1、第十一单元化学与技术(选考)第1节化学与工农业生产一、选择题(本大题共42分，每小题6分，每小题只有一个正确选项)1工、农业及城市生活污水中含磷，对于处理污水时要不要除去磷，下列说法正确的是()。A磷是生物的营养元素，不必除去B含磷的污水是很好的肥料，不必除去C含磷污水排到自然水中，引起藻类繁殖，使水变质，必须除去D磷对人无毒，除去与否无关紧要2根据化学常识，下列说法正确的是()。A施用碳铵后应立即盖上土壤B复合肥是两种或两种以上化肥的混合物C可用工业用盐作食盐用于烹调D加碘食盐中的“碘”通常是指碘单质3下列工业生产中用到的原料气体，可以不经过净化处理的是()。A硫酸工业中进入热交换器的气体B
2、合成氨工业中进入合成塔的气体C硝酸工业中进入氧化炉的气体(氨的催化氧化)D漂白粉工业中通入石灰乳的气体4(2015年江苏徐州模拟)联合制碱法中关键的一步是把NH4Cl从几乎饱和的NaHCO3溶液中分离出来，为此根据NaCl和NH4Cl溶解度的差异，向混合溶液中通入某种气体，同时加入磨细的食盐，可析出不夹带NaHCO3的NH4Cl。NaCl和NH4Cl共同存在时的溶解度曲线如图所示，以下操作正确的是()。选项通入气体温度控制ACO23040 BCO2010 CNH33040 DNH3010 5.(2015年东北三校联考)下列有关工业生产的叙述正确的是()。A在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中，均
3、必须对尾气进行吸收处理B硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量C炼铁是铁矿石在高温下被氧化的过程D用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气中的氮氧化物，不仅可以防止有害物质的排放，还可以生产有用的NaNO26下列关于化工生产原理的叙述中，均符合目前工业生产实际的是()。A氯碱工业中的阳离子交换膜阻止阳离子通过B氯气和氢气混合在光照条件下反应生成氯化氢，用水吸收得到盐酸C合成氨工业中，用铁触媒作催化剂，可提高单位时间氨的产量D二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸7我国化学家侯德榜根据NaHCO3的溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HC
4、O3、NH4Cl都小的性质，运用CO2NH3H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl的反应原理制备纯碱。下面是在实验室进行模拟工业生产的流程示意图：气体A的饱和溶液A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体,纯碱下列叙述错误的是()。AA气体是NH3，B气体是CO2B第步得到的晶体是发酵粉的主要成分C第步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒D第步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶二、非选择题(本大题共58分)8(13分)合成氨和接触法制硫酸都是重要的化学工业。(1)在实际合成氨的生产过程中，要分离出氨气，目的是_ _；而在硫酸工业合成SO3的过程中，不需要分离出SO3，原因是_ _。(2)接触法制硫酸，尾
5、气中的SO2可用石灰水吸收生成CaSO3，然后再用硫酸处理，化学方程式为：_，_。(3)燃煤烟气中的SO2可用氨水吸收，化学反应为2NH3SO2H2O=(NH4)2SO3，(NH4)2SO3SO2H2O=2NH4HSO3，能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有_(填字母)。A增大氨水浓度B升高反应温度C使燃煤烟气与氨水充分接触D通入空气使SO2转化为SO采用该方法脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2，原因是_ _(用离子方程式表示)。9(2014年新课标卷，15分)磷矿石主要以磷酸钙Ca3(PO4)2H2O和磷灰石Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3等形式存在。图(a)为目前
6、国际上磷矿石利用的大致情况。其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。部分物质的相关性质如下：熔点/沸点/备注白磷44280.5PH3133.887.8难溶于水，有还原性SiF49086易水解回答下列问题：(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的_%。(2)以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为：_。现有1 t折合含有P2O5约30%的磷灰石，最多可制得85%的商品磷酸_t。(3)如图(b)所示，热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成
7、分是_(填化学式)。冷凝塔1的主要沉积物是_，冷凝塔2的主要沉积物是_。(4)尾气中主要含有_，还含有少量的PH3、H2S和HF等。将尾气先通入纯碱溶液，可除去_，再通入次氯酸钠溶液，可除去_(均填化学式)。(5)相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是_。10(2015年新课标卷，15分)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)步骤中得到的氧化产物是_，溶解温度应控制在60 70
