1、真题感悟重难突破 专题十七 化学与技术考纲要求 1.化学与资源的开发利用：(1)了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。(2)了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。(3)了解海水的综合利用。了解化学科学发展对自然资源利用的作用。(4)了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。2化学与材料的制造和应用：(1)了解社会发展和科技进步对材料的要求。了解化学对材料科学发展的促进作用。(2)了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解有关的生产原理。(3)了解用化学方法进行金属材料表面处理的原理。(4)了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况。了解新材料的发展方向。3
2、化学与工农业生产：(1)了解化学在水处理中的应用。(2)了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。(3)了解精细化工产品的生产特点、精细化工在社会发展中的作用。(4)了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。对应学生用书P87真题感悟(2016高考全国乙卷)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为 MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：回答下列问题：(1)原料软锰矿与氢氧化钾按 11 的比例在“烘炒锅”中混配，混 配 前 应 将 软 锰 矿 粉 碎，其 作 用 是_。(2)“平 炉”中
3、 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为_。(3)“平炉”中需要加压，其目的是_。(4)将 K2MnO4 转化为 KMnO4 的生产有两种工艺。“CO2 歧化法”是传统工艺，即在 K2MnO4 溶液中通入 CO2气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4 发生歧化反应。反应中生成 KMnO4、MnO2 和_(写化学式)。“电解法”为现代工艺，即电解 K2MnO4 水溶液。电解槽中阳极发生的电极反应为_，阴极逸出的气体是_。“电解法”和“CO2 歧化法”中，K2MnO4 的理论利用率之比为_。(5)高锰酸钾纯度的测定：称取 1.080 0 g 样品，溶解后定容于100 mL 容量瓶中，摇匀。取
4、浓度为 0.200 0 molL1 的 H2C2O4 标准溶液 20.00 mL，加入稀硫酸酸化，用 KMnO4 溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为 24.48 mL。该样品的纯度为_(列出计算式即可，已知 2MnO4 5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O)。解析：(1)软锰矿和氢氧化钾均为固体，混配前将软锰矿粉碎是为了使它们充分混合，增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率。(2)由题意知，反应物为 MnO2、KOH 和 O2，生成物有 K2MnO4，可根据质量守恒写出另一种生成物并配平化学方程式。(3)反应物中只有氧气是气体，因此加压的主要目的是增大氧气浓度，加快反应速率
5、，增加软锰矿转化率。(4)由题意知，反应物为 K2MnO4、CO2，生成物有 KMnO4和 MnO2，由原子个数守恒可知，另一种生成物为碳酸形成的盐，因为溶液呈中性或弱酸性，因此应为酸式盐，即 KHCO3。阳极为失电子的极，MnO24 在阳极处失电子生成 MnO4，即阳极反应式为 MnO24 e=MnO4；阴极上为氢离子得电子生成H2。由“CO2 歧化法”3 mol K2MnO4 生成 2 mol KMnO4，而“电解法”是 1 mol K2MnO4 生成 1 mol KMnO4，因此“电解法”与“CO2 歧化法”中，K2MnO4 的理论利用率之比为 32。(5)先求出草酸的物质的量，再根据化
6、学方程式求出 24.48 mL溶液中高锰酸钾的物质的量，然后转化为 100 mL 溶液中高锰酸钾的物质的量，乘以高锰酸钾的摩尔质量，除以样品的质量即为该样品的纯度。答案：(1)增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率(2)2MnO24KOHO2=2K2MnO42H2O(3)提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率(4)KHCO3 MnO24 e=MnO4 H232(5)20.001030.200 025 10024.481581.080 0100%化学与技术属于选考题，选材来自工农业实际情景，内容涉及医药、环保、材料、能源、化工、现代技术等。试题的综合性较强，多知识点、多层面、多
7、角度和多方位地进行考查，不仅检验了学生对核心知识的掌握程度，而且检查了学生思维的敏捷性以及运用化学原理分析、解决实际问题的能力。另外本部分试题和必考题中经常出现的“工艺流程题”有相通、相似之处。(1)考查工艺流程中的反应原理(写反应方程式)。(2)指出反应设备的名称。(3)与反应热结合，书写热化学方程式。(4)与电化学结合，书写电极反应式。(5)对化工生产流程进行解释或评价。(6)围绕海水的综合利用进行命题。(7)围绕水的净化与污水处理进行命题。(8)围绕废旧物质的回收利用进行命题。(9)围绕矿石的综合利用进行命题。(10)围绕化石燃料的综合利用进行命题。以上命题点均以综合题形式出现，所考查的
