1、河南省示范性高中罗山高中2017届高三化学复习章节过关专练:选修二第四章 化学与技术的发展(含解析)1“促进低碳经济,减少CO2的排放”是联合国哥本哈根气候变化会议的主题。下列行为中不符合这一主题的是 A发展水电,开发新能源,如核能、太阳能、风能等,减少对化石能源的依赖B限制化工发展,关停化工企业,消除污染源头C推广利用微生物发酵技术,将植物桔杆、动物粪便等制成沼气以替代液化石油气D推广煤的干馏、气化、液化技术,提供清洁、高效燃料和基础化工原料【解答】答案B2发现氦、铷、铯等元素的科学方法是( )A原子光谱B密度分析C化学反应分析DX射线衍射实验【解答】答案A解析:不同元素的原子发生跃迁时会吸
2、收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱。据此可以发现某些元素,所以正确的答案是A。选项D常用来鉴别晶体和非晶体。3下列说法中不正确的是 ( )A. 维勒用无机物合成了尿素,突破了无机物与有机物的界限B. 开发核能、太阳能等新能源,推广基础甲醇汽油,使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放C. 红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析D. 尼龙、棉花、天然橡胶、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质【解答】答案B4以下说法正确的是( )A石油分馏和煤干馏都是物理变化 B对煤进行气化或液化以获得清洁的燃料C苯分子中没有乙烯分子中的双键结构,因此
3、苯不能发生加成反应D交警用酸性重铬酸钾检查司机饮酒过量时乙醇发生了取代反应【解答】答案B5“无土栽培”是一项利用化学试剂配成的营养液来栽培植物的新技术下列是某营养液所含的主要成分,其中属于复合肥料的是AKNO3 BCO(NH2)2 CCa(H2PO4)2 D(NH4)2SO4【解答】答案A试题分析:A、KNO3中含有钾元素,属于钾肥,含有氮元素,属于氮肥,故属于复合肥,故A正确;B、CO(NH2)2中含有氮元素,属于氮肥,故B错误;C、Ca(H2PO4)2中含有磷元素,属于磷肥,故C错误;D、(NH4)2SO4中含有氮元素,属于氮肥,故D错误;故选A。考点:考查了化学肥料的相关知识。6下面是人
4、们对于化学科学的各种常见认识,其中错误的是( )A化学是一门以实验为基础的自然科学B化学是一门具有较强实用性的科学C化学支持高新技术的快速发展,但面对伪科学和人体健康等问题却显得无能为力D化学将为解决能源问题、环境问题、资源问题等提供有效途径和方法【解答】答案C7下列叙述中,不符合化学史事实的是( )A法国化学家拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说使近代化学取得了革命性进展B英国化学家在世界上首次合成了具有生物活性的蛋白质-牛胰岛素C以碳及其化合物为原料制成的芯片和光导纤维引领我们进入了信息时代D经过化学家们的不断努力,从自然界中发现以及人工制造出的化合物已经超过3500万种【解答】答案B试题分析:在
5、世界上首次合成了具有生物活性的蛋白质的为中国科学家,故B项不符合化学史,其余各项均符合化学史。考点:本题考查化学发展史。8关于假说有如下表述其中正确的是( )A假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理B假说是对未知领域的事物或现象提出的一种推测C假说是对一个问题的所有幻想和假定D假说最终都可以变成科学理论【解答】答案B试题分析:假说法是以客观事实材料和科学理论为依据,对未知事实或规律所提出的一种推测性说明,有的假说可以通过实验证明成为真理。A、假说是以客观事实材料和科学理论为依据,对未知事实或规律所提出的一种推测性说明,故A错误;B、假说是以客观事实材料和科学理论为依据,对未知事实或规律所提
6、出的一种推测性说明,故B正确;C、假说不是幻想,是以客观事实材料和科学理论为依据,故C错误;D、假说可以通过实验证明成为科学理论,但有的不能,故D错误,答案选B。考点:考查假说的含义点评:该题是基础性试题的考查,属于课本识记性知识的考查,注意教材基础知识的掌握,难度不大。9化学在人类社会发展中起着重要的作用,展望未来,化学科学具有十分广阔的探索空间。请你分析下列四个选项中现代化学不涉及的研究领域是()A开发新的能源B空间形式和数量关系 C合成新的物质D防治环境污染【解答】答案B试题分析:空间形式和数量关系与化学无关系,其余选项的研究都离不开化学,答案选B。考点:考查化学研究的一般特点和范围点评