8、，原因是_。(2)写出步骤中主要反应的离子方程式：_。(3)步骤包括用pH2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，步骤不能省略，理由是_。(5)步骤、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m g，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a molL1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL，反应中Cr2O被还原为Cr3，样品中CuCl的质量分数为_ _。11(2015年山东卷，15分)工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体
9、(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：已知：Na2CO3NONO2=2NaNO2CO2(1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有_(填化学式)。(2)中和液进行蒸发操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是_。蒸发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_(填操作名称)最合理。(3)母液进行转化时加入稀HNO3的目的是_。母液需回收利用，下列处理方法合理的是_(填字母序号)。a转入中和液 b转入结晶操作c转入转化液 d转入结晶操作(4)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为21，则生产1.38 t
10、NaNO2时，Na2CO3的理论用量为_t(假定Na2CO3恰好完全反应)。第2节化学与资源开发利用一、选择题(本大题共42分，每小题6分，每小题只有一个正确选项)1(2015年山东德州一中月考)由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：在一定条件下脱水干燥；加熟石灰；加盐酸；过滤；浓缩结晶。其先后顺序正确的是()。A BC D2某年世界水日的主题是“水与粮食安全”。下列关于水处理的方法不正确的是()。A向水中通入O3，用以杀菌消毒B向酸性废水中加入生石灰，将其中和C向废水中加入Na2CO3，可将细小悬浮物凝聚D向废水中加入Na2S，可将其中的Cu2、Hg2沉淀析出3天然气的主要成分CH4是一种会
11、产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应前者大。下列叙述：天然气与煤、石油相比是较洁净的能源；等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大；燃烧天然气也是酸雨的成因之一；甲烷可用于制造合成氨的原料气；用甲烷可生成CCl4；甲烷易完全燃烧，故燃烧甲烷时不必保持空气流畅。其中正确的是()。A BC D4如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法不正确的是()。AE口逸出H2B从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性C标准状况下每生成22.4 L Cl2，便产生2 mol NaOHD粗盐水中含Ca2、Mg2、Fe3、SO等离子，精制时先加Na2CO3溶液5下列关
12、于镁的冶炼说法中，正确的是()。A利用海水和石灰水作用可以得到氯化镁B由氯化镁的结晶水合物得到氯化镁属于物理变化C冶炼镁的最后一步反应为MgCl2溶液的电解D利用氯化镁冶炼金属镁而不利用氧化镁的原因是氧化镁的熔点太高6(2015年云南玉溪一中月考)海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如下图所示)。下列有关说法正确的是()。A第步中除去粗盐中的SO、Ca2、Mg2、Fe3等杂质，加入的药品顺序为：Na2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸B第步中结晶析出的MgCl26H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2C在第步中溴元素均被氧化D从第步到第步的目的是为了浓缩Br27下
13、列有关化工生产的叙述中正确的是()。A将煤液化、气化，有利于提高燃料的燃烧效率，减少污染物的排放B侯氏制碱法是向饱和NaCl溶液中先通入CO2再通入氨气制取纯碱C电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量与阴极析出铜的质量相等D工业生产硫酸时，建高烟囱可以降低地面SO2的浓度，减少空气污染二、非选择题(本大题共58分)8(13分)水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。请回答下列问题：(1)水质优劣直接影响人体健康。天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是_(填两种物质的名称)，其净水作用的原理是_ _。(2)水的净化与软化的区别是_。(3)硬度为1的水是指每升水含10 mg Ca
14、O或与之相当的物质(如7.1 mg MgO)。若某天然水中c(Ca2)1.2103 molL1，c(Mg2)6104 molL1，则此水的硬度为_。(4)若(3)中的天然水还含有c(HCO)8104 molL1，现要软化10 m3这种天然水，则需先加入Ca(OH)2_g，后加入Na2CO3_g。(5)如上图是电渗析法淡化海水的原理图。其中，电极A接直流电源的正极，电极B接直流电源的负极。隔膜A是_(填“阴”或“阳”)离子交换膜。某种海水样品，经分析含有大量的Na、Cl，以及少量的K、SO。若用上述装置对该海水进行淡化，当淡化工作完成后，A、B、C三室中所得溶液(或液体)的pH分别为pHA、pH
