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A2(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B3(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B4(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：NH3NO2HNO3D由乙烯制乙酸：H2CCH2CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH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，應把Cl2通入石灰乳中；C項，由NH3制硝酸的流程應為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H2CCH2CH3CHOCH3COOH。答案A5(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 BH2NCH2CH2NH2C(NH4)2CO3 DNa2CO3解析CO2是酸性氣體，作為捕碳劑的物質(zhì)應具有堿性， (尿素)不能作為捕碳劑。答案A6(xx·浙江六校3月聯(lián)考)化學與科學、技術(shù)、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反應的活化能，有利于提高該反應的平衡轉(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的活化能，不能改變平衡，所以不能提高反應物的平衡轉(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A7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N23H22NH3，A符合題意，3COFe2O33CO22Fe，B符合題意；SO2SO2,2SO2O22SO3，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D8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該反應采用450500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放出的熱量，用來加快反應速率；C項，把硫鐵礦磨成細粉末，增大反應物接觸面積，能加快反應速率；D項，SO2和O2反應放熱，高溫不利于SO2的轉(zhuǎn)化，450500時催化劑活性好。答案A9下列敘述正確的是()A“接觸法”制H2SO4時，催化氧化階段的反應原理為：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H<0B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，主要成分為硅酸鈣；D項黏土的主要成分是硅酸鹽。答案AC10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、甲酸鈉加熱脫氫的化學反應方程式分別為_、_。(2)該制備工藝中有兩次過濾操作，過濾操作的濾液是_，濾渣是_；過濾操作的濾液是_和_，濾渣是_。(3)工藝過程中和的目的是_。(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·L1的酸性KMnO4溶液滴定，至淺粉紅色不消褪，消耗KMnO4溶液15. 00 mL，反應的離子方程式為_；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，反應的化學方程式為CONaOHHCOONa，甲酸鈉加熱脫氫生成草酸鈉，反應的化學方程式為2HCOONaNa2C2O4H2。(2)該制備工藝中有兩次過濾操作，過濾操作是分離草酸鈉和氫氧化鈣反應的生成物，溶液為氫氧化鈉，固體為草酸鈣，所以濾液是氫氧化鈉溶液，濾渣是草酸鈣固體；過濾操作是分離草酸鈣和硫酸反應的生成物，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)工藝過程中是循環(huán)利用氫氧化鈉，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溶液反應的離子方程式為5C2O2MnO16H=2Mn28H2O10CO2，當?shù)味ㄖ翜\粉紅色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00 mL，則該成品的純度的計算式為×100%94.5%。答案(1)CONaOHHCOONa2HCOONaNa2C2O4H2(2)NaOH溶液CaC2O4H2C2O4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)5C2O2MnO16H=2Mn28H2O10CO2×100%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。已知合成氨的反應為：N23H22NH3H<0。請回答下列問題：(1)合成氨所需的氮氣來源于_；氫氣來源于水和碳氫化合物，如在9001000時，甲烷和水蒸氣在催化劑作用下能生成H2和CO2，寫出此反應的化學方程式：_。(2)合成氨為放熱反應，但工業(yè)上采用400500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)氨主要用來制取硝酸等產(chǎn)品。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”)。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)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：NH3HNO317 631 t×90% 50%x t得x6.67。答案(1)空氣CH42H2OCO24H2(2)該溫度范圍內(nèi)反應速率較快，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)吸水劑6.6713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，生成含Cu量約為98.5%的粗銅，該過程發(fā)生反應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，粗銅板應是圖中電極_(填圖中的字母)；在電極d上發(fā)生的電極反應式為_；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，生成的低價硫化物為FeS、Cu2S。根據(jù)氧化還原反應中化合價的升降規(guī)律，必然S元素被氧化為SO2，反應方程式為2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO2,2FeS3O22FeO2SO2，生成的FeO和SiO2反應生成FeSiO3。(2)根據(jù)信息寫出反應物和生成物，根據(jù)化合價升降相等的觀點將化學方程式配平：2Cu2S3O22Cu2O2SO2,2Cu2OCu2S6CuSO2。(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)2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO22FeS3O22FeO2SO2FeSiO3(2)2Cu2S3O22Cu2O2SO22Cu2OCu2S6CuSO2(3)cCu22e=CuAu、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)生的主要反應為：Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnOOH該電池中，負極材料主要是_，電解質(zhì)的主要成分是_，正極發(fā)生的主要反應是_。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圖(b)中產(chǎn)物的化學式分別為A_，B_。操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4。操作b中，綠色的K2MnO4溶液反應后生成紫色溶液和一種黑褐色固體，該反應的離子方程式為_。采用惰性電極電解K2MnO4溶液也能得到化合物D，則陰極處得到的主要物質(zhì)是_(填化學式)。解析(1)失電子者為負極，負極材料為Zn，電解質(zhì)為NH4Cl，正極發(fā)生的反應為：MnO2NHe=MnOOHNH3。(2)由普通鋅錳電池反應產(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。K2MnO4中Mn為6價，在酸性條件下發(fā)生歧化反應生成KMnO4和MnO2，反應的離子方程式為：3MnO2CO2=2MnOMnO22CO。電解K2MnO4溶液陽極得到KMnO4，陰極電極反應式：2H2e=H2。答案(1)ZnNH4ClMnO2NHe=MnOOHNH3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)ZnCl2NH4Cl3MnO2CO2=2MnOMnO22COH2