【2021屆備考】2020全國名校化學(xué)試題分類解析匯編：O單元-化學(xué)與技術(shù)

名目O單元化學(xué)與技術(shù)O1化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 1O2海水的綜合利用 8O3石油、煤和自然氣的綜合利用 8O4化學(xué)與材料、技術(shù)的進(jìn)展進(jìn)展 8O5化學(xué)與技術(shù)綜合 10O1化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)36．O1【2022·寧夏銀川一中三?！俊净瘜W(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù)】（15分）工業(yè)上可用食鹽和石灰石為主要原料，經(jīng)不同的方法生產(chǎn)純堿。請回答下列問題：（1）盧布蘭芳是以食鹽、石灰石、濃硫酸、焦炭為原料，在高溫下進(jìn)行煅燒，再浸取，結(jié)晶而制得純堿。

①食鹽和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為；

②硫酸鈉和焦炭、石灰石反應(yīng)的化學(xué)方程式為_（已知產(chǎn)物之一為CaS）；

（2）氨堿法的工藝如下圖所示，得到的碳酸氫鈉經(jīng)煅燒生成純堿。

①圖中的中間產(chǎn)物C是_______，D_______。（寫化學(xué)式）；②裝置乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為；

（3）聯(lián)合制堿法對氨堿法的改進(jìn)，其優(yōu)點(diǎn)是；（4）有人認(rèn)為碳酸氫鉀與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)相像，故也可用氨堿法以氯化鉀和石灰石為原料制碳酸鉀。請結(jié)合下圖的溶解度（S）隨溫度變化曲線，分析說明是否可行？。

【學(xué)問點(diǎn)】純堿工業(yè)（侯氏制堿）【答案解析】（1）①NaCl+H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl↑或2NaCl+H2SO4(濃)Na2SO4+2HCl↑(2分)②Na2SO4+2C+CaCO3CaS+Na2CO3+2CO2↑(2分)（2）Ca(OH)2(2分)NH3(2分)②NH3

+

CO2

+NaCl

+H2O

=

NaHCO3↓+

NH4Cl

（2分）（3）提高食鹽利用率、副產(chǎn)物氯化銨可用作化肥、可利用合成氨的產(chǎn)物CO2。(2分)（4）不行行(1分)由于KHCO3的溶解度較大，且在常溫下與KCl溶解度相差小，在銨鹽水碳酸化時(shí)無法大量析出。(2分)解析：（1）①依據(jù)難揮發(fā)性酸制備揮發(fā)性酸的原理，濃硫酸與氯化鈉晶體反應(yīng)生成HCl氣體，反應(yīng)方程式為：NaCl+H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl↑或2NaCl+H2SO4(濃)Na2SO4+2HCl↑(2分)；②硫酸鈉和焦炭、石灰石反應(yīng)的產(chǎn)物之一為CaS，說明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，S元素的化合價(jià)降低，Na2SO4作氧化劑，則作還原劑的為焦炭，C元素的化合價(jià)上升為+4價(jià)，由此可推斷產(chǎn)物還有碳酸鈉和二氧化碳，其反應(yīng)方程式為Na2SO4+2C+CaCO3CaS+Na2CO3+2CO2↑；（2）①甲裝置為煅燒石灰石生成氧化鈣和二氧化碳的裝置，生成的氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，所以C應(yīng)為Ca（OH）2，Ca（OH）2加入到丁裝置，與NH4Cl反應(yīng)生成NH3，則D應(yīng)為NH3；

②在溶液中足量的CO2和H2O及NH3會生成HCO3-，HCO3-再與Na+結(jié)合生成NaHCO3晶體，以沉淀的形式析出，故答案為：NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl

（3）該方法能提高原料的利用率，削減廢渣的排放，保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn)，消退了它的缺點(diǎn)，使食鹽的利用率提高；NH4Cl可做氮肥；可與合成氨廠聯(lián)合，使合成氨的原料氣CO轉(zhuǎn)化成CO2，革除了CaCO3制CO2這一工序．

