一点一练全国通用2022版高考化学总复习专题三十八化学与技术专题演练

题型集训38　化学与技术两年高考真题演练1．(2022·课标全国Ⅰ，36)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amol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反应中Cr2O被还原为Cr3＋，样品中CuCl的质量分数为________。2．(2022·山东理综，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＋NO2===2NaNO2＋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产生的蒸气中含有少量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\nc．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)。3．(2022·课标全国Ⅱ，36)将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。回答下列问题：(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________(填序号)。①用混凝法获取淡水　②提高部分产品的质量③优化提取产品的品种　④改进钾、溴、镁等的提取工艺(2)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2，并用纯碱吸收。纯碱吸收溴的主要反应是Br2＋Na2CO3＋H2O―→NaBr＋NaBrO3＋NaHCO3，吸收1molBr2时，转移的电子为________mol。(3)海水提镁的一段工艺流程如下图：浓海水的主要成分如下：离子Na＋Mg2＋Cl－SO浓度/(g·L－1)63.728.8144.646.4该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为________，产品2的化学式为____________________，1L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。(4)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为__________________________________________；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式___________________________________________。\n题型集训38　化学与技术一年模拟试题精练1.(2022·太原模拟)工业上用活性炭吸附海带提碘后废水中的I－制取I2，其流程如下图：(1)向废水中加入NaNO2并调节pH＜4，写出此反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(2)用活性炭吸附生成的单质碘的目的是____________________________________________________________________________________________，用浓、热NaOH洗脱吸附的碘的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)从调节pH后所得的溶液中获取碘，工业上可用热空气吹出，其原因是___________________________________________；若取少量该溶液在实验室中分离得到单质碘，需要进行的操作为________________________________________________________________________。2．(2022·哈尔滨三模)煤是重要的能源，也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识，解答下列问题：(1)煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。煤的液化技术又分为______________和______________。(2)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下所示：FeS2Fe2＋＋SOFe3＋这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为__________________________，第二步反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、________、________、和________。(4)工业上主要采用氨氧化法生产硝酸，如图是氨氧化率与氨－空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值；曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100%，理论上r{n(O2)/n(NH3)}＝________，实际生产要将r值维持在1.7～2.2之间，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．(2022·枣庄市模拟)硝酸铵是一种重要的工业产品，某工厂制备硝酸铵的流程图如下。请回答下列问题：\n(1)在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是________，其中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________。(2)1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2022年诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔在哈伯研究基础上证实了氢气和氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：已知图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是________、________。(3)在合成氨的设备(合成塔)中，设置热交换器的目的是________________________________________________________________________；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是___________________________________________________________________________________________。(4)若用NH3制取NO的转化率为96%，NO转化为硝酸的利用率为92%，则制取HNO3的氨占全部氨的物质的量分数为________。4．(2022·吉林联考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：已知：①2KOH＋Cl2===KCl＋KClO＋H2O(条件：温度较低)②6KOH＋3Cl2===5KCl＋KClO3＋3H2O(条件：温度较高)③2Fe(NO3)3＋3KClO＋10KOH===2K2FeO4＋6KNO3＋3KCl＋5H2O回答下列问题：(1)该生产工艺应在________(填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行。(2)写出工业上制取Cl2的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)配制KOH溶液时，是在每100mL水中溶解61.6gKOH固体(该溶液的密度为1.47g/mL)，它的物质的量浓度为________。