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2019-2020年高考化學二輪復習 上篇 專題突破方略 專題七 化學與技術(shù)強化訓練 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，在不斷向________(填工業(yè)設(shè)備名稱)內(nèi)投放原料的同時獲得產(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________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________進行燃燒的過程。 (4)煤的直接液化是煤與適當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行燃燒的過程。(4)煤的直接液化是煤與適當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．海洋是一個巨大的化學資源寶庫，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的化學式：________，Na2CO3溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為________________________________________________________________________。 (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)，必須加入一些化學試劑使雜質(zhì)沉淀，處理后的鹽水還需進入陽離子交換塔，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，化學方程式為3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑。(3)MgO的沸點高于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，同時防止Cl－進入陰極室，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，同時防止Cl－進入陰極室，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________(填化學式)。 (2)中和液進行蒸發(fā)Ⅰ操作時，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進行轉(zhuǎn)化時加入稀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，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，當水蒸發(fā)量太大時，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溶液作電解液，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＋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＋的形式進入電解液中 5．(xx河北衡水中學二模)鍶(Sr)為第五周期ⅡA族元素，其化合物六水氯化鍶(SrCl26H2O)是實驗室重要的分析試劑，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標準溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag＋以AgSCN白色沉淀的形式析出。 ①滴定反應(yīng)達到終點的現(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)達到終點的現(xiàn)象是當?shù)稳胱詈笠坏蜰H4SCN溶液時，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?shù)稳胱詈笠坏蜰H4SCN溶液時，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，當空氣中CO2的體積分數(shù)超過0.050%時，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，同時也在加強對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)化學反應(yīng)使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌Ａ鞒倘鐖D： ①分解池中反應(yīng)的化學方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 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)的熱化學方程式：________________________________________________________________________。 (3)某同學擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分數(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，實驗時除測定溫度、壓強和空氣的體積外，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的體積分數(shù)，需要計算被吸收的CO2的質(zhì)量，所以實驗時除測定溫度、壓強和空氣的體積外，還需測定生成沉淀的質(zhì)量。 答案：(1)保護臭氧層 (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