2015年化學(xué)高考題分類解析考點(diǎn)22 化學(xué)與技術(shù)(選修2)

高考試題分類解析PAGE考點(diǎn)22化學(xué)與技術(shù)（選修2）非選擇題1.(2015·全國(guó)卷Ⅰ·36)[化學(xué)——選修2:化學(xué)與技術(shù)]氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過(guò)程如下:回答下列問(wèn)題:(1)步驟①中得到的氧化產(chǎn)物是,溶解溫度應(yīng)控制在60～70℃,原因是

。(2)寫出步驟③中主要反應(yīng)的離子方程式。(3)步驟⑤包括用pH=2的酸洗、水洗兩步操作,酸洗采用的酸是(寫名稱)。(4)上述工藝中,步驟⑥不能省略,理由是

。(5)步驟②、④、⑤、⑧都要進(jìn)行固液分離。工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有(填字母)。A.分餾塔 B.離心機(jī)C.反應(yīng)釜 D.框式壓濾機(jī)(6)準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品mg,將其置于過(guò)量的FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加入適量稀硫酸,用amol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定到終點(diǎn),消耗K2Cr2O7溶液bmL,反應(yīng)中Cr2O72-被還原為Cr3+【解析】(1)反應(yīng)中銅被氧化為二價(jià)銅離子,所以氧化產(chǎn)物為銅離子。溫度太低反應(yīng)太慢,溫度太高銨鹽會(huì)分解,所以反應(yīng)控制在60~70℃。(2)反應(yīng)③中二價(jià)銅離子氧化亞硫酸根,生成硫酸根和氯化亞銅:2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO4(3)因?yàn)楫a(chǎn)物為硫酸銨,為了不增加雜質(zhì),用硫酸酸洗最好。(4)CuCl難溶于醇,在潮濕空氣中易水解氧化,所以醇洗可以除去其表面水分,防止其水解氧化。(5)分餾塔是用于分離互溶液體的設(shè)備,離心機(jī)可利用離心力使液體中的固體沉降,達(dá)到固液分離的目的,反應(yīng)釜為發(fā)生反應(yīng)的設(shè)備,框式壓濾機(jī)可以使物料中的水通過(guò)擠壓而排出,達(dá)到固液分離的目的;(6)根據(jù)題意,CuCl與K2Cr2O7發(fā)生氧化還原反應(yīng),K2Cr2O7被還原為Cr3+,則bmLamol·L-1K2Cr2O7溶液發(fā)生反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是ab×10-3×2×3mol=6ab×10-3mol,Cu+會(huì)被氧化為Cu2+,根據(jù)得失電子守恒,CuCl的物質(zhì)的量是6ab×10-3mol,則樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=(6ab×10-3mol×99.5g·mol-1)/mg×100%=0.597ab/m×100%。答案:(1)CuSO4(或Cu2+)溫度低溶解速度慢、溫度過(guò)高銨鹽分解(2)2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO(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/m×100%2.(2015·全國(guó)卷Ⅱ·36)【化學(xué)——選修2:化學(xué)與技術(shù)】苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工業(yè)上可用異丙苯氧化法生產(chǎn)苯酚和丙酮,其反應(yīng)和工藝流程示意圖如下:相關(guān)化合物的物理常數(shù)物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量密度(g·cm-3)沸點(diǎn)/℃異丙苯1200.8640153丙酮580.789856.5苯酚941.0722182回答下列問(wèn)題:(1)在反應(yīng)器A中通入的X是。(2)反應(yīng)①和②分別在裝置和中進(jìn)行(填裝置符號(hào))。(3)在分解釜C中加入的Y為少量濃硫酸,其作用是,優(yōu)點(diǎn)是用量少,缺點(diǎn)是。(4)反應(yīng)②為(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。反應(yīng)溫度應(yīng)控制在50～60℃,溫度過(guò)高的安全隱患是。(5)中和釜D中加入的Z最適宜的是(填標(biāo)號(hào)。已知苯酚是一種弱酸)a.NaOH b.CaCO3c.NaHCO3 d.CaO(6)蒸餾塔F中的餾出物T和P分別為和,判斷的依據(jù)是

