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1、2022年高考化學分類題庫 考點22 化學與技術（選修2）
非選擇題
1.(xx·全國卷Ⅰ·36)[化學——選修2:化學與技術]
氯化亞銅(CuCl)廣泛應用于化工、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生產CuCl的工藝過程如下:
回答下列問題:
(1)步驟①中得到的氧化產物是 ,溶解溫度應控制在60～70℃,原因是? 。
(2
2、)寫出步驟③中主要反應的離子方程式 。
(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都要進行固液分離。工業(yè)上常用的固液分離設備有
(填字母)。 ( )
A．分餾塔 B．離心機
C．反應釜 D．框式壓濾機
(6)準確稱取所制備的氯化亞銅樣品mg,將其置于過量的FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加入適量稀硫酸,用amol·L－1的K2Cr
3、2O7溶液滴定到終點,消耗K2Cr2O7溶液bmL,反應中Cr2被還原為Cr3＋,樣品中CuCl的質量分數為 。
【解析】(1)反應中銅被氧化為二價銅離子,所以氧化產物為銅離子。溫度太低反應太慢,溫度太高銨鹽會分解,所以反應控制在60~70℃。
(2)反應③中二價銅離子氧化亞硫酸根,生成硫酸根和氯化亞銅:2Cu2＋＋S＋2Cl－＋H2O2CuCl↓＋S＋2H＋。
(3)因為產物為硫酸銨,為了不增加雜質,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備,離心機可利用離心力使液體中的
4、固體沉降,達到固液分離的目的,反應釜為發(fā)生反應的設備,框式壓濾機可以使物料中的水通過擠壓而排出,達到固液分離的目的;
(6)根據題意,CuCl與K2Cr2O7發(fā)生氧化還原反應,K2Cr2O7被還原為Cr3＋,則bmLamol·L－1K2Cr2O7溶液發(fā)生反應時,轉移電子的物質的量是ab×10－3×2×3 mol=6ab×10－3mol,Cu＋會被氧化為Cu2＋,根據得失電子守恒,CuCl的物質的量是6ab×10－3mol,則樣品中CuCl的質量分數=(6ab×10－3mol×99.5 g·mol－1)/mg×100%=0.597ab/m×100%。
答案:(1)CuSO4(或Cu2＋) 溫
5、度低溶解速度慢、溫度過高銨鹽分解
(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/m×100%
2.(xx·全國卷Ⅱ·36)【化學——選修2:化學與技術】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苯酚和丙酮,其反應和工藝流程示意圖如下:
相關化合物的物理常數
物質
相對分子質量
密度(g·cm－3)
沸點/℃
異丙苯
120
0.864 0
153
丙酮
58
0.789 8
56.5
苯酚
94
1.072
6、2
182
回答下列問題:
(1)在反應器A中通入的X是 。
(2)反應①和②分別在裝置 和 中進行(填裝置符號)。
(3)在分解釜C中加入的Y為少量濃硫酸,其作用是 ,
優(yōu)點是用量少,缺點是 。
(4)反應②為 (填“放熱”或“吸熱”)反應。反應溫度應控制在50～60℃,溫度過高的安全隱患是 。
(5)中和釜D中加入的Z最適宜的是
7、(填標號。已知苯酚是一種弱酸)
a.NaOH b.CaCO3
c.NaHCO3 d.CaO
(6)蒸餾塔F中的餾出物T和P分別為 和 ,判斷的依據是? 。
(7)用該方法合成苯酚和丙酮的優(yōu)點是 。
【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:
(1)結合流程圖判斷反應在哪個容器中進行;
(2)結合反應的條件和產物判斷流程的優(yōu)劣。
【解析】(1)異丙苯被氧氣氧化為異丙苯過氧化氫,異丙苯過氧化氫在酸性溶液中分解得到苯酚和丙酮,所以反應器A中通入的是氧氣。
(2)
8、根據流程圖可知反應①和②分別在裝置A、C中進行。
(3)異丙苯過氧化氫在酸性溶液中分解,所以濃硫酸為催化劑,缺點是濃硫酸具有腐蝕性,易腐蝕設備。
(4)反應②的焓變小于0,反應為放熱反應,溫度過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,所以應選擇碳酸氫鈉。
(6)由于苯酚的沸點高于丙酮,所以丙酮先汽化,故T為丙酮，p為苯酚。
(7)通過流程和產物分析其優(yōu)點為原子利用率高。
答案:(1)氧氣(或空氣)
(2)A C
(3)催化劑(提高反應速率) 腐蝕設備
(4)放熱 可能會導致(過氧化物)爆炸
(5)c
(6)丙酮 苯酚 苯酚的沸點高于丙酮
(7)原
9、子利用率高
3.(xx·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)中和液所含溶質除NaNO2及少量Na2CO3外,還有 (填化學式)。
