2014届高考化学二轮专题复习优化训练：化学与技术（解析版）10.doc

2014届高考化学二轮专题复习优化训练：化学与技术（解析版）1012014届上海市静安区高三上学期期末考试化学试卷（带解析）22014江苏省扬州市届高三上学期期末考试化学试卷（带解析）62014届江苏省镇江市高三上学期期末考试化学试卷（带解析）72014届江苏省镇江市高三上学期期末考试化学试卷（带解析）82014届江苏省苏北四市高三上期末统考化学试卷（带解析）92014届湖北省咸宁市高三上学期期末考试理综化学试卷（带解析）102014届湖北省黄冈中学高三上学期期末考试理综化学试卷（带解析）1海水中主要离子的含量如下：成分含量/(mg/L)成分含量/(mg/L)Cl-18980Ca2+400Na+10560HCO3-142SO42-2560Mg2+1272（1）常温下，海水的pH在7.58.6之间，其原因是(用离子方程式表示)_。（2）电渗析法淡化海水示意图如图所示，其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。阴极上产生氢气，阴极附近还产生少量白色沉淀，其成分有_和CaCO3，生成CaCO3的离子方程式是_。（3）用海水可同时生产氯化钠和金属镁或镁的化合物，其流程如下图所示：在实验室中由粗盐“重结晶”制精盐的操作包括溶解、过滤、蒸发洗涤等步骤；有关其中“蒸发”步骤的叙述正确的是_。a蒸发的目的是得到热饱和溶液b蒸发的目的是析出晶体c应用余热蒸干溶液d应蒸发至有较多晶体析出时为止由MgCl2溶液得到MgCl26H2O晶体时，也需要蒸发，蒸发的目的是得到热饱和溶液，判断溶液已饱和的现象是_。 （4）25时，饱和Mg(OH)2溶液的浓度为510-4 molL。饱和Mg(OH)2溶液中滴加酚酞，现象是_。某学习小组测海水中Mg2+含量(mg/L)的方法是：取一定体积的海水，加入足量_，再加入足量NaOH，将Mg2+转为Mg(OH)2。25，该方法测得的Mg2+含量与表中1272mg/L的“真值”比，相对误差约为_保留2位小数，海水中饱和Mg(OH)2溶液的密度都以l g/cm3计。【答案】（1）HCO3-+H2OH2CO3+OH-（1分）（2）Mg(OH)2(1分)，Ca2+ OH-十HCO3-CaCO3+ H2O (2分)（3）过滤（1分），bd(l分) 溶液表面形成晶膜（1分）（4）溶液变红（1分） 盐酸（2分），-0.94(2分，没有负号不扣分)【解析】试题分析：（1）常温下，海水的pH在7.58.6之间，其原因是存在碳酸氢根发生水解呈碱性。（2）氢离子在阴极上产生氢气，此时阴极中集聚了大量氢氧根离子，并与镁离子生成Mg(OH)2白色沉淀，同时又和碳酸氢根生成碳酸根离子，碳酸根又和钙离子结合生成CaCO3，生成CaCO3的离子方程式是Ca2+ OH-十HCO3-CaCO3+ H2O。（3）氯化钠的溶解度随温度变化不大，故蒸发的目的不是得到热饱和溶液，而是把水蒸出使晶体析出，最后应蒸发至有较多晶体析出时为止，选择bd。由MgCl2溶液得到MgCl26H2O晶体时，也需要蒸发，蒸发的目的是得到热饱和溶液，判断溶液已饱和的现象是溶液表面形成晶膜。（4）饱和Mg(OH)2溶液中滴加酚酞，由于溶液呈碱性，现象是溶液变红。取一定体积的海水，加入足量盐酸除掉碳酸氢根，再加入足量NaOH，将Mg2+转为Mg(OH)2。由25时，饱和Mg(OH)2溶液的浓度为510-4 molL。求得1L溶液中镁离子的质量为510-4 *24=1200mg/L。25，该方法测得的Mg2+含量与表中1272mg/L的“真值”比，相对误差约为（1200-1272）/1272=5.6。考点：本题考查图表分析及无机化工流程原理分析。2电解法促进橄榄石（主要成分是Mg2SiO4）固定CO2的部分工艺流程如下：已知：Mg2SiO4(s) +4HCl(aq)2MgCl2(aq) +SiO2 (s) + 2H2O(l) H =49.04 kJmol-1（1）某橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20，用氧化物的形式可表示为 。（2）固碳时主要反应的方程式为NaOH(aq)+CO2 (g)=NaHCO3 (aq)，该反应能自发进行的原因是 。（3）请在上图虚框内补充一步工业生产流程 。（4）下列物质中也可用作“固碳”的是 。（填字母）aCaCl2 bH2NCH2COONa c(NH4)2CO3（5）由图可知，90后曲线A溶解效率下降，分析其原因 。（6）经分析，所得碱式碳酸镁产品中含有少量NaCl和Fe2O3。为提纯，可采取的措施依次为：对溶解后所得溶液进行除铁处理、对产品进行洗涤处理。判断产品洗净的操作是 。【答案】（1）9MgOFeO5SiO2 （2）H0 （3）或（4）bc（5）120min后，溶解达到平衡，而反应放热，升温平衡逆向移动，溶解效率降低。（6）取少量最后一次的洗涤液，加硝酸酸化的硝酸银溶液，如无沉淀产生，则已洗净。【解析】试题分析：（1）用氧化物形式表示硅酸盐。