1、16 化学与技术 1.（哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学2011年高三第一次联合模拟，27）镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni（OH）2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：已知：NiCl2易溶于水，Fe3+不能氧化Ni2+ 某温度下一些金属氢氧化物的Kap及沉淀析出的理论pH如下表所示：M(OH)n来源:学*科*网Kap来源:学。科。网Z。X。X。KpH来源:学|科|网来源:学科网ZXXK来源:Z&xx&k.Com来源:学+科+网来源:学_科_网开始沉淀沉淀完全Al(OH)31
2、.910-233.434.19Fe(OH)33.810-382.532.94Ni(OH)21.610-147.609.75回答下列问题：（1）根据上表数据判断步骤依次析出沉淀 和沉淀 （填化学式），则pH1 pH2（填填“”、“=”或“NiC2O4H2ONiC2O42H2O，则的化学方程式是 。第步反应后，过滤沉淀嘶需的玻璃仪器有 。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因 、 。（3）中阳极反应产生的气体E为 ，验证该气体的试剂为 。（4）试写出的离子方程式 。答案：（15分）（1）Fe(OH)3 ；Al(OH)3；C (各1分)（2）NiCl2 + Na2C2O4
3、+ 2H2O = NiC2O4. 2H2O + 2NaCl（2分） 漏斗 玻璃棒 烧杯（2分）；玻璃棒划破滤纸、滤液超过滤纸边缘（2分，或其它合理答案）（3）Cl2（2分）；淀粉碘化钾溶液（1分，或其它合理答案）。（4）2Ni(OH)2 + 2OH- + Cl2 = 2Ni(OH)3+ 2Cl-（2分）2.、（哈尔滨三中、东北育才、大连育明、天津耀华2011年四校第一次模拟，36）纯碱一直以来都是工业生产的重要原料，很长一段时间来纯碱的制法都被欧美国家所垄断。上个世纪初我国著名的工业化学家侯德榜先生，经过数年的反复研究终于发明了优于欧美制碱技术的联合制碱法(又称侯氏制碱法)。并在天津建造了我国
4、独立研发的第一家制碱厂。其制碱原理的流程如下：XNa2CO3X原料水循环II循环I母液煅烧炉合成氨厂沉淀池YY(提取副产品)侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址有何便利条件(举二例说明) 、 。合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体，它们分别是： 、 。(填化学式)这两种气体在使用过程中是否需要考虑添加的顺序： (填“是”或“否”)，原因是： 。在沉淀池中发生的反应的化学方程式是： 。使原料水中溶质的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了（填上述流程中的编号）的循环。从母液中可以提取的副产品的应用是(举一例)。答案：原料丰富、运输便利 (各1分) (其它合理答案均可)CO2、NH3 (各2分)
5、 是( 1分)氨气在水中溶解度大，先通氨气后通CO2产生碳酸氢铵多，有利于碳酸氢钠析出(2分)NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl ( 2分)循环I (2分) 作化肥(2分)(其它合理答案均可)3.(2011年长春市高中毕业班第二次调研测试，36) 我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示（图中某些转化步骤及生成物未列出）：请填写下列空白： （1）已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t ，p k Pa时，完全反应生成一氧化碳和氢气（合成气），吸收了a kJ热量。该反应的热化学方程式是： _ _。 （2）上述流程中，工业上分离H2 、CO
6、2合理的方法是_ _。A.混合气先通入氢氧化钠溶液，再在溶液中加盐酸 B.混合气加压冷却，使CO2液化C.混合气用氨水洗涤D.混合气先通入到石灰浆，然后高温煅烧固体， （3）为了保证氨气顺利合成，在空气进入合成塔之前必须对空气进行_,目的是_；在合成氨的实际生产过程中，常采取将生成的氨从混合气体中分离出来，分离出氨的方法： 。 （4）合理地利用资源不仅可以提高经济效益，而且也是对社会、对全人类负责的表现，请用线段和箭头画出图中的两处合理利用资源情况。答案：（1）CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）+ 2a kJ （3分） （2）B C (2分) （3）净化 （2分） 防止空气中某
7、些杂质使催化剂中毒 （2分） 液化氨（或分离液态氨）（2分） （4）由分离氨的框用箭头指向合成氨框，（2分）分离二氧化碳框指向合成尿素框。（2分）【命题立意】考查学生化学化学与技术模块知识的掌握情况，重点考查以甲烷为原料合成尿素的流程涉及甲烷与水蒸气反应的热化学方程式，H2、CO2的分离方法，工业上合成氨的相关知识以及工业上原料利用问题。4. (2011年北京市丰台区高三一模，26) 工业生产中含硫废水的排放会污染环境，需要对含硫废水进行处理与利用。（1）某制革厂含硫废水中主要含有物是Na2S。 测得该废水溶液pH=12，用离子方程式解释溶液呈碱性的原因 。 含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将
