2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題16 化學(xué)與技術(shù)(選修)限時(shí)訓(xùn)練.doc
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2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題16 化學(xué)與技術(shù)(選修)限時(shí)訓(xùn)練1(xx江西六校聯(lián)考)通常情況下,當(dāng)空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)超過(guò)0.050%時(shí),會(huì)引起明顯的溫室效應(yīng)。為減小和消除CO2對(duì)環(huán)境的影響,各國(guó)都在限制CO2的排放量,同時(shí)也在加強(qiáng)對(duì)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(duì)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(lái),經(jīng)化學(xué)反應(yīng)使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌A鞒倘鐖D:分解池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。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(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_。(3)某同學(xué)擬用沉淀法測(cè)定空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù),他查得CaCO3、BaCO3的溶度積Ksp分別為4.96109、2.58109。他最好將空氣通入足量的_溶液中,實(shí)驗(yàn)時(shí)除測(cè)定溫度、壓強(qiáng)和空氣的體積外,還需測(cè)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(duì)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2KHCO3K2CO3CO2H2O;合成塔中發(fā)生的反應(yīng)為CO23H2CH3OHH2O,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)H49.47 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(cè)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(cè)定溫度、壓強(qiáng)和空氣的體積外,還需測(cè)定生成沉淀的質(zhì)量。答案:(1)保護(hù)臭氧層(2)2KHCO3K2CO3CO2H2OCO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H49.47 kJ/mol。(3)Ba(OH)2生成沉淀的質(zhì)量2(xx河北衡水中學(xué)一模)過(guò)氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì)、處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮,也可用于應(yīng)急供氧等。實(shí)驗(yàn)室可用工業(yè)碳酸鈣(含MgCO3、FeCO3等雜質(zhì))制取純凈的碳酸鈣,然后再用純的碳酸鈣制取過(guò)氧化鈣,其主要流程如下:已知:CaO28H2O呈白色,微溶于水,加熱至350左右開(kāi)始分解放出氧氣,425分解完全。(1)寫(xiě)出反應(yīng)中氧化還原反應(yīng)的離子方程式:_。(2)向反應(yīng)后的溶液中加濃氨水的目的是:_。(3)反應(yīng)生成CaO28H2O的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)。(4)反應(yīng)常用冰水控制溫度在0左右,其可能原因是(寫(xiě)出兩種):_;_。(5)測(cè)定產(chǎn)品中CaO2的含量的實(shí)驗(yàn)步驟是第一步:準(zhǔn)確稱取a g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過(guò)量的b g KI晶體,再滴入少量2 mol/L的H2SO4溶液,充分反應(yīng)。第二步:向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液。第三步:逐滴加入濃度為c molL1的Na2S2O3溶液至反應(yīng)完全,消耗Na2S2O3溶液V mL。已知:I22S2O=2IS4O。CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)(用字母表示)。某同學(xué)第一步和第二步的操作都很規(guī)范,第三步滴速太慢,這樣測(cè)得的CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能_(填“不受影響”“偏低”或“偏高”),原因是_。