硅酸盐中含金属元素、Si、O，有的还有结晶水，规则是先写金属氧化物，在写SiO2，要是有水，H2O写在最后。要是有多种金属元素，则按金属活动顺序表，活泼金属氧化物在前，不活泼金属氧化物在后。橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20，用氧化物的形式可表示为9MgOFeO5SiO2 。（2）能自发进行的反应有两个趋势，一是正反应是放热反应，另一是混乱度向增大方向。NaOH(aq)+CO2 (g)=NaHCO3 (aq)，该反应是混乱度减小，不利用自发，要自发只能是正反应是放热反应。即H0 。（3）从固碳的反应可以看出需要用到氢氧化钠溶液，所以图虚框内补充得到氢氧化钠一步工业生产流程即可，可能通过电解饱和的氯化钠溶液，可以写为或。（4）aCaCl2 不会与二氧化碳反应； bH2NCH2COONa 是氨基酸，氨基能与酸反应生成盐，能固碳。 c(NH4)2CO3溶液能与二氧化碳反应，生成碳酸氢铵。故选bc。（5）由图可知，120min后，溶解达到平衡，而反应放热，升温平衡逆向移动，溶解效率降低。（6）新产品若没有洗净，可能有Cl-，判断产品洗净的操作是可以通过检验氯离子即可，方法是取少量最后一次的洗涤液，加硝酸酸化的硝酸银溶液，如无沉淀产生，则已洗净。考点：本题是无机化工流程图题，考查复杂硅酸盐的表示方法，化工流程图的书写，洗涤产物的检验及转化过程中的原因分析。3海洋是个巨大的资源宝库，利用海水可制取许多化工产品。（1）氯碱工业是以电解食盐水为基础化学工业，写出电解食盐水的化学方程式_.（2）从海水中提取溴常用吹出法，即用氯气(Cl2)将海水里溴化钠（NaBr）中的溴置换出来，再用空气吹出溴(Br2)。流程示意图如下：写出氯气从NaBr中置换出溴单质的化学方程式：_;该反应在pH=3的酸性条件下进行，可用_测定反应液的酸碱度。吹出的溴和大量空气混合在起进入吸收塔，根据流程图分析，通入SO2和水的目的是。_.（用化学方程式表示）【答案】（1） 2NaCl+2H2O通电=Cl2H2 +2NaOH（2）Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 PH试纸Br2+S02+2H20H2S04+2HBr【解析】试题分析：（1） 2NaCl+2H2O通电=Cl2H2 +2NaOH（2）依据题干叙述可知氯气和溴化钠可以置换出溴单质，反应物是氯气和溴化钠，生成物是氯化钠和溴，根据观察法配平即可，其化学方程式为：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，常见的测定溶液酸碱度的方法是使用pH试纸测定溶液的酸碱度。由于吸收塔中发生的反应是Br2+S02+2H20H2S04+2HBr所以加入二氧化硫的目的是使溴与空气相互分离；考点：海水提溴，涉及到海水中杂质的除掉方法和原理。4“天蓝蓝海蓝蓝，海边小城威海卫”。威海海水资源丰富，回答下列问题：（1）海水中主要含有 等离子（写离子符号，至少答出4种）。（2）海水脱硫是一种有效除去火力发电产生的SO2的方法。其工艺流程如下图所示：天然海水吸收了含硫烟气后，要用O2进行氧化处理，其反应的化学方程式是： ；氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是 。（3）下图是海水综合利用的一个方面。请回答下列问题：I.步主要反应的离子方程式： 。溴及其化合物的用途有很多，写出其中的一种 。II第步需要加入 ，其前面分离出氢氧化镁的操作称为 ，将镁条在二氧化碳中燃烧的产物为 。III粗盐水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4 等杂质，通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水： 加入稍过量的Na2CO3溶液； 加入稍过量的NaOH溶液； 加入稍过量的BaCl2 溶液；滴入稀盐酸至无气泡产生； 过滤 正确的操作顺序是 【答案】（1）Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl、SO42、Br、I、CO32、HCO3（2分）（2）2H2SO3+O2= 2H2SO4（1分）中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸（1分）（3）I.2Br-+Cl2 =2Cl-+Br2（1分）抗爆剂 感光材料 杀虫剂 镇静剂等（1分）II. 盐酸（1分）过滤 （1分） MgO C（1分）III或（2分）【解析】试题分析：（1）海水中含有大量的离子，如：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl、SO42、Br、I、CO32、HCO3等（2）SO2被海水吸收后生成H2SO3，被O2氧化为H2SO4，化学方程式为：2H2SO3+O2= 2H2SO4；用大量的天然海水与之混合，可稀释中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的硫酸。