8、Na2S转化为Na2SO4，则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。已知1000时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na2SO4(s) + 4H2(g) Na2S(s) + 4H2O(g) ，已知该反应的平衡常数K1000K1400，则该反应的H 0（填“”“”或“”）。（2）含硫燃料中间体废水中主要含有物为Na2SO3，回收废水中的硫化物，以减少资源的浪费，可采用以下方法： 中和含酸废水工业常用的试剂x是 。 写出H2S气体与足量NaOH溶液反应的化学方程式 。 铁屑与石墨能形成微型原电池，SO32在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3的目的，写出SO32在酸性条件下
9、放电生成H2S的电极反应式： 。 已知：2H2S(g)+O2(g) = 2 S(s) +2 H2O(l) H= 632.8 kJ/mol SO2 (g) = S(s) + O2(g) H= +269.8kJ/molH2S与O2反应生成SO2和H2O的热化学方程式为 。答案：（14分）（1）S2+ H2O HS + OH （2分） 1:2 （2分） （2分）（2） 石灰水 （2分） H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O （2分） SO32+ 8H+ + 6e= H2S+ 3H2O （2分） 2H2S(g)+3O2(g) = 2SO2 (g) + 2H2O(l) H= 1172.4k
10、J/mol （2分，合理给分）5. (江苏省南通2011届高三第二次调研测试,18) 高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能水处理剂，且不会造成二次污染。已知高铁酸盐热稳定性差，工业上用湿法制备高铁酸钾的基本流程如下图所示：农业生产中，滤液1可用作 。述氧化过程中，发生反应的离子方程式是： ，控制反应温度30以下的原因是： 。晶过程中加入浓KOH溶液的作用是： 。某温度下，将Cl2通入KOH溶液中，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，经测定ClO与ClO3离子的物质的量之比是1：2，则Cl2与氢氧化钾反应时，被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为 。验测得铁盐溶
11、液的质量分数、反应时间与K2FeO4产率的实验数据分别如图1、图2所示。为了获取更多的高铁酸钾，铁盐的质量分数应控制在 附近、反应时间应控制在 。高铁酸钾产率（%）Fe(NO3)3质量分数（%）图1 铁盐质量分数与高铁酸钾产率的关系01020304050204060高铁酸钾产率（%）时间（分钟）图2 反应时间与高铁酸钾产率的关系020406080100204060120140答案：复合肥（或化肥）2Fe(OH)33ClO4OH2FeO423Cl+5H2O 防止生成的K2FeO4发生分解增大K浓度，促进K2FeO4晶体析出11330% 60min6. (江苏省南通2011届高三第二次调研测试,2
12、0) 硫酸在国民经济中占有极其重要的地位，我国常以黄铁矿（主要成分FeS2）为原料生产硫酸。成分催化氧化前催化氧化后O211%未测定SO27%未测定N282%84.8%SO36.9%SO2的催化氧化是硫酸工业的主要反应。现有标准状态下5.6 L SO2气体，在500、V2O5催化下转化成SO3，若SO2转化率为a%，放出热量为QkJ。该反应的热化学方程式为： 。已知在SO2催化氧化前后混合气体中各成分的体积分数如表， 则SO2的转化率为 。尾气发烟硫酸98%的硫酸从顶部淋下进口如右图所示，用98%的浓硫酸1.0t吸收SO3制得发烟硫酸（化学组成可表示为H2SO4xSO3），可生产SO3质量分数
13、为20%的发烟硫酸 t。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000 g样品充分灼烧，生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，再用0.02000 molL1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。已知：SO22Fe32H2O=SO422Fe24HCr2O726Fe214H=2Cr36Fe37H2O则样品中FeS2的质量分数是多少？（假设杂质不参加反应）答案： 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) HkJ/mol 95.3% 1.36 t 3FeS2 2Cr2O72 3120 2 m(FeS2) 0.020025.0010-3 m(FeS2
14、)= =0.09000gw(FeS2)= 100%=90.0%（除第题4分外，其余每空2分，共10分）7. (广东省汕头市2011届高三一模，32) 铜陵有色金属集团公司是电解铜产量全国第一的大型企业。其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%。下图表示其冶炼加工的流程：冶炼中的主要反应：Cu2S+O22Cu+SO2（1）烟气中的主要废气是 ，从提高资源利用率和减排考虑，其综合利用方式是： 。（2）电解法精炼铜时，阳极是 （填“纯铜板”或“粗铜板”）；粗铜中含有的金、银以单质的形式沉淀在电解槽 （填“阳极”或“阴极”）的槽底，阴极的电极反应式是 。（3）在精炼铜的过程中，电解质溶液中c（Fe2