解析:(1)工業(yè)碳酸鈣中含有FeCO3、MgCO3等雜質(zhì),其中FeCO3中Fe為2價(jià),具有還原性,能和稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(2)通過(guò)流程圖可知,加濃氨水用于調(diào)節(jié)溶液的pH,除去Mg2、Fe3。(5)測(cè)定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生如下反應(yīng):CaO22I4H=I2Ca22H2OI22S2O=2IS4O故CaO2I22S2O 1 2 n(CaO2) Vc103moln(CaO2) mol則CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%若第三步滴速太慢,在酸性條件下空氣中的O2也可以將KI氧化為I2,使消耗的Na2S2O3增多,從而使測(cè)得的CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。答案:(1)3FeCO310HNO=3Fe3NO3CO25H2O(2)調(diào)節(jié)溶液的pH,使Mg2、Fe3沉淀完全(3)CaCl2H2O22NH38H2O=CaO28H2O2NH4Cl(4)防止H2O2分解,提高其利用率降低CaO28H2O溶解度,提高產(chǎn)率(5)%偏高在酸性條件下空氣中的O2也可以把KI氧化為I2,使消耗的Na2S2O3增多,從而使測(cè)得的CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高3(xx四川德陽(yáng)四校聯(lián)考)硫酸鋅被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥領(lǐng)域。工業(yè)上由氧化鋅礦(主要成分為ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)生產(chǎn)ZnSO47H2O的一種流程如下:(1)步驟包括酸浸和過(guò)濾兩個(gè)操作。酸浸時(shí),需不斷通入高溫水蒸氣的目的是_ _。過(guò)濾時(shí)為防堵塞,過(guò)濾裝置需常用NaOH溶液清洗,其清洗原理是_(用化學(xué)方程式表示)。(2)步驟中,在pH約為5.1的濾液中加入高錳酸鉀,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2兩種沉淀,該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(3)步驟所得濾渣Z的主要成分是_。(4)取28.70 g ZnSO47H2O加熱至不同溫度,剩余固體的質(zhì)量變化如下圖所示。步驟中的烘干操作需在減壓條件下進(jìn)行,其原因是_。在圖中C點(diǎn),680時(shí)所得固體的化學(xué)式為_(kāi)(填字母序號(hào))。aZnObZnSO4cZnSO4H2O dZn3O(SO4)2解析:(1)通入高溫水蒸氣可以升高溫度,使反應(yīng)速率加快。由于反應(yīng)中產(chǎn)生硅酸,硅酸難溶于水,所以過(guò)濾時(shí)易發(fā)生堵塞。硅酸能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),因此過(guò)濾裝置常用NaOH溶液清洗。(2)該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),F(xiàn)e元素由2價(jià)升高到3價(jià),Mn元素從7價(jià)降低到4價(jià),根據(jù)得失電子守恒及質(zhì)量守恒即可寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式。(3)步驟所得溶液中含有銅離子,在步驟中加入鋅粉可以把銅置換出來(lái),則步驟所得濾渣Z的主要成分是銅和剩余的鋅。(4)溫度高,硫酸鋅晶體易分解,減壓烘干可以降低烘干溫度,防止ZnSO47H2O分解。28.70 g ZnSO47H2O晶體的物質(zhì)的量是0.1 mol,A點(diǎn)晶體質(zhì)量變?yōu)?7.90 g,即減少10.8 g,相當(dāng)于減少0.6 mol結(jié)晶水,即A點(diǎn)所得固體的化學(xué)式為ZnSO4H2O。B點(diǎn)與A點(diǎn)相比固體質(zhì)量又減少1.8 g,說(shuō)明此時(shí)完全失去結(jié)晶水,即B點(diǎn)所得固體的化學(xué)式為ZnSO4。C點(diǎn)固體質(zhì)量為13.43 g,如果全部是氧化鋅,則其質(zhì)量應(yīng)是8.10 g,不合理,所以根據(jù)以上分析可知C點(diǎn)所得固體的化學(xué)式為Zn3O(SO4)2。答案:(1)升高溫度,以加快反應(yīng)速率H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O(2)3Fe2MnO8H2O=3Fe(OH)3MnO(OH)25H(3)Cu、Zn(4)降低烘干的溫度,防止ZnSO47H2O分解d4尿素不但可用作氮肥,也是一種重要的化工資源。(1)尿素溶液可吸收硝酸工業(yè)尾氣中的NO、NO2,將其轉(zhuǎn)化為對(duì)大氣無(wú)污染的物質(zhì),若三者的物質(zhì)的量相等時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi);該反應(yīng)中的氧化劑是_(填化學(xué)式)。