（3）I. 步主要反应为氯气把Br氧化为Br2，离子方程式为：2Br-+Cl2 =2Cl-+Br2；溴及其化合物的用途为：抗爆剂 感光材料 杀虫剂 镇静剂等。II. 第步把Mg(OH)2转化为MgCl2，所加试剂为盐酸；Mg(OH)2为沉淀，通过过滤可分离出Mg(OH)2；镁条在二氧化碳中燃烧生成MgO和C。IIINa2CO3溶液可除去CaCl2和过量的BaCl2，NaOH溶液除去MgCl2，BaCl2溶液除去Na2SO4，BaCl2溶液的顺序应在Na2CO3溶液之后，所以正确的操作顺序是：或考点：本题考查化学工艺流程的分析、海水的成分、物质的性质和用途、物质的提纯。 5某课题组研究以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl36H2O）的工艺，其设计的流程如下：回答下列问题：（1）已知在焙烧硫铁矿石过程中铁元素转化成了Fe3O4，则该反应的化学方程式 ； （2）“酸溶”中反应的离子方程式为 ；（3）“过滤”后滤液中金属阳离子有 ；（4）“氧化”中使用的氧化剂最好是 ；（5）该工艺流程中产生的SO2会污染空气并形成酸雨，下列物质：BaCl2 品红石灰乳 O2，用于吸收SO2最好的是 。【答案】（1）3FeS28O2 高温=Fe3O46SO2；（没配平扣1分，无高温不扣分。） （2）Fe3O48H+2Fe3+Fe2+4H2O；（没配平扣1分，多写其它的离子方程式既不给分也不扣分。）（3）Fe3+、Fe2+（各1分）； （4）Cl2（H2O2等只要合理也可）；（5）【解析】试题分析：（1）由题意可知硫铁矿中铁被氧化成了Fe3O4 ，可知反应式为3FeS28O2 高温=Fe3O46SO2 ；（2）Fe3O4可溶解于盐酸中，反应的离子方程式为Fe3O48H+2Fe3+Fe2+4H2O ；（3）由Fe3O4的组成可知铁的化合价为+2和+3；（4）氧化剂的加入是为了把其中的+2铁氧化成+3，只要不引入杂质即可，如Cl2、O3、H2O2 均可；（5）吸收尾气SO2 工业上一般用碱性物质，如石灰乳。考点：本题考查硫铁矿的工艺流程及其含硫化合物的性质。6无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上由铝土矿（主要成分是A12O3和Fe2O3）和石油焦（主要成分是C）按下图所示流程进行一系列反应来制备无水AlCl3。（1）氯化铝在加热条件下易升华，气态氯化铝的化学式为Al2Cl6，每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构，则AlCl3是： 晶体，其结构式为： 。（2）氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式是 。（3）冷却器排出的尾气中含有大量CO和少量Cl2，需用Na2SO3溶液除去Cl2，此反应的离子方程式为： 。（4）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是： 。（5）AlCl3产品中Fe元素含量直接影响其品质，为测定产品中Fe元素的含量，现称取16.25g无水AlCl3产品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重残留固体质量为0.32g。则产品中Fe元素的含量为： 。【答案】（1）分子 （2）A12O3+3C12+3C9502 A1C13+3CO（3）SO32+C12+H2OSO42+2C1+2H+（4）除去FeCl3（5）1.38%（或1.4%）【解析】试题分析：（1）根据氯化铝的物理性质易升华确定其为分子晶体；根据所有原子最外层均达到8电子稳定结构，确定氯化铝结构式；（2）反应物是Al2O3、Cl2和C，根据流程确定产物是氯化铝和CO；（3）Na2SO3为还原剂被Cl2氧化为+6价的硫酸盐，氯被还原为-1价；（4）铝的活泼性比铁强，加入铝把FeCl3中铁置换出来，同时生成易升华的氯化铝；（5）最后残留固体的为氧化铁，n(Fe)=2n(Fe2O3)= 20.32160=0.004mol W(Fe)= 0.0045616.25=0.014考点：考查工业流程中反应原理、物质结构、实验分析等有关问题。7CaCl2常用于冬季道路除雪，建筑工业的防冻等，实验室常用作干燥剂。工业上常用大理石（含有少量Al3+、Fe2+、Fe3+等杂质）来制备。下图为实验室模拟其工艺流程：已知：常温下，溶液中的Fe3+、Al3+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为：3.7，4，9.7。（1）反应中，需将大理石粉碎、搅拌，同时适当加热，其目的是： 。写出反应中主要反应的离子方程式： 。（2）上述使用盐酸的浓度为10%，若用37%的浓盐酸来配制500mL的此盐酸所需的玻璃仪器有：玻璃杯、量筒、烧杯、胶头滴管、 。（3）反应中的离子方程式： 。