故答案為：提高食鹽利用率、副產(chǎn)物氯化銨可用作化肥、可利用合成氨的產(chǎn)物CO2。

（4）由溶解曲線圖可知KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大，當(dāng)溫度高于40℃時(shí)，由圖象可知，降溫結(jié)晶時(shí)會析出較多的KCl；【思路點(diǎn)撥】本題以工藝流程為依托，綜合考查了氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的溶解性、化學(xué)試驗(yàn)等學(xué)問，綜合性較強(qiáng)，有確定難度。36．B3F1F2F4O1【2022·江西師大附中三?！俊净瘜W(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù)】（15分）第五主族的磷單質(zhì)及其化合物在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用。（1）同磷灰石在高溫下制備黃磷的熱化學(xué)方程式為：4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)H已知相同條件下：4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)△H12Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)△H2SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s)△H3用△H1、△H2和△H3表示H，則H=____________________；（2）三聚磷酸可視為三個(gè)磷酸分子（磷酸結(jié)構(gòu)式如圖）之間脫去兩個(gè)水分子產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)式為________________________________，三聚磷酸鈉（俗稱“五鈉”）是常用的水處理劑，其化學(xué)式為____________；（3）次磷酸鈉（NaH2PO2）可用于工業(yè)上的化學(xué)鍍鎳。①化學(xué)鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2PO2－，在酸性等條件下發(fā)生下述反應(yīng)：（a）_____Ni2++____H2PO2－+_____→___Ni++______H2PO3－+____（b）6H2PO-2+2H+=2P+4H2PO3+3H2↑請?jiān)诖痤}卡上寫出并配平反應(yīng)式（a）；②利用①中反應(yīng)可在塑料鍍件表面沉積鎳—磷合金，從而達(dá)到化學(xué)鍍鎳的目的，這是一種常見的化學(xué)鍍。請從以下方面比較化學(xué)鍍與電鍍。方法上的不同點(diǎn)：______________________________________________________；原理上的不同點(diǎn)：______________________________________________________；化學(xué)鍍的優(yōu)點(diǎn)：________________________________________________________。【學(xué)問點(diǎn)】熱化學(xué)方程式、氧化還原反應(yīng)方程式的配平、電解原理【答案解析】（1）△H1—3△H2+18△H3（2分）（2）（2分），Na5P3O10（2分）（3）2Ni2++1H2PO2－+1H2O→2Ni++1H2PO3－+2H+（3分）（4）化學(xué)鍍中鍍件直接與電解質(zhì)溶液接觸反應(yīng)；（2分）電鍍通過外加電流，在鍍件外形成鍍層

；化學(xué)鍍是利用化學(xué)腐蝕反應(yīng)；電鍍是利用電解池，外加電流進(jìn)行氧化還原反應(yīng)

；（2分）裝置簡便，節(jié)省能源，操作簡便

（2分）解析：（1）熱化學(xué)方程式4Ca5（PO4）3F（s）+2lSiO2（s）+30C（s）=3P4（g）+20CaSiO3（s）+30CO（g）+SiF4可以將下列三個(gè)反應(yīng)相加得到：4Ca5（PO4）3F（s）+3SiO2（s）=6Ca3（PO4）2（s）+2CaSiO3（s）+SiF4（g）△H1；6Ca3（PO4）2（s）+30C（s）=3P4（g）+18CaO（s）+30CO（g）3△H2；18SiO2（s）+18CaO（s）=18CaSiO3（s）18△H3；依據(jù)蓋斯定律可得△H=△H1+3△H2+18△H3；

（2）一個(gè)磷酸中的羥基與另一個(gè)磷酸的H之間可以脫水．結(jié)構(gòu)式則為，“五鈉”即五個(gè)鈉原子，所以三聚磷酸鈉的化學(xué)式為Na5P3O10，故答案為：Na5P3O10；

（3）①（a）依據(jù)得失電子守恒：鎳元素的化合價(jià)降低了1價(jià)，磷元素的化合價(jià)上升的2價(jià)，所以依據(jù)原子守恒結(jié)合電荷守恒可得配平的方程式為：2Ni2++1H2PO2－+1H2O→2Ni++1H2PO3－+2H+；

②從方法上分析，電鍍是利用電解原理通過外加直流電源，在鍍件表面形成的鍍層，鍍層一般只有鎳，而化學(xué)鍍是利用氧化還原反應(yīng)鍍件直接與電解質(zhì)溶液接觸，在塑料鍍件表面沉積鎳-磷合金，這是兩者的不同；從原理上分析，無論電鍍還是化學(xué)鍍均有電子的轉(zhuǎn)移，均是利用了氧化還原反應(yīng)，這是兩者的相同點(diǎn)，

