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《化学与技术》 汇编


2016 高考理综化学<化学与技术>汇编
全国Ⅰ 36. 【化学——选修 2:化学与技术】 (15 分) 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 1∶1 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”中发生的化学方程式为 (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。 ①“ CO2 歧化法”是传统工艺,即在 K2MnO4 溶液中通入 CO2 气体,使体系呈中性或弱碱 性,K2MnO4 发生歧化反应,反应中生成 K2MnO4,MnO2 和 (写化学式) 。 。 。 。

②“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 。 。

③“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 1.0800 g 样品,溶解后定容于 100 mL 容量瓶中,摇匀。 取浓度为 0.2000 mol·L?1 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-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O) 。 【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)2MnO2+O2+4KOH 2K2MnO4+2H2O;

(3)提高氧气的压强,加快反应速率加快,增加软锰矿的转化率; (4) ① KHCO3;②MnO42--e-=MnO4-;H2;③3:2;

(5)



【考点定位】考查物质制备工艺流程的知识。

【名师点睛】 化学反应速率和化学平衡理论是重要的化学原理。 影响化学反应速率的因素有 浓度、温度、压强、催化剂等。对于固体来说,其浓度不变,所以要使反应速率加快,可通 过将固体粉碎成细小的颗粒、 搅拌等方法进行。 外界条件对化学平衡移动的影响可通过勒夏 特列原理进行分析,但是平衡移动的趋势是微弱的,不能改变这种改变。会根据反应方程式 分析判断物质的转化率的大小, 转化率大的反应速率不一定快, 物质的转化率大小与反应快 慢是不同的概念, 要掌握其区别与联系。 会根据方程式中相应物质之间的关系进行有关物质 的量的化学计算。本题将化学反应速率、化学平衡、电解原理、滴定方法的应用综合一起考 查,反映了考生的综合应用知识分析、解决问题的能力。 全国Ⅱ.36.[化学-选修 2:化学与技术](15 分) 双氧水是一种重要的氧化剂、漂白剂和消毒剂。生产双氧水常采用蒽醌法,其反应原理和生 产流程如图所示:

A.氢化釜 B.过滤器 C.氧化塔 D.萃取塔 E.净化塔 F.工作液再生装置 G.工作液配制装置 生产过程中,把乙基蒽醌溶于有机溶剂配制成工作液,在一定的温度、压力和催化剂作用下 进行氢化,再经氧化、萃取、净化等工艺得到双氧水。回答下列问题: (1)蒽醌法制备双氧水理论上消耗的原料是_______,循环使用的|原料是______,配制工 作液时采用有机溶剂而不采用水的原因是______。 (2)氢化釜 A 中反应的化学方程式为_______,进入氧化塔 C 的反应混合液中的主要溶质 为_______。 (3)萃取塔 D 中的萃取剂是____,选择其作萃取剂的原因是______。

(4)工作液再生装置 F 中要除净残留的 H2O2,原因是______。 (5)双氧水浓度可在酸性条件下用 KMnO4 溶液测定,该反应的离子方程式为_______。一 种双氧水的质量分数为 27.5%,(密度为 1.10g· cm3),其浓度为______mol/L。 【答案】36.(1) (1)氢气和氧气 乙基蒽醌 乙基蒽醌(乙基氢蒽醌)不溶于水,易溶 于有机溶剂

(2) (3)水 H2O2 溶于水被水萃取,乙基蒽醌不溶于水

乙基氢蒽醌

(4)H2O2 分解放出氧气,与氢气混合,易发生爆炸 (5)6H++5H2O2+2MnO4-=2Mn2++5O2↑+8H2O ;8.9 【考点定位】考查工业制双氧水的工艺流程分析等知识。 【名师点睛】 本题以蒽醌法生产双氧水的工业制备作为背景, 考查了化工中的基本操作和常 见工艺流程分析,虽然背景陌生,但考点并不突兀,根据反应原理和生产流程分析可知,氢 气与乙基蒽醌在氢化釜中反应生成乙基氢蒽醌, 乙基氢蒽醌再与氧气反应乙基蒽醌与 H2O2, 利用乙基蒽醌与 H2O2 的物理性质将其分离,知识来源于课本,高于课本,学生读题不会感 到陌生,有利于考查学生的基础知识。 全国Ⅲ.36.[化学——选修 2:化学与技术](15 分) 聚合硫酸铁(PFS)是谁处理中重要的絮凝剂,下图是以回收废铁屑为原料制备 PFS 的一种 工艺流程。

回答下列问题 (1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为_________。粉碎过筛的目的 是_______ (2) 酸浸时最合适的酸是_____, 写出铁锈与酸反应的离子方程式_____________________。 (3)反应釜中加入氧化剂的作用是_________,下列氧化剂中最合适的是____________(填

标号) 。 A.KMnO4 B. Cl 2 C. H2O2 D. HNO3

(4)聚合釜中溶液的 pH 必须控制在一定的范围内,pH 偏小时 Fe3+水解程度弱,pH 偏大时 则_______。 (5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是______。 (6) 盐基度 B 是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标, 定义式为 B ?

3n(OH ) (n 为物质的量) 。 n( Fe)

为测量样品的 B 值,取样品 mg,准确加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏 水,以酚酞为指示剂,用 c mol ? L-1 的标准 NaOH 溶液进行中和滴定(部分操作略去,已排 除铁离子干扰) 。 到终点时消耗 NaOH 溶液 V mL。 按照上述步骤做空白对照试验, 消耗 NaOH 溶液 V0 mL ,已知该样品中 Fe 的质量分数 w,则 B 的表达式为__________ 【答案】 (1)Fe2O3· xH2O;选取细小颗粒,增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率 ; (2)硫酸 Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++3SO42-+(x+3)H2O; (3)氧化 Fe2+ ,c ; (4)pH 过大,容易生成 Fe(OH)3,产率降低; (5)减压蒸馏,可防止温度过高,聚合硫酸铁分解 ; (6) 【考点定位】考查化学与技术模块分析,侧重于物质制备 【名师点睛】本题考查工艺流程问题,涉及元素及其化合物的性质、环境保护、压强和沸点 的关系等知识,从能力上考查了学生阅读能力、分析问题、处理问题、解决问题的能力。体 现了化学是一门实用性学科, 从而提高学生学习化学的积极性和学习的兴趣。 在一定程度上 考查了学生的知识的灵活运用能力和分析问题解决问题的能力。化学反应中提高反应速率 , 影响反应速率因素有:温度、浓度、催化剂、压强、固体颗粒等,粉碎的目的:增加和硫酸 接触面积,加快反应速率;物质的制备中除去杂质,不能引入新杂质,因此酸浸,审清目标 产物,故应选择硫酸,在工业生产中,要注意环境的保护,过氧化氢被称为“绿色氧化剂” , 还原产物是水,对环境无污染;工业生产中除了提高目标产物的产量,同时还要注意节省原 料,达到利益最大,不能加入原料过多,容易造成原料的浪费。本题有些难度。

0.168c(V0 ? V ) m? 。


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