15、B、pHC，则其大小顺序为_。9(15分)已知煤的近代结构模型如图所示：(1)从煤的结构模型来看，煤是工业上获得_烃的重要来源。(2)我国大约70%的煤是直接用于燃烧的，从煤的结构模型来看，在提供热量的同时产生大量的_等气体物质，造成严重的大气污染。(3)“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量，而且烟尘排放量也可减少80%，致癌物苯并芘的排放量也减少，同时节煤20%30%。“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐。下列物质中适宜作固硫剂的是_(填字母序号)。A氯化钙 B氧化钙C硫酸钙 D氢氧化钙(4)某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其“固硫”过程：_
16、。(5)除上述的“型煤”技术外，为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还有_、_、_等。10(2014年四川卷，15分)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。请回答下列问题：(1)上述流程脱硫实现了_(选填下列字母编号)。A废弃物的综合利用 B白色污染的减少C酸雨的减少(2)用MnCO3能除去溶液中Al3和Fe3，其原因是_ _。(3)已知：25 、101 kPa时，
17、Mn(s)O2(g)=MnO2(s)H520 kJmol1，S(s)O2(g)=SO2(g)H297 kJmol1，Mn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s)H1065 kJmol1，SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是：_。(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是：_。(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是：_。(6)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。按照图示流程，将a m3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆，若SO2的脱除率为89.6%，最终得
18、到MnO2的质量为c kg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于MnO2_kg。11(2013年新课标卷，15分)草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下：回答下列问题：(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为：_、_。(2)该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作的滤液是_，滤渣是_；过滤操作的滤液是_和_，滤渣是_。(3)工艺过程中和的目的是_ _。(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是_。(5)结晶水合草酸成品的纯
19、度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250 g溶于水，用0.0500 molL1的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00 mL，反应的离子方程式为：_；列式计算该成品的纯度：_。第3节化学与材料的发展一、选择题(本大题共42分，每小题6分，每小题只有一个正确选项)1下列有关材料的说法不正确的是()。A传统的无机非金属材料虽有不少优点，但质脆，经不起热冲击B新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点，但强度比较差C高温结构材料具有能承受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点D新型无机非金属材料特点之一是具有电学特性2下列有关材料的说法不
20、正确的是()。A金属材料是指金属及合金，合金性能优于纯金属B传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐C复合材料是由基体和增强体两部分组成的DC60也是一种材料3下列关于工业冶金的描述中不正确的是()。A电解冶炼铝，阳极反应式为2O24e=O2B电解法精炼铜，用粗铜作为阴极C电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极产物相同D在镀件上电镀锌，用锌盐(如硫酸锌)溶液作为电镀液4石灰石、生石灰和熟石灰均是重要的化工原料，下列工业生产中，可能用到上述原料的是()。炼铁；炼钢；从海水中提取镁；铝的冶炼；制水泥；制玻璃；制漂白粉；烧制陶瓷。A BC D全部5下列叙述正确的是()。A“接触法”制
21、H2SO4时，催化氧化阶段的反应原理为：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0B海水提镁的主要步骤为：C普通水泥的主要成分是硅酸钙D黏土的主要成分是三氧化二铝6炼钢生产中，用纯氧代替空气的目的是()。降低碳的含量，除去硫、磷杂质；防止因氮气的影响使钢变脆；克服氮气排出时带走热量；有利于调整钢中硅、锰含量。A B C D7在下列物质变化中，没有发生化学反应的是()。A橡胶的硫化 B普通玻璃的熔化C有机玻璃的老化 D水泥的固化二、非选择题(本大题共58分)8(13分)下图是传统的工业生产金属铝的基本流程图。结合铝生产的流程图回答下列问题：(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是_(
