，然后再把CO2從溶液中提取出來，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)使之變?yōu)榭稍偕剂霞状?。流程如圖： ①分解池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②合成塔中，若有4.4 g CO2與足量H2恰好反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物，放出4.947 kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 (3)某同學(xué)擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)，他查得CaCO3、BaCO3的溶度積Ksp分別為4.9610－9、2.5810－9。他最好將空氣通入足量的________溶液中，實(shí)驗(yàn)時(shí)除測定溫度、壓強(qiáng)和空氣的體積外，還需測定____________________。 解析：(1)氟利昂能破壞臭氧層，用超臨界CO2代替氟利昂作制冷劑，可以減少氟利昂對臭氧層的破壞，從而起到保護(hù)臭氧層的作用。(2)在吸收池中K2CO3吸收CO2生成KHCO3，在分解池中KHCO3分解生成K2CO3、H2O和CO2，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KHCO3K2CO3＋CO2↑＋H2O；合成塔中發(fā)生的反應(yīng)為CO2＋3H2CH3OH＋H2O，若有4.4 g CO2與足量H2恰好反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物，放出4.947 kJ的熱量，則44 g CO2即1 mol CO2反應(yīng)放出的熱量是49.47 kJ，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.47 kJ/mol。(3)BaCO3的溶度積常數(shù)小于CaCO3的溶度積常數(shù)，為減小誤差，最好將空氣通入足量Ba(OH)2溶液中；用沉淀法測定空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)，需要計(jì)算被吸收的CO2的質(zhì)量，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)除測定溫度、壓強(qiáng)和空氣的體積外，還需測定生成沉淀的質(zhì)量。 答案：(1)保護(hù)臭氧層 (2)①2KHCO3K2CO3＋CO2↑＋H2O ②CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.47 kJ/mol (3)Ba(OH)2　生成沉淀的質(zhì)量