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2014届高考化学二轮复习 化学与技术必做训练


2014 届高考化学二轮复习必做训练:化学与技术
一、选择题 1.下列说法不正确的是( )

A.多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极材料 B.pH 计不能用于酸碱中和滴定终点的判断 C.科学家发现一种新细菌的 DNA 链中有砷(As)元素,该 As 元素最有可能取代了普通 DNA 链中的 P 元素

解析:应用与生产、生活相关的化学知

识分析各选项的正误。多孔碳为惰性电极材料, 可增大与 H2、O2 的接触面积,常用作氢氧燃料电池的电极材料,A 项正确。pH 计能准确测定 溶液的 pH,进行酸碱中和滴定时,能更准确地判断滴定终点,B 项错。P 和 As 元素都处于 元素周期表中的第ⅤA 族,其最外层电子数相同,形成共价键的方式相似,据此推测新细菌 DNA 链 中 的 As 元 素 最 有 可 能 取 代 了 普 通 DNA 链 中 的 P 元 素 , C 项 正 确 。

和 CO2 反应生成可降解聚合物的过程中,原子利用率为 100%,符 合绿色化学的原则,D 项正确。 答案:B 点拨:知识:燃料电池、中和滴定、元素性质、绿色化学。能力:考查考生对教材中化 学基础知识的掌握情况,体现高考对了解层次的能力要求。试题难度:较小。 2.(2013·福建卷·6)化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法正确的是( A.石英只能用于生产光导纤维 B.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现、 C.为了增加食物的营养成分,可以大量使用食品添加剂 D.“地沟油”禁止食用,但可以用来制肥皂 解析:本题可结合物质的性质与成分进行判断。 A.石英的用途很广泛,如制石英玻璃、石英钟等。B.从海水中提取的物质有多种,有 些必须通过化学反应获得,如海水提镁、提溴等;有些不用通过化学反应获得,利用物理方
1

)

法即可,如用蒸馏法淡化海水。C.食品添加剂是指用于改善食品品质、延长食品保存期、便 于食品加工和增加食品营养成分的一类化学合成或天然物质。 食品添加剂的安全使用是非常 重要的, 要严格控制使用量。 D.地沟油, 泛指在生活中存在的各类劣质油, 如回收的食用油、 反复使用的炸油等。地沟油的主要成分是油脂,可使其在碱性条件下水解制肥皂。 答案:D 点拨:知识:与社会、生产、生活相关的化学知识。能力:知识的灵活运用能力、观察 分析能力。试题难度:较小。 3.下列关于化工生产原理的几种叙述中,均符合目前工业生产实际情况的是( )

A.石油是烃的混合物,石油工业中采用干馏的方法把石油分成不同沸点范围的产物 B.氯气和氢气混合在光照条件下生成氯化氢,再用水吸收生成盐酸 C.二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫,再在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸 D.合成氨工业中,由于氨易液化,N2、H2 循环使用,所以总体来说氨的产率很高 解析:A 中是用分馏的方法把石油分成不同沸点范围的产物。 答案:D 4.(2012·经典习题选萃)下列有关工业生产的叙述正确的是( )

A.合成氨生产过程中将 NH3 液化分离,可加快正反应速率,提高 N2、H2 的转化率 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.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极室产生的 Cl2 进入 阳极室 D.电解精炼铜时,同一时间内阳 极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小 解析:将 NH3 液化分离,可提高 N2 和 H2 的转化率,但会降低反应速率,A 错;安装热交 换器是为利用 SO2 转化为 SO3 时放出的热量 、提高原料气的温度,B 错;Cl2 应该在阳极室产 生,C 错;应选 D。 答案:D 4.(2013·重庆市考前模拟)工业上利用 H2 在 Cl2 中燃烧,所得产物再溶于水的方法制 得盐酸,流程复杂且造成能量浪费。有人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时,获取电 能,假设这种想法可行,下列说法肯定错误的是( A.两极材料都是石墨,用稀盐酸作电解质溶液 B.通入氢气的电极为原电池的正极 C.电解质溶液中的阳离子向通入氯气的电极移动 D.通氯气的电极反应为 Cl2+2e ===2Cl
- -

)

解析:考查原电池原理及应用。分析题意知想通过原电池原理完成:H2+Cl2===2HCl 的 制取过程。由价态变化分析,原电池负极通氢气,正极通氯气,电极材料为惰性材料;电解 质溶液采用稀盐酸可达到实验要求。 答案:B
2

5.下列金属的工业制法正确的是(

)