7、:该题属于常识性试题,浓度不大。10以色列科学家达尼埃尔谢赫特曼因发现“准晶体”而独享2011年诺贝尔化学奖。1982年谢赫特曼首次观察到一种“准晶体”现象,“准晶体”原子结构打破了传统晶体内原子结构必须具有重复性这一黄金法则,在当时引起极大争议,并被迫离开当时的研究小组。但随后,科学家们在实验室中制造出了越来越多的各种准晶体,并于2009年首次发现了纯天然准晶体。下列认识错误的是A科学家开创性的发现是决定科学发展的唯一途径B实验是科学发现的重要手段,科学发现往往需要建立在实验事实的基础之上C人类对物质结构的探索是无止境的,对物质世界的认识也是不断深入的D最伟大的科学家也会陷于传统藩篱的桎梏中
8、,保持开放的头脑、敢于质疑现有认知是科学家最重要的品质【解答】答案A解析:科学家开创性的发现是仅仅是科学发展的一条途径。11“碳捕捉和储存(CCS)”技术是指通过碳捕捉技术,将工业和有关能源产业所产生的二氧化碳分离出来再利用。当前,二氧化碳及其产品的开发、应用是很多科学家致力研究的课题。下列有关说法不正确的是( )A人类应将大气中的二氧化碳全部捕捉,以防产生温室效应B对捕捉到的二氧化碳进行净化,然后用于制造干冰C以捕捉到的二氧化碳为原料,用来制备甲醇等产品D用捕捉到的二氧化碳与海藻发生光合作用,可提高海藻产量【解答】答案A解析:“碳捕捉和储存(CCS)”技术是将工业和有关能源产业所产生的二氧化
9、碳分离出来再利用,不是捕捉大气中的二氧化碳,A不正确B、C、D三个选项都是对二氧化碳的处理和应用。12在冶金工业上,常用电解法得到Na、Mg、Al等金属,其原因主要是( ) A、这些金属的化合物熔点低 B、它们都是轻金属 C、它们的性质很活泼 D、此方法成本低 【解答】答案C解析:某些活泼金属或某些活泼非金属因从化合物中还原或氧化制取很难,故采用电解法。例如:(条件都是电解) 2NaCl=2Na+Cl2 MgCl2=Mg+Cl2 2Al2O3=4Al+3O2 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 2KHF2=2KF+H2+F213(10分)2006年世界锂离子电池总产量超过25亿只,
10、锂电池消耗量巨大,对不可再生的金属资源的消耗是相当大的。因此锂离子电池回收具有重要意义,其中需要重点回收的是正极材料,其主要成分为钴酸锂(LiCoO2)、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔以及有机粘接剂。某回收工艺流程如下:(1)上述工艺回收到的产物有 (2)Li原子的最外层电子数是 ,废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂,为了安全对拆解环境的要求是_(3)碱浸时主要反应的化学方程式为 。(4)最后一步过滤应趁热过滤,原因是 【解答】答案(1)LiCoO2、Al(OH)3、CoSO4(2)1,隔绝空气和水(3)2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2(4)防止析出
11、硫酸钠晶体。解析:(1)根据流程图可知,回收到的产物有Al(OH)3、CoSO4和Li2CO3。(2)Li是3号元素,最外层一个电子。锂与钠为同一主族,易与水和氧气反应,所以要隔绝空气和水(3)碱浸时,只有铝箔能跟NaOH反应。Na2CO3与LiSO4反应生成Li2CO3沉淀和Na2SO4溶液,Na2SO4溶液冷却会析出固体,所以要趁热过滤。14(17分)纯碱在日常生活和工业生产中用途广泛,需求量很大,因此纯碱的制备一直是科学家工作的一个重要方面。19世纪欧洲有个吕布兰制碱法,其主要反应原理是:Na2SO4+2C Na2S+2CO2Na2S+CaCO3=CaS+Na2CO3这种方法的最大缺点是
12、:此反应是高温固体反应,不能连续生产;浪费原料,CO2不能回收利用;污染环境,CaS没有任何用处,只能抛至野外。由于这些缺点的存在和后来化学工业的发展,吕布兰法被索尔维法代替。索尔维法的生产流程如下:索尔维法能实现连续生产,但其食盐利用率只有75%,且所得副产品CaCl2没有用处,污染环境。我国化学家侯德榜经过一年的努力,做了500多次循环实验,终于设计出新的制碱工艺,于1943年11月在完成实验室规模的流程实验基础上,在工厂顺利试产,食盐的利用率达96%以上,得到了纯碱和氯化铵两种重要产品。氯化铵主要用作氮肥。侯德榜制碱法原理是:在3050 的饱和食盐水中,先通入氨至饱和,再通入二氧化碳得到