15、+）、c（Zn2+）会逐渐增大而影响进一步电解。几种物质的溶度积常数（Ksp）物质Fe(OH)2Fe(OH)3Zn(OH)2Cu(OH)2Ksp8.010164.010383.010172.21020调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。根据上表中溶度积数据判断，含有等物质的量浓度Fe2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+的溶液，随pH升高最先沉淀下来的离子是 。一种方案是先加入过量的H2O2，再调节pH到4左右，加入H2O2的目的是 。加入H2O2后发生反应的离子方程式为 。答案：（16 分）（1）SO2 （2 分） 制硫酸 （2 分）（2）粗铜板 （2 分） 阳极 （2 分） Cu2 +
16、2e=Cu （2 分）（3）Fe3+ （2 分） 将Fe2+氧化为Fe3+ （2 分）,2Fe2+2H +H2O2 = 2Fe3 +2H2O （2 分）8. (北京市海淀区2011届高三一模理综，27) 某电镀铜厂有两种废水需要处理，一种废水中含有CN-离子，另一种废水中含有Cr2O72-离子。该厂拟定如图19所示的废水处理流程。加入NaClO溶液含CN-废水调整pH1011含CNO-废水含Cr2O72-废水调整pH23加入Na2S2O3溶液含SO42-废水继续处理待检水样 图19回答以下问题：（1）上述处理废水的流程中主要使用的方法是 。（2）中使用的NaClO溶液呈碱性，用离子方程式解释原
17、因 。（3）中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为 。（4）中反应时，每0.4 mol Cr2O72-转移2.4 mol e-，该反应的离子方程式为 。（5）取少量待检水样于试管中，先加入NaOH溶液，观察到有蓝色沉淀生成，继续加入NaOH溶液，直到不再产生蓝色沉淀为止，再加入Na2S溶液，有黑色沉淀生成，且蓝色沉淀逐渐减少。请你使用化学用语，结合必要的文字解释其原因 。答案：（15分）（1）氧化还原法 （2分）（2）ClO- + H2O HClO+OH- （3分）（3）CN- + ClO- CNO-+ Cl- （3分）（4）3S2O32- + 4Cr2O72- +26H+ 6SO42- +
18、 8Cr3+ + 13H2O （3分）（5）待检水样中还有Cu2+ （1分） Cu2+2OH- Cu(OH)2（1分） Cu(OH)2(s)+S2-(aq) CuS(s)+2OH-(aq)（1分，未标状态给分，或Cu(OH)2Cu2+2OH-；Cu2+S2-=CuS给分） CuS比Cu(OH)2更难溶（1分，或溶解度更小） （共4分）9. ( 湖南省衡阳市2011届高中毕业班联考个一模，36) 现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。在冶炼过程中，镉是常见的副产品，镉属于高毒性金属。试回答下列问题。(1)火法炼锌是将闪锌矿（主要成分为ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，
19、在鼓风炉中加热至1373 - 1573K,使锌蒸馏出来。主要反应为：；鼓W中：从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In2O3，可用硫酸提取铟（In)，某研究机构对此研究结果如下图所示：实验中涉及的酸度（每升溶液中含硫酸的质量）与铟的浸出率如下图1 ；硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2。当酸度为1%时，其物质的量浓度为_o从节约原轺和浸出率考虑，适宜的酸度和液固比分别为：_、_。、(2)湿法炼锌的主要工艺流程为：从保护环境和充分利用原料角度，如何处理或利用烟气_。除去酸浸出液中的铁，可用H2O2氧化，再调节使之形成Fe(OH)3沉淀，写出H2O2氧化的离子方程式_。酸浸出液还含有Cd2+，为
20、了防止镉污染并回收镉，根据它们性质的差异，可用氢氧化钠溶液分离，已知Zn(OH),和氢氧化铝一样也具有两性，试写出分离时反应的离子方程式_。答案：10. (陕西省咸阳市2011年高三第二次适应性训练理综，36) 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： 2KOH + Cl2 = KCl + KClO + H2O（条件：温度较低） 6KOH + 3Cl2 = 5KCl + KClO3 + 3H2O（条件：温度较高） 2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O回答下列问
21、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100 mL水中溶解61.6 g KOH固体（该溶液的密度为1.47 g/mL），它的物质的量浓度为 ；（5）在“反应液I ”中加KOH固体的目的是 ， ；（6）从“反应液II ”中分离出K2FeO4后，副产品是 （写化学式）。答案：（15分）（1）温度较低（2分）（2）2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2（2分）（3）+6价的Fe元素易得电子表现出强氧化性，可杀菌消毒；（1分）还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe(OH)3胶体，可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉。（2分）（4）10 mol/L（3分）（5）与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO；为下一步反应提供反应物（各2分）（6）KNO3 KCl（2分）版权所有：高考资源网()版权所有：高考资源网()