A.制钛:用金属钠置换出氯化钛(TiCl4)溶液中的钛 B.炼铁:用焦炭和空气反应产生的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁 C.制钠:用海水作原料制得精盐,再电解纯净氯化钠溶液得到金属钠 D.炼铜:用黄铜矿经电解精炼得到纯度为 99.9%的铜 解析:钠首先会和水反应,A 错;炼铁工业中的还原剂是一氧化碳,B 对;电解氯化钠 溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,这是氯碱工业,C 错;电解精炼铜是以粗铜为阳极,得纯 度为 99.9%以上的铜,D 错。 答案:B 二、非选择题 6 .(2013·北京市西城区第二次模拟·26)钛铁矿的主要成分为 FeTiO3( 可表示为 FeO·TiO2),含有少量 MgO、CaO、SiO2 等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸 锂 Li4Ti5O12 和磷酸亚铁锂 LiFePO4)的工业流程如图所示:

已知:FeTiO3 与盐酸反应的离子方程式为 FeTiO3+4H +4Cl ===Fe +TiOCl4 +2H2O (1)化合物 FeTiO3 中铁元素的化合价是________。 (2)滤渣 A 的成分是________。 (3)滤液 B 中 TiOCl4 转化生成 TiO2 的离子方程式是________________。 (4)反应②中固体 TiO2 转化成(NH4)2Ti5O15 溶液时, Ti 元素的浸出率与反应温度的关系如 图 所 示 。 反 应 温 度 过 高 时 , Ti ________________________________。 元 素 浸 出 率 下 降 的 原 因 是
2-





2+

2-

3

(5)反应③的化学方程式是________________________。 (6)由滤液 D 制备 LiFePO4 的过程中,所需 17%双氧水与 H2C2O4 的质量比是________。 (7) 若采用钛酸锂 (Li4Ti5O12) 和磷酸亚铁锂 (LiFePO4) 做电极组成电池,其工作原理为 充电 Li4Ti5O12 + 3LiFePO4 ???? Li7Ti5O12 + 3FePO4 , 该 电 池 充 电 时 阳 极 反 应 式 是 放电 ____________________。 解析:(2)钛铁矿中只有 SiO2 不与盐酸反应,因此滤渣 A 的成分是 SiO2。(3)TiOCl4 转 化为 TiO2, Ti 的化合价不变, 发生的是 TiOCl4 的水解反应。 (5)反应③为 LiOH 与(NH4)2Ti5O15 的复分解反应。(6)根据得失电子守恒,可得关系式:2Fe ~H2O2~2Fe ~H2C2O4,则 17%双 34 氧水与 H2C2O4 的质量比= :90=20:9。(7)该电池充电时阳极上 LiFePO4 发生氧化反应。 17% 答案:(1)+2 (2)SiO2 △ (3)TiOCl +H2O=====TiO2↓+2H +4Cl
2- 4 + - 2+ 3+ 2- 2-

(4)温度过高时,反应物氨水(或双氧水)受热 易分解 (5)(NH4)2Ti5 O15+2LiOH===Li2Ti5O15↓+2NH3·H2O(或 2NH3+2H2O) (6)20?9 (7)LiFePO4-e ===FePO4+Li
- +

点拨: 本题考查锂离子电池电极材料的制备工艺流程, 考查考生对化工流程的综合分析 能力。难度较大。 7.(2013·哈尔滨市质检·36)氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇, 在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含 Cu 、Fe )中制备氯化亚铜 的工艺流程图如下:
4
2+ 3+

金属离子含量与混合液 pH、CuCl 产率与混合液 pH 的关系图如图。

【已知:金属离子浓度为 1 mol·L 时,Fe(OH)3 开始沉淀和沉淀完全的 pH 分别为 1.4 和 3.0,Cu(OH)2 开始沉淀和沉淀完全的 pH 分别为 4.2 和 6.7】请回答下列问题: (1)酸浸时发生反应的离子方程式是________;析出 CuCl 晶体时的最佳 pH 在________ 左右。 (2) 铁 粉 、 氯 化 钠 、 硫 酸 铜 在 溶 液 中 反 应 生 成 CuCl 的 离 子 反 应 方 程 式 为 ____________________________。 (3)析出的 CuCl 晶体要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于 70℃干燥 2 h、冷却密 封 包 装 。 70℃ 真 空 干 燥 、 密 封 包 装 的 目 的 是

-1

____________________________________________。 (4)产品滤出时所得滤液的主要分成是________,若想从滤液中获取 FeSO4·7H2O 晶体, 还需要知道的是__________________。 (5) 若 将 铁 粉 换 成 亚 硫 酸 钠 也 可 得 到 氯 化 亚 铜 , 试 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 : _ _____________________。为提高 CuCl 的产率,常在该反应体系中加入稀碱溶液,调节 pH 至 3.5。这样做的目的是__________________________________________。 解析:(1)酸浸后可得到高浓度的硫酸铜溶液,所以发生的反应为 Cu(OH)2+2H ===Cu
+ + 2+