13、碳酸氢钠沉淀;过滤,将滤渣加热而得到产品;滤液中加入细食盐末,在1015 ,使NH4Cl沉淀,滤液为饱和食盐水。据此回答下列问题:(1)标出反应Na2SO4+2CNa2S+2CO2的电子转移方向和数目。(2)写出索尔维制碱法的各步反应的化学反应方程式:_(3)写出侯德榜制碱法第步反应的化学方程式_(4)在索尔维制碱法中_物质可循环利用。(5)在侯德榜制碱法中_物质可循环利用。【解答】答案(1)Na2S+2CO2(2)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O2NaHCO3Na2CO3+H2O
14、+CO2(3)NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3+NH4Cl(4)NH3和CO2(5)CO2和饱和食盐水解析:本题根据化工生产的实际和发展过程来设置习题,重点考查学生书写化学反应方程式的能力和对化工生产原料循环利用的了解和判断。15【化学选修2:化学与技术】聚铁化学式可表示为Fe2(OH)m(SO4)3-n/2,具有吸附、脱色、除臭作用,是无机高分子混凝剂净水材料。实验室利用黄铜矿废渣(主要成分为FeCuS2和SiO2)制取聚铁的化工流程如下:回答下列问题:(1)写出焙烧黄铜矿废渣时发生的主要反应的化学方程式_。(2)滤渣A的主要成分为_(填化学式)。(3)本工艺流程中在硫酸铁、硫
15、酸铜混合溶液中加入过量的_(填X的化学式),过滤得到硫酸亚铁溶液和滤渣B,要使滤渣B中两种成分分离开来,最简单的方法是_。(4)将硫酸亚铁溶液、硫酸混合搅拌,当温度升高到3045时,通过加料管缓慢加入H2O2可制得聚铁,此步骤的温度不能过高,其原因是_,工业上此过程应在_中进行(填字母)A沸腾炉 B反应釜 C回转窑 D蒸馏塔(5)流程中可循环利用的物质有_。(6)当生成1mol聚铁时,理论上消耗30%H2O2(密度为111g/cm3)_mL。【解答】答案(1)4FeCuS2+13O28SO2+2Fe2O3+4CuO;(2)SiO2;(3)Fe;磁铁吸附;(4)温度过高,双氧水会分解;B;(5)
16、Fe、H2SO4;(6)1021试题分析:(1)焙烧黄铜矿废渣时发生的反应为4FeCuS2+13O28SO2+2Fe2O3+4CuO,故答案为4FeCuS2+13O28SO2+2Fe2O3+4CuO;(2)加入硫酸后,只有SiO2不与硫酸反应,故滤渣为SiO2,故答案为SiO2;(3)为了分离硫酸铁与硫酸铜,加入的X应为Fe,滤渣B为铁和铜,分离的最简单的方法为磁铁吸附,故答案为Fe,磁铁吸附;(4)加入过氧化氢后,若温度更高,会引起过氧化氢分解,工业上此过程应在反应釜中进行,故答案为温度过高,双氧水会分解,B;(5)由流程图可知,可循环使用的物质有Fe、H2SO4,故答案为Fe、H2SO4;
17、(6)由题意可知当生成1mol聚铁时,理论上消耗30%H2O2(密度为111g/cm3)的体积为V,可列式得出,解得V=1021mL,故答案为1021mL。考点:硫及其化合物铁、铜及其化合物、化学与资源开发16农业生产中使用最广泛的磷肥是过磷酸钙,其主要成分是 (填化学式);在实际使用中,其不能与草木灰混合施用的原因是(用离子方程式表示) 。目前常用的湿法磷肥生产工艺是用硫酸分解磷矿石(主要成分为Ca5(PO4)3F),这样处理的主要目的是 。该生产工艺的有关反应为:2Ca5(PO4)3F+7H2SO4=Ca3(PO4)2+4H3PO4+7CaSO4+2HFCa3(PO4)2+4H3PO4=3
18、Ca(H2PO4)2生成的氟化氢会和磷矿中带入的二氧化硅反应生成SiF4,若直接排放到空气中,将严重污染环境。某磷肥厂改进工艺,在吸收塔中将SiF4经水吸收后转化为氟硅酸(H2SiF6)溶液和硅胶(SiO2),实现氟的循环使用和硅胶的合理利用,以减小对环境的污染,同时创造经济效益。工艺流程如下:(1)写出吸收塔中反应的化学方程式_ 。(2)该工艺流程中,设计两个吸收塔的目的是 。(3)氟硅酸与磷酸钙和水反应可生成磷酸二氢钙,原理是:2H2SiF6+Ca3(PO4)2+4H2O=2CaSiF62H20 +Ca(H2PO4)2CaSiF62H2O+2H2O=CaF2SiO22H2O+4HF4HF+
19、Ca3(PO4)2=2CaF2+Ca(H2PO4)2若利用氟硅酸与磷酸钙和水反应代替硫酸与磷酸钙反应生产Ca(H2PO4)2,理论上lkg氟硅酸可替代_kg硫酸。(4)分离得到的硅胶中因含有H2SiF6而称含氟硅胶,含氟硅胶中SiO2易溶于沸腾的氟化铵溶液,得到(NH4)2SiF6溶液,此反应为可逆反应,加入氨水后,二氧化硅重新析出。写出SiO2与氟化铵反应的化学方程式_ _。【解答】答案(15分) Ca(H2PO4)2H2O和CaSO4 (2分); CO32H2PO4Ca2=CaHPO4HCO3(2分);使之变为植物可以吸收可溶性的磷酸盐,便于植物吸收(2分)(1)3SiF42H2O=2H2