22、填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品_(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。(2)在金属铝的冶炼中加入冰晶石和氟化钙的目的是_。(3)在冶炼过程中，阳极材料需要定期进行更换，原因是氧化铝溶解并和部分冰晶石发生反应生成Al2OF，写出该反应的离子方程式：_。若电解的总反应为2Al2O33C3CO24Al，则阳极的电极反应式为：_ _。(4)冰晶石能在碱性溶液中分解，写出冰晶石与足量NaOH溶液反应生成两种钠盐的化学方程式：_。(5)已知生产1 mol铝消耗的电能为1.8106 J,9 g铝制饮料罐可回收能量为0.2 kJ，则铝制饮料罐的热回收效率_。(热回收效率回收能量/生产耗能100%)9(1
23、5分)氯碱工业中，通过电解饱和食盐水获得重要的化工原料。其中氯气用途十分广泛，除用于净水、环境消毒外，还用于生产盐酸、聚氯乙烯、氯苯等。(1)电解饱和食盐水的化学方程式为：_。(2)氯气用于生产半导体材料硅的流程如下：石英砂的主要成分是_，在制备粗硅时，焦炭的作用是_。由四氯化硅得到高纯硅的化学方程式为：_ _。(3)用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的聚氯乙烯(PVC塑料)就是以氯气和乙烯为主要原料通过_、消去和_三步主要反应生产的。生产聚氯乙烯的有关反应的化学方程式为_，_，_。(4)上述两种生产过程可得到同一种副产品，该副产品是_。10.(2014年海南卷，15分)锌是一种应用广泛
24、的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分)，以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：回答下列问题：(1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为_。(2)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为_，其作用是_。(3)电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用PbAg合金惰性电极，阳极逸出的气体是_。(4)改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质。“氧压酸浸”中发生主要反应的离子方程式为：_。(5)我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星
25、著的天工开物中有关于“升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红冷淀，毁罐取出即倭铅也。”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为：_。(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌).(2015年湖北模拟)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：(6)焙砂含Cu量为20%50%。转炉中，将焙砂加熔剂(石英砂)在1200 左右吹入空气进行吹炼。焙砂中的Cu2S被氧化成Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式是：_、_。(7)假定各步反应都完全，完成下列计算：由6 mol Cu
26、FeS2生成6 mol Cu，求消耗O2的物质的量_mol；6 mol CuFeS2和14.25 mol O2反应，理论上可得到_mol Cu。11(2015年海南卷，15分)铁在自然界分别广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。 (a) (b)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含有_。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：Fe2O3(s)3C(s)=2Fe(s)3CO(g)H494 kJmol1；CO(g)O2(g)=CO2(g)H283 k
27、Jmol1；C(s)O2(g)=CO(g)H110 kJmol1，则反应Fe2O3(s)3C(s)O2(g)=2Fe(s)3CO2(g)的H_kJmol1。理论上反应_放出的热量足以供给_(填上述方程式序号)反应所需的热量。(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_ _。第十一单元化学与技术(选考)第1节化学与工农业生产1C解析：含磷污水必须经处理后才能排放，否则会引起水体富营养化。2A解析：施用氮肥后立即覆
28、盖可防止氮元素损失；复合肥中含有两种或两种以上的营养元素，并非一定是两种或两种以上的化肥；工业盐的主要成分是NaNO2，有毒，不可用于烹调食品；加碘食盐加的是含碘元素的物质，一般为KIO3。3D解析：原料气体如果不进行净化处理，则其中含有的杂质会造成催化剂中毒，A、B、C选项都需要使用催化剂。4D解析：由图可知，溶液的温度在010 的范围内，有利于NaCl的溶解和NH4Cl的析出；向溶液中加NaCl增大Na和Cl的浓度，向溶液中通NH3增大OH和NH的浓度，这些都有利于NH4Cl的析出。5D解析：合成氨工业不需要对尾气进行吸收；硫酸工业中接触室中发生的反应为2SO2O22SO3，利用该反应放出
