全国名校高考化学 试题分类汇编 O单元 化学与技术 联系客服

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O单元 化学与技术

O1 化学与工农业生产........................................................ 1 O2 海水的综合利用.......................................................... 8 O3 石油、煤和天然气的综合利用 .............................................. 8 O4 化学与材料、技术的发展发展 .............................................. 8 O5 化学与技术综合........................................................ 10

O1 化学与工农业生产

36.O1【2014·宁夏银川一中三模】【化学——选修2:化学与技术】(15分) 工业上可用食盐和石灰石为主要原料,经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题: (1)卢布兰芳是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料,在高温下进行煅烧,再浸取,结晶而制得纯碱。

①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为 ;

②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为_ (已知产物之一为CaS);

(2)氨碱法的工艺如下图所示,得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。

①图中的中间产物C是_______,D_______。(写化学式);

②装置乙中发生反应的化学方程式为 ; (3)联合制碱法对氨碱法的改进,其优点是 ;

(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似,故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原

料制碳酸钾。请结合下图的溶解度(S)随温度变化曲线,分析说明是否可

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行? 。

【知识点】纯碱工业(侯氏制碱)

【答案解析】 (1)①NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑ 或2NaCl+H2SO4(浓) ②Na2SO4+ 2C+CaCO3

Na2SO4+2HCl↑(2分) CaS+Na2CO3+2CO2↑ (2分)

(2)Ca(OH)2(2分) NH3(2分)②NH3 + CO2 +NaCl +H2O = NaHCO3↓+ NH4Cl (2分) (3)提高食盐利用率、副产物氯化铵可用作化肥、可利用合成氨的产物CO2。 (2分) (4)不可行(1分) 因为KHCO3的溶解度较大,且在常温下与KCl溶解度相差小,在铵盐水碳酸化时无法大量析出。(2分)

解析:(1)①根据难挥发性酸制备挥发性酸的原理,浓硫酸与氯化钠晶体反应生成HCl气体,反应方程式为: NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑或2NaCl+H2SO4(浓)

Na2SO4+2HCl↑(2分);

②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的产物之一为CaS,说明发生了氧化还原反应,S元素的化合价降低,Na2SO4作氧化剂,则作还原剂的为焦炭,C元素的化合价升高为+4价,由此可判断产物还有碳酸钠和二氧化碳,其反应方程式为Na2SO4+ 2C+CaCO3

CaS+Na2CO3+2CO2↑ ;(2)

①甲装置为煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳的装置,生成的氧化钙与水反应生成氢氧化钙,所以C应为Ca(OH)2,Ca(OH)2加入到丁装置,与NH4Cl反应生成NH3,则D应为NH3; ②在溶液中足量的CO2和H2O及NH3会生成HCO3,HCO3再与Na结合生成NaHCO3晶体,以沉淀的形式析出,故答案为:NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl

(3)该方法能提高原料的利用率,减少废渣的排放,保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高;NH4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2,革除了 CaCO3 制 CO2 这一工序.

故答案为:提高食盐利用率、副产物氯化铵可用作化肥、可利用合成氨的产物CO2。 (4)由溶解曲线图可知KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大,当温度高于40℃时,由图象可知,降温结晶时会析出较多的KCl;

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--+

【思路点拨】本题以工艺流程为依托,综合考查了氧化还原反应、物质的溶解性、化学实验等知识,综合性较强,有一定难度。

36.B3 F1 F2 F4 O1【2014·江西师大附中三模】【化学——选修2:化学与技术】(15分)

第五主族的磷单质及其化合物在工业上有广泛应用。 (1)同磷灰石在高温下制备黄磷的热化学方程式为:

4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)?H 已知相同条件下:

4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) △H1 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) △H2 SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) △H3

用△H1、△H2和△H3表示?H,则?H=____________________;

(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式如图)之间脱去两个水分子产物,其结构式为________________________________,三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为____________;

(3)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于工业上的化学镀镍。

①化学镀镍的溶液中含有Ni和H2PO2,在酸性等条件下发生下述反应: (a)_____ Ni + ____ H2PO2+ _____ → ___Ni+______ H2PO3+ ____ (b)6H2PO2 +2H =2P+4H2PO3+3H2↑ 请在答题卡上写出并配平反应式(a); ...

②利用①中反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,从而达到化学镀镍的目的,这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。

方法上的不同点:______________________________________________________; 原理上的不同点:______________________________________________________; 化学镀的优点:________________________________________________________。 【知识点】热化学方程式、氧化还原反应方程式的配平、电解原理 【答案解析】 (1) △H1—3△H2+18△H3 (2分) (2)

2+

-+2+

+

2+

(2分) ,Na5P3O10(2分)

+

+

(3)2Ni + 1H2PO2+ 1H2O →2Ni +1H2PO3+ 2H(3分)

- 3 -

(4)化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应;(2分)

电镀通过外加电流,在镀件外形成镀层 ;化学镀是利用化学腐蚀反应;电镀是利用电解池,外加电流进行氧化还原反应 ; (2分) 装置简便,节约能源,操作简便 (2分)

解析:(1)热化学方程式4Ca5(PO4)3F(s)+2lSiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4可以将下列三个反应相加得到:4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)△H1;6Ca3(PO4)2(s)+30C(s)=3P4(g)+18CaO(s)+30CO(g)3△H2;18SiO2(s)+18CaO(s)=18CaSiO3(s)18△H3;根据盖斯定律可得△H=△H1+3△H2+18△H3;

(2)一个磷酸中的羟基与另一个磷酸的H之间可以脱水.结构式则为

钠”即五个钠原子,所以三聚磷酸钠的化学式为Na5P3O10,故答案为:Na5P3O10;

,“五

(3)①(a)根据得失电子守恒:镍元素的化合价降低了1价,磷元素的化合价升高的2价,所以根据原子守恒结合电荷守恒可得配平的方程式为:2Ni + 1H2PO2+ 1H2O →2Ni +1H2PO3

2+

+

+ 2H;

+

②从方法上分析,电镀是利用电解原理通过外加直流电源,在镀件表面形成的镀层,镀层一般只有镍,而化学镀是利用氧化还原反应镀件直接与电解质溶液接触,在塑料镀件表面沉积镍-磷合金,这是两者的不同;从原理上分析,无论电镀还是化学镀均有电子的转移,均是利用了氧化还原反应,这是两者的相同点,

故答案为:化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应化学镀无需通电,而电镀需要通电;电镀通过外加电流,在镀件外形成镀层;化学镀是利用化学腐蚀反应;电镀是利用电解池,外加电流进行氧化还原反应;装置简便,节约能源,操作简便化学镀对镀件的导电性无特殊要求。

【思路点拨】本题考查学生对热化学方程式含义及对氧化还原反应本质的理解,综合性较强,难度较大。

36、A4 H1 H3 J2 F4 O1【2014·临川二中一模】[化学—选修:化学与技术] SO2、NO是大气污染物。吸收SO2 和NO,获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素):

NaOH溶液NO,SO2NOCe4+装置 IICe4+Ce3+、NO2-、NO3-装置 III 电解槽NO2-、NO3-NH3、O2装置 IVNH4NO3装置 IHSO3-S2O42- - 4 -