+2H2O;由图像知当 pH=3 时 CuCl 的产率最高。(4)反应中加入了 Na ,反应后生成了 Fe , 所以滤液成分为 Na2SO4 和 FeSO4。(5)将铁粉换成 Na2SO3,则为+4 价 S 还原 Cu 。 答案:(1)Cu(OH)2+2H ===Cu +2H2O 3 (2)2Cu +2Cl +Fe===2CuCl↓+Fe
2+ - 2+ + 2+ 2+

2+

5

(3)加快乙醇和水的蒸发,防止 CuCl 被空气氧化 (4)Na2SO4 和 FeSO4 不同温度下硫酸钠和硫酸亚铁的溶解度 (5)2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+H2O===2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4 OH 中和了反应中的 H ,有利于平衡向右移动,提高 CuCl 的产率。但当 OH 浓度过大 时,Cu 能与 OH 结合,生成氢氧化亚铜,从而降低了 CuCl 的产率 点拨:本题考查化学与技 术,考查考生对化学与技术的掌握情况。难度中等。 8. (2013·吉林省质监·36)红矾钠(重铬酸钠: Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基本化工原料, 在印染工业、电镀工业和皮革工业中做辅助剂,在化学工业和制药工业中也可做氧化剂,应 用领域十分广泛。实验室中红矾钠可用一种铬铁矿(主要成分:FeO·Cr2O3,还含有少量的 Al2O3)通过以下过程来制取。
+ - - + -

回答下列问题: (1)步骤Ⅰ中反应化学方程式为 4FeO2·Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g)===8Na2CrO4(s)+ 2Fe2O3(s)+8CO2(g)。 ①在实验室,步骤Ⅰ应在________(填“陶瓷”或“铁”)坩埚中完成。 ②在常温下该反应速率极慢,下列措施中能使反应速率增大的是________(填字母)。 A.将原料粉碎 B.增加纯碱的用量 C.升高温度 (2)步骤Ⅱ中 NaOH 的作用是________________________(用化学反应方程式表示)。 (3)步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为________;反应完成的标志是________。 (4)利用下面的复分解反应, 将红矾钠与 KCl 固体按 1?2 物质的量之比混合溶于水后经 适当操作可得到 K2Cr2O7 晶体:Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7+2NaCl(已知:温度对氯化钠的溶解 度影响很小,对重铬酸钾的溶解度影响较大) 基本实验步骤为①溶解;②________;③________;④冷却,结晶,再过滤得 K2Cr2O7 晶体。其中③应在________(填“高温”或“低温”)条件下进行。 解析:(1)①铬铁矿中含有 Al2O3,能与陶瓷中的 SiO2 反应。②A 项,将原料粉碎,增大 固体接触面积可以加快反应速率;B 项,Na2CO3 是固体,增加固体的量,对反应速率没有影 响;C 项,升高温度可以加快反应速率。(2)Al2O3 是两性氧化物,可与 NaOH 溶液反应,将其 除去。(3)在酸性条件下 Na2CrO4 转化为 Na2Cr2O7;CrO4 溶液呈黄色,Cr2O7 溶液呈橙色。(4) 由信息知,NaCl 在水中的溶解度随温度变化不大,而重铬酸钾溶液的溶解性受温度变化影 响较大,要分离两溶质可使用降温结晶法。
2- 2-

6

答案:(1)①铁 ②AC (2)Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O (3)2CrO4 +2H ===Cr2O7 +H2O 溶液由黄色变成橙色 (4)②蒸发 ③过滤 高温 点拨:本题考查化学与技术,考查考生应用知识解决问题的能力。难度较小。 9.(2013·济南市 4 月模拟·31)对物质净化对生产生活有很重要的意义。 (1)除去水中的 Ca 、Mg 等阳离子,完成此目标可使用________(填材料名称)。 (2)催化还原法可以净化硝酸工业尾气,下列物质中不能用于除去尾气中氮氧化物的是 ________。 A.NH3 B.CH4 C.CO2 D.H2 (3) 接触法制硫酸的工艺中,沸腾炉产生的炉气必须经过净化,除去其中的粉尘和 ________,净化后的炉气进入________(填设 备名称)。 (4)煤的气化技术的主要产物是________,将煤加工以得到焦炉气、煤焦油及焦炭等产 品的技术称为________。 解析: (1)阳离子交换树脂可以除去水中的阳离子。 (2)催化还原法净化尾气中的氮氧化 物时,反应原理是使氮的氧化物被还原,即所选用的物质应该具有还原性,而 CO2 具有氧化 性,不符合条件。 答案:(1)阳离子交换树脂 (2)C (3)水蒸气 转化器 (4)CO、H2 煤的干馏 点拨:本题考查化工生产中物质的净化,考查考生分析问题、解决问题的能力。难度中 等。 10. (2013·山东省青岛市统一质检·31)煤是重要的能源, 也是生产化工产品的重要原 料。试用所学知识,解答下列问题: (1) 煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。煤的液化技术又分为 ________ 和 ________。 在微生物作用 (2)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。 煤的某种脱硫技术的原理为 FeS2 在微生物作用下
+ 2 2+ 2+ 2- + 2-