20、SiF6SiO2(2分)(2)提高SiF4R的吸收率(2分)(3)2.04(2分)(4)6NH4F(沸腾)SiO2=(NH4)2SiF64NH32H2O(3分)试题分析:K2 CO3和Ca(H2PO4)2反应符合强酸制弱酸原理。Ca5(PO4)3F和 Ca3(PO4)2 不溶,Ca(H2PO4)2可溶。(3)2H2SiF6+Ca3(PO4)2+4H2O=2CaSiF62H20 +Ca(H2PO4)2CaSiF62H2O+2H2O=CaF2SiO22H2O+4HF4HF+Ca3(PO4)2=2CaF2+Ca(H2PO4)2 +*2+ *2 可得关系 2H2SiF63Ca(H2PO4)22H2SO
21、4+Ca3(PO4)2=2 CaSO4+ Ca(H2PO4)2 可得关系: 2H2SO4Ca(H2PO4)2综合以上两种关系:2H2SiF63Ca(H2PO4)26H2SO4 设lkg氟硅酸可替代硫酸质量为x。 2*144 6*98 1 x x=2.04考点:本题以工艺流程为基础,考元素及化合物、化学实验基本操作、化学计算等相关知识。17为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如下:部分含钒物质在水中的溶解性如下:回答下列问题:(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热法,该反应的化学方程式为_(2)为了提高钒的浸出率
22、,用酸浸使催化剂中的V2O5转变成可溶于水的VOSO4,与水浸液合并,再用KClO3氧化,使+4价的V氧化成易溶于水的(VO2)2SO4。反应的离子方程式为_;反应的离子方程式为ClO36VO23H2O6VO26HCl。(3)该工艺中反应的沉淀率是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式为_。(4)实验室用的原料中V2O5占6%(原料中的所有钒已换算成V2O5)。取100g该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验,当加入100 mL 0.1 molL-1的KC1O3溶液时,溶液中的钒恰好被完全处理,假设以后各步钒没有损失,则该实验中钒的回收率是_ (已知V2O5的相对分子质量为182)。 (5)全钒
23、液储能电池是利用不同价态的离子对之间的氧化还原反应来实现化学能和电能相互 转化的装置,其原理如右下图所示。已知电池的总反应式为VO2V22HVO2V3H2O放电时的正极反应式为_。放电过程中氢离子的作用是_,充电时若转移的电子为2mol,则左槽溶液中n(H+)的变化量为_。【解答】答案(16分)(1)3V2O5+10Al高温=6V+5Al2O3 (2分) (2)V2O5+SO32-+4H+2VO2+SO42-+2H2O(3分)(3)NH4VO3NH4VO3(2分) (4)91%(3分) (5)VO22HeVO2H2O(2分)参与正极反应和通过交换膜定向移动使电流通过溶液(2分); 2mol(2
24、分)【解析】试题分析:(1)铝是活泼的金属,能和五氧化二钒发生铝热反应生成单质矾和氧化铝,反应的化学方程式为3V2O5+10Al高温=6V+5Al2O3。(2)根据溶解性表知,滤渣是V2O5,酸性条件下,V2O5和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成VOSO4,反应的离子反应方程式为V2O5+SO32-+4H+2VO2+SO42-+2H2O。(3)反应是复分解反应,反应的离子方程式是NH4VO3NH4VO3。(4)根据V2O5SO32-4H+2VO2+SO42-2H2O、ClO36VO23H2O6VO26HCl可知:3V2O56VO2+ClO33mol 1moln 0.01mol所以n0.03mol因此该实验中钒的回收率是100%91.0%(5)原电池中负极失去电子,发生氧化反应。正极得到电子,发生还原反应。根据总的方程式可知VO2得到电子被还原为VO2,因此正极电极反应式是VO22HeVO2H2O。根据可知,放电时正极消耗氢离子,所以放电过程中氢离子的作用是参与正极反应和通过交换膜定向移动使电流通过溶液。根据装置图可知,充电时左槽电极和电源的正极相连,做阳极,电极反应式是VO2H2OeVO22H,所以充电时若转移的电子为2mol,则左槽溶液中n(H+)的变化量为2mol。考点:考查铝热反应;氧化还原反应方程式的书写和计算;原电池和电解池原理的有关应用和计算