29、的热量来预热SO2；金属冶炼的实质是Mnne=M，为金属被还原的过程；NONO22NaOH=2NaNO2H2O，NO、NO2完全被碱液吸收。6C解析：解答本题要注意以下两点：(1)氯碱工业中的阳离子交换膜的作用是阻止阴离子通过；(2)氯气和氢气混合在光照条件下发生爆炸，反应不易控制，不能用于工业生产。7D解析：“侯氏制碱法”是中学阶段常研究的工业生产知识之一，主要应注重对其反应原理的理解。它是先制得氨化的饱和食盐水，再往其中通入CO2(即是往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2，不能依次通入CO2、NH3，因为NH3在水中的溶解度远远大于CO2，先将溶液氨化后，吸收CO2的效果更好)，第步
30、即得到NaHCO3悬浊液，第步应将NaHCO3加热分解以得到Na2CO3。8(1)减小生成物浓度，使平衡向生成NH3的方向移动该反应中SO2的转化率高，达到平衡后SO2含量较少，故不需要分离SO3(2)SO2Ca(OH)2=CaSO3H2OCaSO3H2SO4=CaSO4SO2H2O(3)ACHCOSO2=CO2HSO解析：(1)从氨合成塔出来的平衡混合气体中，NH3的体积约占15%，因此需将NH3及时分离出，使化学平衡向正反应方向移动，提高原料的转化率。SO2的催化氧化反应达到平衡时，SO2的转化率较高，故不需要分离SO3。(2)用石灰水吸收SO2生成CaSO3，然后再用硫酸处理得到含量较高
31、的SO2，可返回用作原料。(3)增大氨水浓度，能反应掉较多的SO2，提高了SO2去除率；升高反应温度只能加快化学反应速率，且(NH4)2SO3、NH4HSO3受热易分解，又生成SO2；当SO2转化为NH4HSO3时，通入空气才能将其氧化，但空气不能直接氧化SO2，所以不能提高SO2去除率。H2SO3酸性强于H2CO3，会抑制CO2的溶解。9(1)69(2)Ca5F(PO4)35H2SO4=5CaSO4HF3H3PO40.49(3)CaSiO3液态白磷固态白磷(4)CO、SiF4SiF4、H2S、HFPH3(5)产品纯度高(浓度大)解析：(1)4%96%85%80%69%。(2)Ca5F(PO4
32、)35H2SO4=5CaSO4HF3H3PO4，依据磷元素守恒：生成磷酸的量为0.3 t85%0.49 t。(3)炉渣主要成分是CaSiO3，冷凝塔1的主要沉积物是液态白磷，冷凝塔2的主要沉积物是固态白磷。(4)尾气主要含有CO、SiF4，还含有少量PH3、H2S和HF等。通过纯碱溶液可以除去SiF4、HF、H2S，再通入NaClO溶液可以除去PH3。(5)热法磷酸工艺的优点是产品的纯度高。10(1)CuSO4或Cu2温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解(2)2Cu2SO2ClH2O=2CuClSO2H(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)100%解析：
33、(1)海绵铜的主要成分是Cu与CuO，溶解所需试剂中有硝酸铵、水、硫酸，则Cu被氧化为铜离子；由后面的流程可回收硫酸铵，可知溶液中的硫酸根离子未被还原，所以得到的氧化产物为CuSO4，而不是硝酸铜。(2)步骤反应后过滤，说明步骤反应中有沉淀产生，则该沉淀为CuCl沉淀，结合硫酸铵的回收，可知步骤发生的离子反应为2Cu2SO2ClH2O=2CuClSO2H。(3)根据步骤发生的离子反应可知，CuCl不溶于硫酸，所以酸洗所需要的酸应是硫酸。(4)CuCl难溶于醇和水，在潮湿空气中易水解氧化，而水与醇互溶，所以醇洗不能省略的原因是醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化。(5)用于分离固体和
34、液体的设备与实验室中的过滤的原理是相似的。A项，分馏塔是用于分离互溶液体的设备，错误；B项，离心机可利用离心力的作用使液体中的固体沉降，达到固液分离的目的，正确；C项，反应釜为发生反应的设备，错误；D项，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，正确，答案选BD。(6)根据题意，CuCl与K2Cr2O7发生氧化还原反应，K2Cr2O7被还原为Cr3，则a molL1 b mL K2Cr2O7溶液发生反应时，转移电子的物质的量是ab10323 mol6ab103 mol，Cu会被氧化为Cu2，根据得失电子守恒，则CuCl的物质的量是6ab103 mol，则样品中CuCl的质量
35、分数是100%100%。11(1)NaNO3(2)防止NaNO3的析出溶碱(3)将NaNO2转化为NaNO3c、d(4)1.59解析：(1)高浓度的NOx气体中含有NO和NO2，NO2与H2O可以发生如下反应：3NO2H2O=2HNO3NO，而HNO3可以和Na2CO3发生如下反应：2HNO3Na2CO3=2NaNO3H2OCO2，所以中和液中还有NaNO3。(2)中和液进行蒸发操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是防止NaNO3的析出，蒸发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，循环利用，提高利用率。(3)母液浓度不能过大，所以母液中仍有
36、一部分NaNO2不能结晶析出，向其中加入空气、硝酸，可以将NaNO2氧化为NaNO3；母液为NaNO3溶液，没有其他溶质(因为蒸发过程中HNO3会挥发)，可以转入转化液或进入结晶操作，提搞利用率。(4)1.38 t NaNO2物质的量为n(1.3810001000 g)/(69 gmol1)2104 mol，则NaNO3的物质的量为1104 mol。设被氧化的NaNO2的物质的量为x，则2NaNO2O2=2NaNO3 2 2 x 1104 mol，解得x1104 mol，则反应Na2CO3NONO2=2NaNO2CO2生成的NaNO2的物质的量为1104 mol2104 mol3104 mol