故答案為：化學(xué)鍍中鍍件直接與電解質(zhì)溶液接觸反應(yīng)化學(xué)鍍無需通電，而電鍍需要通電；電鍍通過外加電流，在鍍件外形成鍍層；化學(xué)鍍是利用化學(xué)腐蝕反應(yīng)；電鍍是利用電解池，外加電流進(jìn)行氧化還原反應(yīng)；裝置簡便，節(jié)省能源，操作簡便化學(xué)鍍對鍍件的導(dǎo)電性無特殊要求。【思路點(diǎn)撥】本題考查同學(xué)對熱化學(xué)方程式含義及對氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的理解，綜合性較強(qiáng)，難度較大。36、A4H1H3J2F4O1【2022·臨川二中一?！浚刍瘜W(xué)—選修：化學(xué)與技術(shù)］SO2、NO是大氣污染物。吸取SO2和NO，獲得Na2S2O4和NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如下（Ce為鈰元素）：（1）裝置Ⅰ中生成HSO3－的離子方程為。（2）含硫各微粒（H2SO3、HSO3－和SO32－）存在于SO2與NaOH溶液反應(yīng)后的溶液中，它們的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)X(i)與溶液pH的關(guān)系如右圖所示。=1\*GB3①下列說法正確的是（填字母序號）。a．pH=8時(shí)，溶液中c(HSO3－)<c(SO32－)b．pH=7時(shí)，溶液中c(Na+)=c(HSO3－)+c(SO32－)c．為獲得盡可能純的NaHSO3，可將溶液的pH把握在4～5左右=2\*GB3②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加確定濃度的CaCl2溶液，溶液中毀滅渾濁，pH降為2，用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋溶液pH降低的緣由：。（3）裝置Ⅱ中，酸性條件下，NO被Ce4+氧化的產(chǎn)物主要是NO3－、NO2－，寫誕生成NO3－的離子方程式。（4）裝置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如下圖所示。①生成Ce4+的電極反應(yīng)式為。②生成Ce4+從電解槽的（填字母序號）口流出。已知進(jìn)入裝置Ⅳ的溶液中，NO2－的濃度為ag·L-1，要使1m3該溶液中的NO2－完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需至少向裝置Ⅳ中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2L。（用含a代數(shù)式表示，計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）【學(xué)問點(diǎn)】無機(jī)流程、溶液中的離子濃度大小、電化學(xué)、計(jì)算【答案解析】（1）SO2+OH－===HSO3－（2分）；（2）①a、c（3分）②HSO3－SO32－+H+，加入CaCl2溶液，Ca2++SO32－===CaSO3↓使平衡右移，c(H+)增大。（3）NO+2H2O+3Ce4+===3Ce3++NO3－+4H+（3分）（4）①Ce3+－===Ce4+（2分）②a（2分）（5）243a（242a、244a、5600a/23都給分）（3分）解析：（1）進(jìn)入裝置Ⅰ中的物質(zhì)有：NaOH、NO、SO2，則生成HSO3－的離子方程為：SO2+OH－===HSO3－（2）=1\*GB3①如圖pH=8時(shí)，溶液中c(HSO3－)<c(SO32－)a正確。pH=7時(shí)，溶液中c(Na+)+c(H+)=c(HSO3－)+2c(SO32－)+c(OH-)，c(H+)=c(OH-)，所以b不正確。如圖pH把握在4～5左右，溶液中沒有HSO3－，所以c錯(cuò)。=2\*GB3②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加確定濃度的CaCl2溶液，溶液中毀滅渾濁，pH降為2緣由為HSO3－SO32－+H+，加入CaCl2溶液，Ca2++SO32－===CaSO3↓使平衡右移，c(H+)增大。（3）裝置Ⅱ中，如流程圖反應(yīng)物為NO、Ce4+生成物有Ce3+、NO3－。依據(jù)電荷守恒和題意給出酸性溶液，反應(yīng)物還有H2O，生成物還有H+。依據(jù)氧化還原原理和得失電子守恒配平得NO+2H2O+3Ce4+===3Ce3++NO3－+4H+。（4）①依據(jù)流程圖其電極方程式只能是Ce3+－=Ce4+。②由Ce3+－=Ce4+得陽極生成Ce4+，所以從電解槽的a口流出。（5）依據(jù)得失電子守恒NO2－和O2的物質(zhì)的量之比為2:1。得氧氣的體積為=243a?！舅悸伏c(diǎn)撥】本題考查了離子方式、電極方程式的書寫，溶液中濃度大小的比較，氧化還原反應(yīng)，利用電荷守恒計(jì)算。題目難度較大。留意從已知提取信息，培育看圖分析力氣。32．C3J2O1【2022·中山一中高考內(nèi)部調(diào)研】（16分）堿式硫酸鐵Fe(OH)SO4對水中的懸浮物、有機(jī)物、硫化物、重金屬等都能絮凝，工業(yè)上常用硫酸亞鐵法制備，工藝流程如下圖所示：已知：Fe3+沉淀完全時(shí)的pH＝3.1，F(xiàn)e2+沉淀完全時(shí)的pH＝9.7。（1）請寫出溶解過程中加快溶解速率和提高浸出率的兩點(diǎn)措施：_______________________________，______________________________。（2）加入硫酸的作用是把握體系的pH值，若硫酸加入量過小，反應(yīng)體系酸度太低，簡潔生成沉淀；若硫酸加入量過大，不利于產(chǎn)品形成，試從平衡移動(dòng)的角度分析緣由是。（3）氧化過程中生成的氣體遇空氣變紅棕色。寫出氧化過程發(fā)生的離子方程式：________________________________________________________________。（4）流程圖中的“系列操作”包括，，過濾，洗滌，烘干?！緦W(xué)問點(diǎn)】化工流程分析【答案解析】（16分）（1）適當(dāng)升溫、充分?jǐn)嚢?