(2)中和液進行蒸發(fā)Ⅰ操作時,應控制水的蒸發(fā)量,避免濃度過大,目的是 。
蒸發(fā)Ⅰ產生的蒸汽中含有少量的NaNO2等有毒物質,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進行轉化時加入稀HNO3的目的是
10、 。
母液Ⅱ需回收利用,下列處理方法合理的是 。
a.轉入中和液 b.轉入結晶Ⅰ操作
c.轉入轉化液 d.轉入結晶Ⅱ操作
(4)若將NaNO2、NaNO3兩種產品的物質的量之比設為2∶1,則生產1.38噸NaNO2時,Na2CO3的理論用量為 噸(假定Na2CO3恰好完全反應)。
【解題指南】解答本題注意以下兩點:
(1)注意分析加入物質和原溶液之間的反應;
(2)可以根據鈉原子守恒計算Na2CO3的理論用量。
【解析】(1)NO2與堿液反應可生成NaNO3。
(2)濃度過大時,NaNO3可能會析出;NaNO2有毒,不能直
11、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的溶質主要是NaNO3,所以回收利用時應轉入轉化液,或轉入結晶Ⅱ操作,故c、d合理。
(4)1.38噸NaNO2的物質的量為1.38×106÷69 g·mol－1=2×104mol,則生成NaNO3的物質的量為1×104mol,根據鈉原子守恒可知,Na2CO3的理論用量為1/2×(2×104＋1×104)mol×106 g·mol－1=1.59×106g=1.59噸。
答案:(1)NaNO3
(2)防止NaNO3的析出 溶堿
(3)將NaNO2轉化為NaNO3 c、d
(4)1
12、.59
4.(xx·海南高考)[選修2—化學與技術]
Ⅰ.下列有關海水綜合利用的說法正確的是 ( )
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
D．海水提鎂涉及復分解反應
Ⅱ.鐵在自然界分布廣泛,在工業(yè)、農業(yè)和國防科技中有重要應用。
回答下列問題:
(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)的化學反應方程式為 、 ;
高爐排出氣體的主要成分有N2
13、、CO2和 (填化學式)。
(2)已知:①Fe2O3(s)＋3C(s)2Fe(s)＋3CO(g) ΔH=＋494 kJ·mol－1
②CO(g)＋O2(g)CO2(g) ΔH=－283 kJ·mol－1
③C(s)＋O2(g)CO(g) ΔH=－110 kJ·mol－1
則反應Fe2O3(s)＋3C(s)＋O2(g)2Fe(s)＋3CO2(g)的ΔH= kJ·mol－1。理論上反應 放出的熱量足以供給反應 所需要的熱量(填上述方程式序號)。
(3)有人設計出“二步熔融還原法”煉鐵工藝,其流程如圖(b)所示,其中,還原豎爐相當于高爐的 部分,主要反應
14、的化學方程式為? ;
熔融造氣爐相當于高爐的 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】解答本題時應注意以下兩點:
(1)電解飽和食鹽水、海帶中提取碘單質、海水提鎂和海水提溴等工業(yè)生產的掌握;
(2)高爐煉鐵以及鐵的冶煉的相關知識的應用。
【解析】Ⅰ.電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣,A錯誤;海帶中碘元素以離子形式存在,提取碘涉及化學變化,B錯誤;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,C正確;海水提鎂涉及復分解反應,鎂離子變?yōu)闅溲趸V沉淀,
15、進而轉化為氯化鎂都屬于復分解反應,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)的化學反應方程式為CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SiO2CaSiO3;高爐排出氣體的主要成分有N2、CO2和CO。
(2)反應Fe2O3(s)＋3C(s)＋O2(g)2Fe(s)＋3CO2(g)可以通過①＋②×3得到,則反應的ΔH=ΔH1＋3ΔH2=＋494 kJ·mol－1＋3×(－283 kJ·mol－1)=－355 kJ·mol－1。理論上反應②③放出的熱量足以供給反應①所需的熱量。
(3)“二步熔融還原法”煉鐵工藝中還原豎爐相當于高爐的爐身部分,主要反應的化學方程式為Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2;熔融造氣爐相當于高爐的爐腹部分。
(4)脫SO2的方法是用堿液(或氫氧化鈉溶液或氨水等)吸收。
答案:Ⅰ.C、D
Ⅱ.(1)石灰石 CaCO3CaO＋CO2↑
CaO＋SiO2CaSiO3 CO
(2)－355?、冖邸、?
(3)爐身 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 爐腹
(4)用堿液(或氫氧化鈉溶液或氨水等)吸收
2022年高考化學分類題庫 考點22 化學與技術（選修2）