37、设需要的Na2CO3的物质的量为yNa2CO3NONO2=2NaNO2CO2 1 2 y 3104 mol，解得y1.5104 mol，则Na2CO3的质量为mnM1.5104 mol106 gmol11.59 t。第2节化学与资源开发利用1A解析：海水中含有氯化钠、氯化镁等物质，因此制备无水氯化镁时，应先将其他杂质离子除去。故第一步应先提取镁离子，再将其转换为氯化镁。其具体步骤为加熟石灰将镁离子转换为沉淀，过滤后加稀盐酸将氢氧化镁沉淀转换为氯化镁，再蒸发结晶制取氯化镁晶体，脱水干燥制取无水氯化镁。2C解析：Na2CO3溶于水不能形成胶体，无法将细小悬浮物凝聚，应该使用明矾或FeSO4等混凝剂
38、。3C4D解析：根据Na的迁移方向推知，右侧产生NaOH和H2，因此E口逸出H2；电解反应的化学方程式为2NaCl2H2O2NaOHCl2H2，因此生成1 mol Cl2，便产生2 mol NaOH；粗盐水精制时应先加入NaOH使Mg2、Fe3转化为Mg(OH)2、Fe(OH)3沉淀或BaCl2溶液使SO转化为BaSO4沉淀。5D解析：A项显然错误；B项，由MgCl26H2OMgCl2生成了新物质，属于化学变化；C项，电解MgCl2水溶液，得到Mg(OH)2、H2、Cl2，阴极上H放电；MgO熔点太高，D项正确。6D解析：除去粗盐中的SO、Ca2、Mg2、Fe3等杂质，加入的药品顺序必须保证N
39、a2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入，这样在用Na2CO3溶液除Ca2的同时将过量的BaCl2一起除去，故A错误；MgCl26H2O受热分解时镁离子水解，由于氯化氢挥发，最后得到氢氧化镁，无法制无水MgCl2，故B错误；第步中溴元素被还原，故C错误；从第步到第步的目的是为了浓缩富集溴，故D正确。7A解析：侯氏制碱法是向饱和NaCl溶液中先通入氨气再通入CO2，利于CO2的吸收；电解精炼铜时，由于阳极还有杂质金属(如铁、锌等)溶解，所以阳极溶解铜的质量小于阴极析出铜的质量；工业生产硫酸时，建高烟囱可以降低地面SO2的浓度，但产生的SO2总量不变，因此不能减少空气污染。8(1)明矾、硫酸铝、硫酸
40、铁、硫酸亚铁(任写两种)铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应的氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异种电荷的胶体，使其聚沉达到净水的目的(2)水的净化是用混凝剂(如明矾)将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子(3)10(4)7401484(5)阴pHApHBpHC解析：(3)某天然水中c(Ca2)1.2103molL1，c(Mg2)6104 molL1，硬度为1的水是指每升水含10 mg CaO或与之相当的物质(如7.1 mg MgO)；1L水中钙离子物质的量1.2103 mol，相当于CaO质量1.2103 mol56 gmol167.2 mg,1
41、 L水中镁离子物质的量6104 mol，相当于氧化镁质量6104mol40 gmol124 mg，所以水的硬度67.2/1024/7.110。(4)10 m3这种天然水水中含有钙离子物质的量10103 L1.2103 molL112 mol；镁离子物质的量10103 L6104 molL16 mol；碳酸氢根离子物质的量10103 L8104 molL18 mol；加入氢氧化钙发生的反应为Mg22OH=Mg(OH)2 1 2 1 6 mol 12 mol 8 molHCOOH=COH2O 1 1 1 8 mol 8 mol 8 mol共需氢氧根物质的量20 mol，需要Ca(OH)2，物质的量
42、10 mol，氢氧化钙质量为74 gmol110 mol740 g，水溶液中Ca2物质的量为12 mol10 mol22 mol，其中需要加入的CO的物质的量为n(CO)22 mol8 mol14 mol，需要Na2CO3的质量为m(Na2CO3)14 mol106 gmol11484 g。(5)阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交通膜只允许阳离子自由通过，隔膜A和阳极相连，阳极是阴离子放电，所以隔膜A是阴离子交换膜；电解池的阴极是氢离子放电，阳极是氢氧根离子放电，隔膜A是阴离子交换膜，隔膜C是阳离子交换膜，则导致A室显酸性，B室显中性，C室显碱性，所以pHApHBpHC。9(1)芳香(
43、2)二氧化硫、氮氧化物(3)BD(4)CaCO3CaOCO2、2CaO2SO2O22CaSO4(5)煤的干馏气化液化解析：(1)煤结构中含有较多的苯环，隔绝空气给煤加强热可以使它分解，从而获得芳香烃。(2)煤结构中含有S和N，所以直接燃煤能产生SO2和氮氧化物，污染环境。(3)煤燃烧产生SO2，固硫过程是使其生成稳定的硫酸盐，所以固硫剂可选用氧化钙或氢氧化钙。固硫反应分别为SO2CaOCaSO3；2CaSO3O22CaSO4；Ca(OH)2SO2=CaSO3H2O,2CaSO3O22CaSO4。(4)若利用石灰石作固硫剂，则发生的反应可表示为CaCO3CaOCO2，2CaO2SO2O22CaS
44、O4。(5)煤的综合利用的主要方法有煤的干馏、气化和液化。10(1)AC(2)消耗溶液中的酸，促进Al3和Fe3水解，生成氢氧化物沉淀(3)MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s)H248 kJmol1(4)Mn22H2O2e=MnO24H(5)MnO2H2Oe=MnO(OH)OH(6)解析：(2)软锰矿用稀硫酸溶解且通入SO2后，溶液中含有反应生成的金属阳离子，其中MnO2被SO2还原为Mn2，其他金属变成相应的金属阳离子Fe3、Al3、Cu2、Ni2，故加入MnCO3后发生反应MnCO32H=Mn2CO2H2O而消耗了溶液中的H，使溶液的pH升高，使得Al3和Fe3水解生成氢氧化物沉淀