\n(5)在“反应液Ⅰ”中加KOH固体的目的是①________________________________________________________________________，'②________________。(6)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后，副产品是________________(写化学式)。\n参考答案题型集训38　化学与技术【两年高考真题演练】1.解析　(1)步骤①是在硫酸提供的酸性条件下，利用硝酸铵氧化铜，氧化产物为CuSO4。若温度过高硝酸铵会分解，温度过低溶解速度慢，故选用60～70℃这一适宜温度。(2)步骤③后续操作是过滤，过滤得到的固体经处理得CuCl产品，所以反应③是生成CuCl，反应物为CuSO4、(NH4)2SO3、NH4Cl，利用SO还原Cu2＋，产物为CuCl沉淀，SO被氧化为SO，注意溶液呈酸性(H2SO4溶解)，然后配平即可。(3)由于水洗后回收硫酸铵，且CuCl可溶于Cl－浓度较大的体系，所以用硫酸洗，注意写名称。(4)步骤⑥为醇洗，由题给信息“CuCl难溶于醇”和“在潮湿空气中易水解氧化”，可知醇洗的目的有3个，一是洗去表面的可溶性杂质，二是减少产品的溶解损耗，三是洗去表面的残留水，便于快速干燥，防止其水解氧化。(5)由于是进行固液分离，故可用离心机和框式压滤机。(6)CuCl被FeCl3溶液氧化为Cu2＋，FeCl3被还原为Fe2＋，利用K2Cr2O7滴定Fe2＋，根据电子得失守恒有：CuCl～FeCl3～K2Cr2O7，w(CuCl)＝×100%＝%。答案　(1)CuSO4或Cu2＋　温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解(2)2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋　(3)硫酸(4)醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化　(5)BD　(6)%2.解析　(1)NO2与Na2CO3反应有NaNO3生成。(2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时，若水的蒸发量大，溶液浓度过大时，NaNO2有可能析出。蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的溶碱最合理。(3)母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3可将NaNO2氧化为NaNO3。母液Ⅱ中的溶质主要是NaNO3，将其转入转化液或转入结晶Ⅱ操作可以提高产率，所以合理处理的方法选c、d。(4)1.38吨NaNO2的物质的量为：1.38×106g÷69g/mol＝2×104mol，则生成的NaNO3物质的量为：1×104mol，根据Na原子守恒，则Na2CO3的理论用量＝1/2×(2×104＋1×104)mol×106g/mol＝1.59×106g＝1.59吨。答案　(1)NaNO3(2)防止NaNO2的析出　溶碱(3)将NaNO2氧化为NaNO3　c、d(4)1.593.解析　(1)利用混凝法只能除去海水中的悬浮物不能获取淡水，故设想和做法可行的是②③④。(2)配平化学方程式得：3Br2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3，由此可知，每3molBr2完全反应，转移5mole－，因此，吸收1molBr2时，转移的电子为mol。(3)根据浓海水的成分及工艺流程可知，脱硫后的澄清液中主要含有Na＋、Mg2＋、Cl－，则加入石灰乳发生反应，Ca(OH)2＋Mg2＋===Ca2＋＋Mg(OH)2，经过沉降过滤，滤渣干燥得到产品2，即Mg(OH)2，滤液主要含有Na＋、Cl－和大量的Ca2＋，用于浓海水脱硫，则脱硫阶段的主要离子反应为：Ca2＋＋SO===CaSO4↓，即产品1为CaSO4。由表中数据，可知1L浓海水中含有28.8gMg2＋，则最多可得到产品2的质量为：m[Mg(OH)2]＝×\n58g·mol－1＝69.6g。(4)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，熔融MgCl2中若有少量的水存在，则会发生Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑，从而造成产品镁的消耗。答案　(1)②③④(2)(3)Ca2＋＋SO===CaSO4↓　Mg(OH)2　69.6(4)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑【一年模拟试题精练】1.解析　(1)根据流程图中信息，加入NaNO2时有NO生成，发生了氧化还原反应，I－被氧化为I2，其离子方程式为2NO＋4H＋＋2I－===2NO↑＋I2＋2H2O；(2)用活性炭吸附生成的单质碘的目的是富集单质碘，根据流程图最后加入酸时又有I2生成，知用浓、热NaOH洗脱吸附生成的碘的化学方程式为3I2＋6NaOHNaIO3＋5NaI＋3H2O；(3)根据碘的物理性质，I2易升华，在水中的溶解度小，工业上可用热空气把I2从溶液中吹出；若取少量该溶液在实验室中分离得到单质碘，需要进行萃取、分液、蒸馏等操作。答案　(1)2NO＋4H＋＋2I－===2NO↑＋I2＋2H2O(2)富集单质碘　3I2＋6NaOHNaIO3＋5NaI＋3H2O(3)单质碘在水中溶解度小，易升华　萃取、分液、蒸馏2.解析　(1)煤直接液化是加氢转化为液体燃料的过程；间接液化是先气化、后液化的方法。(2)第一步先将－1价硫氧化；第二步再将Fe2＋氧化为Fe3＋。(4)由图像可知r{n(O2)/n(NH3)}＝1.25时，氨氧化率为100%。答案　(1)直接液化技术　间接液化技术　(2)2FeS2＋7O2＋2H2O4H＋＋2Fe2＋＋4SO　4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2O　(3)焦炉煤气　粗氨水　煤焦油　(4)1.25　O2太少不利于NH3的转化，r值为2.2时氨氧化率已近100%3.解析　(1)B中发生NH3的催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O，设备为氧化炉。(2)图②表示N2、H2吸附在催化剂表面，图③表示在催化剂表面N2、H2断裂为N、H原子，图④表示N、H原子结合生成NH3。(3)热交换器作用是利用余热，节约热量。吸收塔中通O2，发生反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，使NO全部转化为HNO3。(4)设总氨为1mol，制取HNO3的氨为xmol，则有0.96×0.92×x＝(1－x)，x＝0.53。答案　(1)氧化炉或氧化器4NH3＋5O24NO＋6H2O(2)N2、H2被吸附在催化剂表面　在催化剂表面N2、H2中化学键断裂(3)利用余热节约能源　可使NO循环利用，全部转化成HNO3\n(4)53%或4.解析　(1)由工艺流程及题给已知条件可知，流程图中生产工艺应在温度较低的情况下进行有利于KClO的生成。(2)工业制氯气是采用电解饱和食盐水的方法。(4)由密度、质量分数、物质的量浓度的关系式可求得c(KOH)≈10mol·L－1。(6)根据化学方程式可知，副产品是KNO3和KCl。答案　(1)温度较低(2)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑(3)＋6价的Fe元素易得电子表现出强氧化性，可杀菌消毒，还原产物Fe3＋，在水中水解形成Fe(OH)3胶体，可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉(4)10mol/L(5)①与“反应液Ⅰ”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO②为下一步反应提供反应物(6)KNO3、KCl