8、内容基本上都是以下几点：(1)考查化学反应原理(包括化学方程式、离子方程式、电极反应式等)。(2)分析某步骤操作的目的或原因或所加试剂。(3)相关的化学计算。(4)评价流程或方案的优劣。考点一 化学资源的开发利用(合作探究)对应学生用书P88重难突破1获取洁净水的四种主要途径途径主要方法简单原理水的净化混凝法加入混凝剂(如明矾)沉淀杂质硬水软化加热法、药剂法、离子交换法降低水中钙、镁离子的含量污水处理中和法、沉淀法中和废水，将重金属离子转化为沉淀海水淡化蒸馏法、电渗析法蒸馏浓缩、离子交换膜的选择性透过净化海水2.海水的综合利用(1)应用图(2)氯碱工业精制食盐水：加 NaOH、BaCl2、Na
9、2CO3 溶液除去食盐水中的 Mg2、Fe3、Ca2、SO24，用盐酸调节 pH 后再经离子交换法进一步除去 Ca2、Mg2。核心技术电解：阴极：2H2e=H2；阳极：2Cl2e=Cl2；总反应式：2NaCl2H2O=通电 2NaOHH2Cl2。核心设备电解槽：a首要问题：防止产物间反应：H2Cl2=2HCl；Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。b电极选择：石墨作阳极，碳钢网作阴极。c种类：隔膜电解槽、离子交换膜电解槽。3石油的三种加工炼制方法4.煤的三种化学加工方法 题组训练题组一 水的处理1某自来水厂利用河水处理成自来水的工艺流程示意图如下图所示：提供的试剂：饱和 Na2CO3 溶
10、液、NaOH 溶液、生石灰、CCl4、BaCl2 溶液、KOH 溶液(1)为除去水中含有的 Ca2、Mg2、HCO3、Cl、SO24，试剂a 代表两种化学物质，主要是除去水中 SO24、Mg2和 HCO3，这两种试剂是_和_(只填化学式)。(2)凝聚剂 A 常用 FeSO47H2O，最终生成红褐色胶状沉淀，该胶状沉淀的化学式为_，可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是_(填字母)。A只有物理变化，无化学变化B只有化学变化，无物理变化C既有化学变化，又有物理变化(3)通入 CO2 的目的是_和_。(4)传统的氧化剂是 Cl2，现代工艺用 ClO2 取代 Cl2，通入 ClO2的作用是_；优点是_。
11、(5)离子交换柱 X、Y 中有一种是 H型交换柱，另一种是 OH型离子交换柱，目的是除去水中残留的杂质离子，则 X 应是哪种交换柱？_(填“H型”或“OH型”)；如果两个交换柱位置颠倒会产生什么后果？_。解析：该工艺流程是自来水的生产过程。(1)除去 SO24 用 Ba2，除去 Mg2用 OH，除去 HCO3 用 OH和 Ca2，综合所给试剂和要求选用两种试剂，只能选 BaCl2 和生石灰。(2)氢氧化铁胶体可以吸附水中的悬浮物，使之沉降下来，达到净水的目的，这是物理变化，氢氧化铁胶体是由 FeSO4 得到的，发生化学变化，选 C。(3)由框图流程可知，通入 CO2 既可以除去 Ca2，又可以
12、降低溶液的 pH。(4)Cl2 和 ClO2 都起到杀菌、消毒的作用，ClO2 具有高效、强力、无毒、无刺激性气味的优点。(5)应首先经过 H型交换柱，如果先通过 OH型交换柱，产生的 OH会与水体中残留的 Ca2、Mg2等作用生成难溶物而堵塞交换柱。答案：(1)BaCl2 CaO(2)Fe(OH)3 C(3)除去 Ca2 降低溶液的 pH(4)杀菌、消毒 高效、强力、无毒、无刺激性气味(5)H型 如果先通过 OH型离子交换柱，产生的 OH会与水体中残留的 Ca2、Mg2等作用生成难溶物而堵塞交换柱题组二 化学资源的开发利用2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
13、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)。用混凝法获取淡水 提高部分产品的质量 优化提取产品的品种 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。碱吸收溴的主要反应是 Br2Na2CO3H2ONaBrNaBrO3NaHCO3，吸收 1 mol Br2 时，转移的电子数为_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NaMg2ClSO24浓度/(gL1)63.728.8144.646.4该 工 艺 过 程 中，脱 硫
14、 阶 段 主 要 反 应 的 离 子 方 程 式 为_，产品 2 的化学式为_，1 L 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_。解析：(1)将海水经过处理得到淡水和浓海水，这是综合利用海水的重要途径之一，从而可以提高部分产品的质量，优化提取产品的品种，改进钾、溴、镁等的提取工艺。(2)根 据 反 应 原 理，将 方 程 式 配 平：3Br2 6Na2CO3 3H2O=5NaBrNaBrO36NaHCO3。每 3 mol Br2 被吸收时转移5 mol
15、e，则吸收 1 mol Br2 转移53 mol e。(3)工艺流程中，脱硫加入的是得到产品 2 过程中过滤时的滤液，而此滤液中所含的能够脱硫的离子来源于合成步骤中的石灰乳，故脱硫阶段的主要离子方程式为 Ca2SO24=CaSO4；而产品 2 是由加入石灰乳之后得到的沉淀得来的，即 Mg2 Ca(OH)2=Mg(OH)2Ca2，故产品 2 为 Mg(OH)2；1 L 浓海水中 Mg2为 28.8 g，故可得到产品 2 即 Mg(OH)2 的质量为28.8 g24 gmol158 gmol169.6 g。(4)电解熔融 MgCl2 会得到 Mg 和 Cl2，故化学方程式为 MgCl2 电解,MgCl2。因为 Mg 会与 H2O 发生反应生成 Mg(OH)2 和 H2，故水存在会造成产品 Mg 的消耗，有关反应的化学方程式为 Mg2H2O 高温,Mg(OH)2H2。答案：(1)(2)53(3)Ca2SO24=CaSO4 Mg(OH)2 69.6(4)MgCl2 电解,MgCl2 Mg2H2O 高温,Mg(OH)2H2