― ― → O2/H2O

Fe

+SO

2- 4

― ― → + O2/H

Fe 这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离 方 程 式 为

3+



________________________________________________________________________,
7

第二步反应的离子方程式为_________ ___________。 (3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、________。 (4)工业上主要采用氨氧化法生产硝酸,如图是氨氧化率与氨-空气混合气中氧氨比的 关系。其中直线表示反 应的理论值;曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到 100%,理论 上 r[n(O2)/n(NH3)] = ________ ,实 际 生 产要 将 r 值 维 持在 1.7 ~ 2.2 之 间 , 原 因是 __________________________________________。

解析:(4)根据反应方程式可知,氨氧化法制备硝酸时的反应是 4NH3+5O2===4NO+6H2O, 故当氨氧化率达到 100%,理论上 n(O2)/n(NH3)=5/4=1.25,实际生产中要将氧氨比值维持 在 1.7~2.2 之间,原因是 O2 太少不利于 NH3 的转化,而且读图可知,比值为 2.2 时 NH3 氧化 率已近 100%。 答案:(1)直接液化技术 间接液化技术 微生物 (2)2FeS2+7O2+2H2O ===== 4H +2Fe +4SO4 微生物 4Fe +O2+4H ===== 4Fe +2H2O (3)焦炉煤气、粗氨水、煤焦油 (4)1.25 O2 太少不利于 NH3 的转化,r 值为 2.2 时 NH3 氧化率已近 100% 点拨:本题考查煤的转化及工业制备硝酸,考查考生分析问题、解决问题的能力。难度 中等。 11. (2013·南昌市第二次模拟·36)工业生产 Na2S 常用方法是无 水芒硝(Na2SO4)一碳还 原法,其流程示意图如下:
2+ + 3+ + 2+ 2-

8

(1)若煅烧阶段所得气体为等物质的量的 CO 和 CO2。写出煅烧时发生的总反应方程式: ______________________。 (2)用碱液浸出产品比用热水更好,理由是__________________。 (3)废水中汞常用硫化钠除去, 汞的除去率与溶液 pH 和硫化钠实际用量与理论用量比值

x 的关系如图所示。为使除汞达到最佳效果,应控制条件是________________。

(4)取 Na2S(含少量 NaOH),加入到 CuSO4 溶液中,充分搅拌,若反应后溶液 pH=4,此 时溶液中 c(S )=________mol·L [已知: CuS 的 Ksp=8.8×10
-20 2- -1 -36

; Cu(OH)2 的 Ksp=2.2×10

(保留 2 位有效数字)]。 (5)纳米 Cu2O 常用电解法制备,制备过程用铜棒和石墨棒做电极,Cu(NO3)2 做电解液。

电解生成 Cu2O 应在________;该电极 pH 将________(填“升高”“不变”或“降低”),用 电极方程式解释 pH 发生变化的原因______________________。 解析:(1)由题意分析知反应除生成等物质的量的 CO 和 CO2 外还生成 Na2S,注意条件为 加热。(2)Na2S 是强碱弱酸盐,水解后溶液显碱性,加热会促进 S 水解,而加碱则可以抑制 其水解。(3)由图像可知当 pH 介于 9~10 时,x=12 时汞的除去率最大。(4)pH=4,则 c(OH
- 2-

)=10

-10

mol/L,根据 Cu(OH)2 溶度积可求得 c(Cu )=2.2 mol/L,代入 CuS 的溶度积求得

2+

c(S2-)=4×10-36 mol/L。(5)Cu 由+2 价变为+1 价,得电子,所以在阴极反应:2Cu2+ +2e


+H2O===Cu2O↓+ 2H ,有 H 生成,所以溶液的 pH 降低。 △ 答案:(1)3Na2SO4+8C=====3Na2S+4CO2↑+4CO↑





9

(2)热水能促进 Na2S 水解,而稀碱可抑制 Na2S 水解 (3)pH 介于 9~10 之间,x=12 (4)4.0×10
-36

mol/L

(5)阴极 降低 2Cu +2e +H2O===Cu2O↓+2H
2+ - +

点拨:本题考查化学与技术,考查考生理论联系实际的能力。难度较大。

10


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