45、而除去。(3)将给定的三个热化学方程式依次编为，将三个方程式按照处理后可得热化学方程式MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s)H248 kJmol1。(4)用惰性电极电解MnSO4溶液制取MnO2时，在阳极上Mn2失电子后生成MnO2，根据电荷守恒和原子守恒可得电极反应式Mn22H2O2e=MnO24H。(5)碱性锌锰干电池在放电时，正极上MnO2得电子生成氢氧化氧化锰MnO(OH)，根据电荷守恒和原子守恒可得电极反应式MnO2H2Oe=MnO(OH)OH。(6)根据化学方程式MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s)可知n(SO2)n(MnO2)，又根据2KMnO43MnSO42H2O
46、=5MnO22H2SO4K2SO4，可知由硫酸锰生成的MnO2的物质的量为 mol，则引入的锰元素相当于MnO2的质量为 kg kg。11(1)CONaOHHCOONa2HCOONaNa2C2O4H2(2)NaOH溶液CaC2O4H2C2O4溶液H2SO4溶液CaSO4(3)分别循环利用氢氧化钠和硫酸(降低成本)，减少污染(4)Na2SO4(5)5C2O2MnO16H=2Mn28H2O10CO2100%94.5%解析：(1)依据反应物和生成物组成，结合质量守恒定律，配平书写化学方程式。CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠，反应的化学方程式为CONaOHHCOONa；甲酸钠加热脱氢生成草酸钠，需
47、要2 mol甲酸钠，反应的化学方程式为2HCOONaNa2C2O4H2。(2)依据流程图分析，草酸钠钙化是加入Ca(OH)2，反应生成草酸钙沉淀和氢氧化钠，过滤的目的是分离沉淀草酸钙和氢氧化钠溶液，滤液是NaOH溶液，滤渣是CaC2O4；过滤的目的是将过滤得到的CaC2O4用H2SO4酸化溶解，发生反应CaC2O4H2SO4=CaSO4H2C2O4，CaSO4微溶于水，SO浓度较大，沉淀转化生成CaSO4，过滤得到的滤液是H2C2O4溶液和过量的H2SO4溶液。(3)根据流程转化图分析可知，步骤把得到的NaOH溶液浓缩后循环利用制备甲酸钠；步骤是把滤液中过量的H2SO4分离出来循环利用，减少污
48、染，降低成本。(4)甲酸钠脱氢后得到的是草酸钠，直接用硫酸酸化，发生反应：Na2C2O4H2SO4=Na2SO4H2C2O4，溶液结晶过程中草酸晶体中会引入杂质Na2SO4。(5)草酸溶于水形成草酸溶液，用酸性KMnO4溶液滴定，发生氧化还原反应，草酸被氧化为CO2，KMnO4被还原为Mn2，依据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平反应的离子方程式为5C2O2MnO16H=2Mn28H2O10CO2，依据反应的定量关系：5H2C2O42MnO 5 2 n(H2C2O4) 0.015 L0.050 0 molL1n(H2C2O4)成品的纯度100%94.5%。第3节化学与材料的发展1B2B解析：传统
49、无机非金属材料是硅酸盐材料，而新型无机非金属材料突破了传统的硅酸盐范围，而是指具有特殊性能的无机材料。3B解析：向熔融氧化铝中通直流电电解时，氧离子在阳极失电子而生成氧气，故A正确；电解精炼铜时，粗铜为阳极，粗铜中的铜失电子变为铜离子进入溶液，然后在阴极又得电子析出铜，故B错误；电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极反应都是氯离子失电子生成氯气，故C正确；电镀锌的目的是使溶液中的锌离子在镀件上得电子而析出，所以电镀液需要选用锌盐溶液。4B解析：铝的冶炼需Al2O3和冰晶石，烧制陶瓷需硅酸盐，不需上述原料。5A解析：A项，“接触法”制H2SO4时，催化氧化阶段是二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫，正确；
50、B项，海水提镁的过程中，海水中应加入石灰乳而不是碳酸钙，获得单质镁时应电解熔融的MgCl2，错误；C项，普通水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，错误；D项，黏土的主要成分是Al2O32SiO22H2O，错误。6B解析：空气中有O2和N2，N2不参与反应，因此主要是防止因N2的影响使钢变脆和克服N2排出时带走热量。7B解析：橡胶硫化后，线型高分子变成了体型高分子，发生了化学反应。普通玻璃的成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，这些物质之间不发生化学反应，在空气中也非常稳定，普通玻璃的熔化仅是物理变化。高分子材料的老化是高分子材料受氧化剂、光照、溶剂浸润等作用的结果，其中有化学反应的发生。水泥
51、的固化是水泥跟水发生复杂的物理、化学变化而形成了坚硬的固体。8(1)Al2O3碳素材料(2)降低Al2O3的熔点，减少熔融电解质的能耗(3)Al2O34AlF=3Al2OF6FC2Al2OF12F4e=CO24AlF(4)Na3AlF64NaOH=6NaFNaAlO22H2O(5)0.033%解析：(1)铝土矿的成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2，主要成分是Al2O3；电解时的阴阳极材料是能导电的，一般是金属和石墨，而石油炼制和煤的干馏中不含金属，因此石油炼制和煤的干馏产品是碳素材料作电解铝的阴极和阳极材料。(2)金属铝冶炼是电解熔融状态下的氧化铝，因为氧化铝的熔点非常高，消耗大量的电能，