、延長溶解時(shí)間等（每空2分，共4分）（2）Fe(OH)3沉淀；（2分）過量的硫酸與Fe(OH)SO4電離出來的OH－中和，使電離平衡向右移動(dòng)（3分）（3）Fe2++NO2－+SO42－+H+＝Fe(OH)SO4+NO↑（3分）（4）蒸發(fā)濃縮（2分）、冷卻結(jié)晶；（2分）；解析：（1）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素及規(guī)律，適當(dāng)升溫、充分?jǐn)嚢?、延長溶解時(shí)間等均可加快溶解速率和提高浸出率。（2）若硫酸加入量過小，反應(yīng)體系酸度太低，F(xiàn)e3＋簡潔轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。若硫酸加入量過大，過量的硫酸與Fe(OH)SO4電離出來的OH－中和，使電離平衡向右移動(dòng)，不利于產(chǎn)品形成。（3）氧化過程生成的氣體為NO，NO2－被還原為NO，則Fe2＋被氧化為Fe3＋，依據(jù)得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒配平離子方程式為：Fe2++NO2－+SO42-+H+＝Fe(OH)SO4+NO↑。（4）流程圖中的“系列操作”是由溶液得到晶體，為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，洗滌，烘干?！舅悸伏c(diǎn)撥】本題考查堿式硫酸鐵的工藝流程分析，主要考查工藝流程中原理、操作及措施等，涉及化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)試驗(yàn)操作等學(xué)問。O2海水的綜合利用O3石油、煤和自然?氣的綜合利用O4化學(xué)與材料、技術(shù)的進(jìn)展進(jìn)展36、A4B3E3J1J2J4O4【2022·武漢二中模擬】【化學(xué)——選修2化學(xué)與技術(shù)】（15分）納米材料二氧化鈦(TiO2)具有很高的化學(xué)活性，可做性能優(yōu)良的催化劑。（1）工業(yè)上二氧化鈦的制備是：I.將干燥后的金紅石(主要成分TiO2,主要雜質(zhì)SiO2)與碳粉混合裝入氯化爐中，在高溫下通入Cl2,制得混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4。II.將混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4分別，得到純潔的TiCl4。III.在TiCl4中加水、加熱，水解得到沉淀TiO2?xH2O。IV.TiO2·xH2O高溫分解得到TiO2。①TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài)是_______。II中所實(shí)行的操作名稱_______。資料卡片物質(zhì)資料卡片物質(zhì)熔點(diǎn)沸點(diǎn)SiCl4－70℃57.6℃TiCl4－25℃136.5℃②照試驗(yàn)IV中，應(yīng)將TiO2.xH2O放在_______(填儀器編號)中加熱。（2）據(jù)報(bào)道：“生態(tài)大路”是在鋪設(shè)時(shí)加入確定量的TiO2,TiO2受太陽光照射后，產(chǎn)生的電子被空氣或水中的氧獲得，生成H2O2,其過程大致如下：a.O2→2Ob.O+H2O→2OH(羥基)c.OH+OH→H2O2①b中破壞的是（填“極性共價(jià)鍵”或“非極性共價(jià)鍵”）。②H2O2能清除路面空氣中的等，其主要是利用了H2O2的（填“氧化性”或“還原性”）。（3）過氧化氫是重要的化學(xué)試劑，它的水溶液又稱為雙氧水，常用作消毒、殺菌、漂白等。某化學(xué)愛好小組取確定量的過氧化氫溶液，精確?????測定了過氧化氫的含量。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝孩偃?0.00mL密度為Pg/mL的過氧化氫溶液稀釋至250mL。取稀釋后的過氧化氫溶液25.00mL至錐形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸餾水稀釋，作被測試樣。用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測試樣，其反應(yīng)的離子方程式如下，請將相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)配平及化學(xué)式填寫在方框里。MnO+H2O2+H+=Mn2++H2O+②滴定時(shí)，將高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液注入______________（填“酸式”或“堿式”）滴定管中。滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是____________________________。③重復(fù)滴定三次，平均耗用Cmol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,則原過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________。④若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消逝，則測定結(jié)果_________（填“偏高”或“偏低”或“不變”）。【學(xué)問點(diǎn)】制備試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)；化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算；極性鍵和非極性鍵；氧化還原反應(yīng)；直接加熱的儀器及使用方法；物質(zhì)分別和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用【答案解析】（1）①液態(tài)(1分)蒸餾(1分)②b(1分)（2）①極性共價(jià)鍵(1分)②氧化性(1分)（3）①2562