(2)利用尿素可生產(chǎn)三聚氰胺和純堿,其流程如圖:反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi);副產(chǎn)品b的化學(xué)式為_(kāi)。某同學(xué)根據(jù)本流程圖,模擬侯氏制堿法時(shí),應(yīng)先通入_(“副產(chǎn)品a”或“副產(chǎn)品b”);若實(shí)驗(yàn)所用飽和氯化鈉溶液中含溶質(zhì)58.5 g(室溫),通入氣體足量,最后得到無(wú)水純堿26.0 g,則該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為_(kāi);針對(duì)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該同學(xué)進(jìn)行認(rèn)真分析,發(fā)現(xiàn)其操作步驟并沒(méi)有錯(cuò)誤,則造成損失的主要原因是_。(3)含尿素的廢水超標(biāo)排放會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化,可加適當(dāng)NaClO處理,則處理過(guò)程的離子方程式為_(kāi)。解析:(1)轉(zhuǎn)化為對(duì)大氣無(wú)污染的物質(zhì),即N2、CO2,再根據(jù)物質(zhì)的量相等配平方程式;化合價(jià)降低、得到電子的是NO2、NO。(2)分析流程圖,a、b應(yīng)為NH3、CO2中的一種,根據(jù)C、N元素比例關(guān)系及元素守恒可確定a為NH3,進(jìn)而寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。模擬侯氏制堿法時(shí),先通入溶解能力強(qiáng)的NH3,再通入CO2;依2NaClNa2CO3,產(chǎn)率26.0 g(0.5 mol106 gmol1)100%49.6%。(3)處理含尿素的廢水時(shí),尿素作還原劑,得到N2,NaClO作氧化劑生成Cl。答案:(1)CO(NH2)2NONO2=CO22N22H2ONO、NO2(2)CO(NH2)2HCNONH3CO2副產(chǎn)品a49.06%NaHCO3在水中有較大的溶解度,未能全部析出(3)3ClOCO(NH2)2=CO22H2O3ClN25鎳電池廣泛應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車系統(tǒng),電極材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成。某興趣小組對(duì)該電池電極材料進(jìn)行資源回收研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下:已知:NiCl2易溶于水,F(xiàn)e3不能氧化Ni2。NiC2O4的溶解度大于Ni(OH)2?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)“酸溶”過(guò)程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。加熱能提高鎳的浸出率,但是溫度不宜過(guò)高,其原因是_。(2)加入氧化鎳的目的是_;也可以用NiCO3替代氧化鎳,寫(xiě)出一個(gè)相關(guān)反應(yīng)的離子方程式:_。(3)電解過(guò)濾的濾液得到Y(jié)和氣體X,Y是_(填化學(xué)式),X被Y溶液吸收得到吸收液,該吸收液參與“氧化”過(guò)程,寫(xiě)出“氧化”過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。(4)有人提出,加入Na2C2O4溶液后,過(guò)濾、洗滌,再將得到的固體在保護(hù)氣作用下灼燒,可以獲得高純度的鎳粉。寫(xiě)出固體分解的化學(xué)方程式:_。解析:(1)該電極材料中有Ni(OH)2、Fe2O3、Al、C,只有鋁與鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)。溫度過(guò)高,使鹽酸中氯化氫揮發(fā)加劇,增大了鹽酸消耗量,且氯化氫污染空氣。(2)加入氧化鎳或碳酸鎳都可以促進(jìn)鐵離子、鋁離子水解。(3)加入草酸鈉溶液,發(fā)生反應(yīng)NiCl2Na2C2O4=2NaClNiC2O4,過(guò)濾后得到NiC2O4固體和氯化鈉溶液;加入氫氧化鈉溶液將溶解度較大的NiC2O4轉(zhuǎn)化成溶解度較小的Ni(OH)2。電解氯化鈉溶液得到NaOH和Cl2,Cl2和NaOH反應(yīng)生成NaClO和NaCl的混合液,NaClO氧化Ni(OH)2生成Ni(OH)3。(4)NiC2O4中碳為3價(jià),若要得到鎳粉,鎳元素化合價(jià)降低2,則碳元素化合價(jià)升至4,得到CO2。答案:(1)2Al6H=2Al33H2氯化氫易揮發(fā),其利率降低,且污染空氣(2)將Fe3、Al3轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3、Al(OH)33NiCO32Fe33H2O=2Fe(OH)33Ni23CO,(或3NiCO32Al33H2O=2Al(OH)33Ni23CO2)(3)NaOH2Ni(OH)2NaClOH2O=2Ni(OH)3NaCl(4)NiC2O4Ni2CO2- 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