2019-2020年高考化学分类题库 考点22 化学与技术（选修2）.doc

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2019-2020年高考化学分类题库 考点22 化学与技术（选修2） 非选择题 1.(xx全国卷Ⅰ36)[化学——选修2:化学与技术] 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下: 回答下列问题: (1)步骤①中得到的氧化产物是　　　　,溶解温度应控制在60～70℃,原因是 　。 (2)写出步骤③中主要反应的离子方程式　 。 (3)步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是　　　　(写名称)。 (4)上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是 　。 (5)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有 　　　　(填字母)。 ( ) A．分馏塔 B．离心机 C．反应釜 D．框式压滤机 (6)准确称取所制备的氯化亚铜样品mg,将其置于过量的FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用amolL－1的K2Cr2O7溶液滴定到终点,消耗K2Cr2O7溶液bmL,反应中Cr2被还原为Cr3＋,样品中CuCl的质量分数为　　　　。 【解析】(1)反应中铜被氧化为二价铜离子,所以氧化产物为铜离子。温度太低反应太慢,温度太高铵盐会分解,所以反应控制在60~70℃。 (2)反应③中二价铜离子氧化亚硫酸根,生成硫酸根和氯化亚铜:2Cu2＋＋S＋2Cl－＋H2O2CuCl↓＋S＋2H＋。 (3)因为产物为硫酸铵,为了不增加杂质,用硫酸酸洗最好。 (4)CuCl难溶于醇,在潮湿空气中易水解氧化,所以醇洗可以除去其表面水分,防止其水解氧化。 (5)分馏塔是用于分离互溶液体的设备,离心机可利用离心力使液体中的固体沉降,达到固液分离的目的,反应釜为发生反应的设备,框式压滤机可以使物料中的水通过挤压而排出,达到固液分离的目的; (6)根据题意,CuCl与K2Cr2O7发生氧化还原反应,K2Cr2O7被还原为Cr3＋,则bmLamolL－1K2Cr2O7溶液发生反应时,转移电子的物质的量是ab10－323 mol=6ab10－3mol,Cu＋会被氧化为Cu2＋,根据得失电子守恒,CuCl的物质的量是6ab10－3mol,则样品中CuCl的质量分数=(6ab10－3mol99.5 gmol－1)/mg100%=0.597ab/m100%。 答案:(1)CuSO4(或Cu2＋)　温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解 (2)2Cu2＋＋S＋2Cl－＋H2O2CuCl↓＋S＋2H＋ (3)硫酸 (4)醇洗有利于加快去除CuCl表面水分,防止其水解氧化 (5)B、D　(6)0.597ab/m100% 2.(xx全国卷Ⅱ36)【化学——选修2:化学与技术】苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下: 相关化合物的物理常数 物质 相对分子质量 密度(gcm－3) 沸点/℃ 异丙苯 120 0.864 0 153 丙酮 58 0.789 8 56.5 苯酚 94 1.072 2 182 回答下列问题: (1)在反应器A中通入的X是　　　　。 (2)反应①和②分别在装置　　　　和　　　　中进行(填装置符号)。 (3)在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸,其作用是　 , 优点是用量少,缺点是　 。 (4)反应②为　　　　(填“放热”或“吸热”)反应。反应温度应控制在50～60℃,温度过高的安全隐患是　 。 (5)中和釜D中加入的Z最适宜的是　　　　(填标号。已知苯酚是一种弱酸) a.NaOH 　b.CaCO3 c.NaHCO3 　　　 　d.CaO (6)蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为　　　　和　　　　,判断的依据是 。 (7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是　 。 【解题指南】解答本题时应注意以下两点: (1)结合流程图判断反应在哪个容器中进行; (2)结合反应的条件和产物判断流程的优劣。 【解析】(1)异丙苯被氧气氧化为异丙苯过氧化氢,异丙苯过氧化氢在酸性溶液中分解得到苯酚和丙酮,所以反应器A中通入的是氧气。 (2)根据流程图可知反应①和②分别在装置A、C中进行。 (3)异丙苯过氧化氢在酸性溶液中分解,所以浓硫酸为催化剂,缺点是浓硫酸具有腐蚀性,易腐蚀设备。 (4)反应②的焓变小于0,反应为放热反应,温度过高的安全隐患是容易引起装置的爆炸。 (5)苯酚与碳酸氢钠不反应,所以应选择碳酸氢钠。 (6)由于苯酚的沸点高于丙酮,所以丙酮先汽化,故T为丙酮，p为苯酚。 (7)通过流程和产物分析其优点为原子利用率高。 答案:(1)氧气(或空气) (2)A　C (3)催化剂(提高反应速率)　腐蚀设备 (4)放热　可能会导致(过氧化物)爆炸 (5)c (6)丙酮　苯酚　苯酚的沸点高于丙酮 (7)原子利用率高 3.(xx山东高考32)工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3,工艺流程如下: 已知:Na2CO3＋NO＋NO22NaNO2＋CO2 (1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外,还有　　　(填化学式)。 (2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 蒸发Ⅰ产生的蒸汽中含有少量的NaNO2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的　　　　　　　(填操作名称)最合理。 (3)母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 母液Ⅱ需回收利用,下列处理方法合理的是　　　　。 a.转入中和液 　b.转入结晶Ⅰ操作 c.转入转化液 　 d.转入结晶Ⅱ操作 (4)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2∶1,则生产1.38吨NaNO2时,Na2CO3的理论用量为　　　　吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。 【解题指南】解答本题注意以下两点: (1)注意分析加入物质和原溶液之间的反应; (2)可以根据钠原子守恒计算Na2CO3的理论用量。 【解析】(1)NO2与碱液反应可生成NaNO3。 (2)浓度过大时,NaNO3可能会析出;NaNO2有毒,不能直接排放,回收后可用于流程中的溶碱。 (3)NaNO2在酸性条件下易被氧化,加入稀硝酸可提供酸性环境;母液Ⅱ的溶质主要是NaNO3,所以回收利用时应转入转化液,或转入结晶Ⅱ操作,故c、d合理。 (4)1.38吨NaNO2的物质的量为1.3810669 gmol－1=2104mol,则生成NaNO3的物质的量为1104mol,根据钠原子守恒可知,Na2CO3的理论用量为1/2(2104＋1104)mol106 gmol－1=1.59106g=1.59吨。 答案:(1)NaNO3 (2)防止NaNO3的析出　溶碱 (3)将NaNO2转化为NaNO3　c、d (4)1.59 4.(xx海南高考)[选修2—化学与技术] Ⅰ.下列有关海水综合利用的说法正确的是 ( ) A．电解饱和食盐水可制得金属钠 B．海带提碘只涉及物理变化 C．海水提溴涉及氧化还原反应 D．海水提镁涉及复分解反应 Ⅱ.铁在自然界分布广泛,在工业、农业和国防科技中有重要应用。 回答下列问题: (1)用铁矿石(赤铁矿)冶炼生铁的高炉如图(a)所示。原料中除铁矿石和焦炭外还有　　　　。除去铁矿石中脉石(主要成分为SiO2)的化学反应方程式为　 、　 ; 高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和　　　　(填化学式)。 (2)已知:①Fe2O3(s)＋3C(s)2Fe(s)＋3CO(g) ΔH=＋494 kJmol－1 ②CO(g)＋O2(g)CO2(g)　ΔH=－283 kJmol－1 ③C(s)＋O2(g)CO(g)　ΔH=－110 kJmol－1 则反应Fe2O3(s)＋3C(s)＋O2(g)2Fe(s)＋3CO2(g)的ΔH=　　　　kJmol－1。理论上反应　　　　放出的热量足以供给反应　　　　所需要的热量(填上述方程式序号)。 (3)有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺,其流程如图(b)所示,其中,还原竖炉相当于高炉的　　　　部分,主要反应的化学方程式为　 ; 熔融造气炉相当于高炉的　　　　部分。 (4)铁矿石中常含有硫,使高炉气中混有SO2污染空气,脱SO2的方法是 。 【解题指南】解答本题时应注意以下两点: (1)电解饱和食盐水、海带中提取碘单质、海水提镁和海水提溴等工业生产的掌握; (2)高炉炼铁以及铁的冶炼的相关知识的应用。 【解析】Ⅰ.电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,A错误;海带中碘元素以离子形式存在,提取碘涉及化学变化,B错误;海水中溴元素以离子形式存在,海水提溴涉及氧化还原反应,C正确;海水提镁涉及复分解反应,镁离子变为氢氧化镁沉淀,进而转化为氯化镁都属于复分解反应,D正确。 Ⅱ.(1)用铁矿石(赤铁矿)冶炼生铁的高炉如图(a)所示,原料中除铁矿石和焦炭外还有石灰石,用以除去铁矿石中脉石(主要成分为SiO2)的化学反应方程式为CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SiO2CaSiO3;高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和CO。 (2)反应Fe2O3(s)＋3C(s)＋O2(g)2Fe(s)＋3CO2(g)可以通过①＋②3得到,则反应的ΔH=ΔH1＋3ΔH2=＋494 kJmol－1＋3(－283 kJmol－1)=－355 kJmol－1。理论上反应②③放出的热量足以供给反应①所需的热量。 (3)“二步熔融还原法”炼铁工艺中还原竖炉相当于高炉的炉身部分,主要反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2;熔融造气炉相当于高炉的炉腹部分。 (4)脱SO2的方法是用碱液(或氢氧化钠溶液或氨水等)吸收。 答案:Ⅰ.C、D Ⅱ.(1)石灰石　CaCO3CaO＋CO2↑ CaO＋SiO2CaSiO3　CO (2)－355　②③　① (3)炉身　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　炉腹 (4)用碱液(或氢氧化钠溶液或氨水等)吸收