52、因此加入冰晶石和氟化钙可以降低氧化铝的熔点，减少电能的消耗。(3)冰晶石的主要成分是Na3AlF6，氧化铝和冰晶石反应生成Al2OF和F，根据反应前后原子个数守恒，得化学反应方程式：Al2O34AlF=3Al2OF6F；电解时阳极是失电子，化合价升高，根据总反应C的化合价由04，C参与了正极反应，冰晶石在整个电解过程中降低氧化铝的熔点，反应前后质量不变，阳极电极反应：C2Al2OF12F4e=CO24AlF。(4)冰晶石Na3AlF6与足量NaOH溶液反应生成两种钠盐，根据元素守恒和原子个数守恒，得反应的化学反应方程式：Na3AlF64NaOH=6NaFNaAlO22H2O。(5)9 g Al
53、的物质的量 mol mol，生产 mol铝消耗的电能为 mol1.8106 Jmol16105 J，则热回收效率100%0.033%。9(1)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(2)SiO2作还原剂SiCl42H2Si4HCl(3)加成加聚CH2=CH2Cl2CH2ClH2ClCH2ClCH2ClCH2=CHClHClnCH2=CHClCH2CHCl(4)HCl解析：(1)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。(2)用Cl2制备纯硅涉及反应：2Cl2Si(粗)SiCl4，体现了氯气的强氧化性，再由SiCl4制取高纯硅，用H2使之还原，用SiCl4得到高纯硅的化学方程式为SiCl42H2S
54、i4HCl。(3)由Cl2和乙烯制取聚氯乙烯，先发生反应：CH2=CH2Cl2ClCH2CH2Cl，再通过消去反应脱去一分子HCl，使之形成含双键的氯乙烯，加聚即可得聚氯乙烯，即CH2ClCH2ClCH2=CHClHCl，nCH2=CHClCH2CHCl。(4)在两种材料制备反应中可得副产品HCl。10(1)ZnO(2)锌粉置换出Fe等(3)O2(4)2ZnS4HO2=2Zn22S2H2O(5)ZnCO32CZn3CO(6)2Cu2S3O22Cu2O2SO22Cu2OCu2S6CuSO2(7)154.5解析：.(1)硫化锌精矿的主要成分是ZnS，在氧气气氛的沸腾炉中进行焙烧，Zn转化为ZnO，
55、S转化为SO2气体，因此所产生焙砂的主要成分的化学式为ZnO。(2)浸出液中含有铁离子，因此需要加入锌粉除去，则“净化”过程中加入的主要物质为锌粉，其作用是置换出Fe等杂质。(3)电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用PbAg合金惰性电极。电解池中阳极失去电子，因此溶液中的氢氧根离子放电，产生氧气，则阳极逸出的气体是O2。(4)改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质，因此根据原子守恒可知非金属单质应该是S，即反应中硫离子被氧气氧化为单质S，所以“氧压酸浸”中发生主要反应的离子方程式为2ZnS4HO2=2Zn22S2
56、H2O。(5)炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌，这说明在反应中碳与碳酸锌发生了氧化还原反应生成锌。反应中碳过量，生成CO，所以该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为ZnCO32CZn3CO。.(6)焙砂中的Cu2S被氧化成Cu2O，根据原子守恒可判断，反应的化学方程式为2Cu2S3O22Cu2O2SO2；生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，同样根据原子守恒可判断，发生反应的化学方程式是2Cu2OCu2S6CuSO2。(7)根据以上分析可知在反应过程中CuFeS2最终转化为Cu、FeO、SO2，因此由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu的过程中根据氧原子
57、守恒可知，消耗O2的物质的量(1262) mol15 mol；CuFeS2在焙烧过程中转化为Cu2S和FeO，同时还有SO2产生，则反应的方程式为2CuFeS24O2=Cu2S3SO22FeO，反应后氧气过量，剩余氧气是14.25 mol12 mol2.25 mol。根据化学方程式2Cu2S3O22Cu2O2SO2可知，2.25 mol氧气消耗1.5 mol Cu2S，产生1.5 mol Cu2O，剩余Cu2S是3 mol1.5 mol1.5 mol，则根据化学方程式2Cu2OCu2S6CuSO2可知在反应中Cu2S过量，则生成的Cu是1.5 mol34.5 mol。11(1)石灰石CaCO3
58、CaOCO2CaOSiO2CaSiO3CO(2)355(3)炉身Fe2O33CO2Fe3CO2炉腹(4)用碱液吸收(氢氧化钠溶液或氨水等)解析：(1)用铁矿石(赤铁矿)冶炼生铁的原料中除铁矿石和焦炭外还含有石灰石，用来除去铁矿石中的脉石(主要成分为SiO2)化学方程式为CaCO3CaOCO2，CaOSiO2CaSiO3，高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和CO。(2)已知：Fe2O3(s)3C(s)=2Fe(s)3CO(g)H494 kJmol1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJmol1，C(s)O2(g)=CO(g)H110 kJmol1。根据盖斯定律：3得：反应Fe2O3(s)3C(s)O2(g)=2Fe(s)3CO2(g)H355 kJmol1，理论上反应放出的热量足以供给反应所需的热量。(3)分析流程图可知“二步熔融还原法”炼铁工艺中，还原坚炉相当于高炉的炉身部分，主要反应的化学方程式Fe2O33COFe3CO2；熔融造气炉相当于高炉的炉腹部分。(4)脱SO2的方法是用碱液吸收(氢氧化钠溶液或氨水等)。