。(7)用該方法合成苯酚和丙酮的優(yōu)點(diǎn)是?！窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)結(jié)合流程圖判斷反應(yīng)在哪個(gè)容器中進(jìn)行;(2)結(jié)合反應(yīng)的條件和產(chǎn)物判斷流程的優(yōu)劣?！窘馕觥?1)異丙苯被氧氣氧化為異丙苯過(guò)氧化氫,異丙苯過(guò)氧化氫在酸性溶液中分解得到苯酚和丙酮,所以反應(yīng)器A中通入的是氧氣。(2)根據(jù)流程圖可知反應(yīng)①和②分別在裝置A、C中進(jìn)行。(3)異丙苯過(guò)氧化氫在酸性溶液中分解,所以濃硫酸為催化劑,缺點(diǎn)是濃硫酸具有腐蝕性,易腐蝕設(shè)備。(4)反應(yīng)②的焓變小于0,反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度過(guò)高的安全隱患是容易引起裝置的爆炸。(5)苯酚與碳酸氫鈉不反應(yīng),所以應(yīng)選擇碳酸氫鈉。(6)由于苯酚的沸點(diǎn)高于丙酮,所以丙酮先汽化,故T為丙酮，p為苯酚。(7)通過(guò)流程和產(chǎn)物分析其優(yōu)點(diǎn)為原子利用率高。答案:(1)氧氣(或空氣)(2)AC(3)催化劑(提高反應(yīng)速率)腐蝕設(shè)備(4)放熱可能會(huì)導(dǎo)致(過(guò)氧化物)爆炸(5)c(6)丙酮苯酚苯酚的沸點(diǎn)高于丙酮(7)原子利用率高3.(2015·山東高考·32)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+NO22NaNO2+CO2(1)中和液所含溶質(zhì)除NaNO2及少量Na2CO3外,還有(填化學(xué)式)。(2)中和液進(jìn)行蒸發(fā)Ⅰ操作時(shí),應(yīng)控制水的蒸發(fā)量,避免濃度過(guò)大,目的是。蒸發(fā)Ⅰ產(chǎn)生的蒸汽中含有少量的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(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)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(shí),Na2CO3的理論用量為噸(假定Na2CO3恰好完全反應(yīng))?！窘忸}指南】解答本題注意以下兩點(diǎn):(1)注意分析加入物質(zhì)和原溶液之間的反應(yīng);(2)可以根據(jù)鈉原子守恒計(jì)算Na2CO3的理論用量。【解析】(1)NO2與堿液反應(yīng)可生成NaNO3。(2)濃度過(guò)大時(shí),NaNO3可能會(huì)析出;NaNO2有毒,不能直接排放,回收后可用于流程中的溶堿。(3)NaNO2在酸性條件下易被氧化,加入稀硝酸可提供酸性環(huán)境;母液Ⅱ的溶質(zhì)主要是NaNO3,所以回收利用時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液,或轉(zhuǎn)入結(jié)晶Ⅱ操作,故c、d合理。(4)1.38噸NaNO2的物質(zhì)的量為1.38×106÷69g·mol-1=2×104mol,則生成NaNO3的物質(zhì)的量為1×104mol,根據(jù)鈉原子守恒可知,Na2CO3的理論用量為1/2×(2×104+1×104)mol×106g·mol-1=1.59×106g=1.59噸。答案:(1)NaNO3(2)防止NaNO3的析出溶堿(3)將NaNO2轉(zhuǎn)化為NaNO3c、d(4)1.594.(2015·海南高考)[選修2—化學(xué)與技術(shù)]Ⅰ.下列有關(guān)海水綜合利用的說(shuō)法正確的是()A.電解飽和食鹽水可制得金屬鈉B.海帶提碘只涉及物理變化C.海水提溴涉及氧化還原反應(yīng)D.海水提鎂涉及復(fù)分解反應(yīng)Ⅱ.鐵在自然界分布廣泛,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國(guó)防科技中有重要應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)用鐵礦石(赤鐵礦)冶煉生鐵的高爐如圖(a)所示。原料中除鐵礦石和焦炭外還有。除去鐵礦石中脈石(主要成分為SiO2)的化學(xué)反應(yīng)方程式為、;高爐排出氣體的主要成分有N2、CO2和(填化學(xué)式)。(2)已知:①Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g)ΔH=+494kJ·mol-1②CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1③C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH=-110kJ·mol-1則反應(yīng)Fe2O3(s)+3C(s)+32O2(g)2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH=kJ·mol-1。理論上反應(yīng)放出的熱量足以供給反應(yīng)所需要的熱量(填上述方程式序號(hào))。(3)有人設(shè)計(jì)出“二步熔融還原法”煉鐵工藝,其流程如圖(b)所示,其中,還原豎爐相當(dāng)于高爐的部分,主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為

;熔融造氣爐相當(dāng)于高爐的部分。(4)鐵礦石中常含有硫,使高爐氣中混有SO2污染空氣,脫SO2的方法是

。【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)電解飽和食鹽水、海帶中提取碘單質(zhì)、海水提鎂和海水提溴等工業(yè)生產(chǎn)的掌握;(2)高爐煉鐵以及鐵的冶煉的相關(guān)知識(shí)的應(yīng)用?！窘馕觥竣?電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣,A錯(cuò)誤;海帶中碘元素以離子形式存在,提取碘涉及化學(xué)變化,B錯(cuò)誤;海水中溴元素以離子形式存在,海水提溴涉及氧化還原反應(yīng),C正確;海水提鎂涉及復(fù)分解反應(yīng),鎂離子變?yōu)闅溲趸V沉淀,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為氯化鎂都屬于復(fù)分解反應(yīng),D正確。Ⅱ.(1)用鐵礦石(赤鐵礦)冶煉生鐵的高爐如圖(a)所示,原料中除鐵礦石和焦炭外還有石灰石,用以除去鐵礦石中脈石(主要成分為SiO2)的化學(xué)反應(yīng)方程式為CaCO3CaO+CO2↑、CaO+SiO2CaSiO3;高爐排出氣體的主要成分有N2、CO2和CO。(2)反應(yīng)Fe2O3(s)+3C(s)+32O2(g)2Fe(s)+3CO2(g)可以通過(guò)①+②×3得到,則反應(yīng)的ΔH=ΔH1+3ΔH2=+494kJ·mol-1+3×(-283kJ·mol-1)=-355kJ·mol-1。理論上反應(yīng)②③放出的熱量足以