（4）反应中必须控制加入Ca(OH)2的量，使溶液的pH约为8.0，此时沉淀a的成分为： ，若pH过大，则可能发生副反应的离子方程式： 。【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率（或提高浸取率，意思相近均给分）（2分）CaCO32H+Ca2+H2OCO2（2分）（2）500mL容量瓶（2分，不写规格得1分）（3）2Fe2+2H+H2O22Fe3+2H2O（4）Fe(OH)3、Al(OH)3 （2分，各1分） Al(OH)3+OHAlO2+2H2O（2分）【解析】试题分析：（1）粉碎为增大接触面积，加热为加快反应速率；（2）配置溶液需用500mL容量瓶；（3）反应中加入双氧水是为了氧化亚铁离子为Fe3+，再调节pH除去；（4）溶液的pH约为8.0，Al3+、Fe3+均产生沉淀；氢氧化铝两性，若碱过量与碱反应溶解。考点：考查化工流程红操作与原理有关问题。8高纯超微细草酸亚铁可用于合成新型锂电池电极材料，工业上可利用提取钛白粉的副产品绿矾（FeSO47H2O）通过下列反应制备：FeSO42NH3H2OFe(OH)2(NH4)2SO4Fe(OH)2H2C2O4FeC2O42H2O（1）绿矾中含有一定量的TiOSO4杂质。将绿矾溶于稀硫酸，加入铁粉、搅拌、充分反应并保持一段时间，过滤，可得纯净的FeSO4溶液。在上述过程中，TiOSO4能与水反应转化为H2TiO3沉淀，写出该反应的化学方程式： ；加入铁粉的作用有 、 。（2）由纯净的FeSO4溶液制取FeC2O4时，需在真空环境下进行，原因是 。FeC2O4生成后，为提高产品纯度，还需调节溶液pH2，若pH过低，则导致FeC2O4的产率 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。（3）将含有FeC2O4的混合液过滤，将产品先用水洗涤，再用无水乙醇清洗。无水乙醇的作用是 、 。（4）某研究小组欲从某化工残渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）出发，先制备较纯净的FeSO4溶液，再合成FeC2O4。请补充完整由该化工残渣制备较纯净的FeSO4溶液的实验步骤（可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液）：向一定量该化工残渣中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤， ，过滤，得到较纯净的FeSO4溶液。【答案】（1）TiOSO42H2OH2TiO3H2SO4（2分）防止Fe2+被氧化、调节溶液pH、除去杂质（合理答案均可）（2）避免生成的Fe(OH)2等物质被氧化（合理答案均可）（2分） 偏低（2分）（3）除去固体表面的杂质、使产品快速干燥、减少产品的损耗等（2分，每答对1点给1分）（4）向滤液中滴加过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，（3分）【解析】试题分析：（1）溶液中的亚铁离子易被空气中的氧气氧化，所以加入铁粉防止Fe2+被氧化；铁粉与溶液中氢离子反应，促进TiO2+水解完全沉淀从而除去；（2）在制备过程中反应生成更易被氧化的Fe(OH)2，在无氧条件下是防止氧气把其氧化为Fe(OH)3；实验过程中若溶液酸性过强易生成酸式草酸亚铁，导致产率偏低。（3）乙醇具有较强挥发性，沉淀已水洗，再用乙醇洗涤显然是使产品快速干燥，防止在加热或在空气中缓慢干燥发生反应对产品的质量产生影响；（4）制备纯净的FeSO4溶液需要除去杂质，先加酸溶解过滤除去二氧化硅，再加过量碱除去铝离子，再加硫酸、铁粉等得到纯净的FeSO4溶液。考点：考查综合实验中过程的控制、原理及操作有关问题。9高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如下图所示：废液NaNO3、NaCl反应I反应II分离（除盐）沉淀洗涤纯品NaOH溶液Cl2Fe(NO3)3KOH(aq)异丙醇洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是： 。反应I的化学方程式为 。反应II的离子方程式为 。已知25时Fe(OH)3的Ksp = 4.010-38，反应II后的溶液中c(Fe3+)=4.010-5 mol/L,则需要调整pH= 时，开始生成Fe(OH)3（不考虑溶液体积的变化）。（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾。加入饱和KOH溶液的目的是： 。由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 （填“大”或“小”）。湿法强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物（3）干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。【答案】（共15分，除（1）3分外其它每空2分）（1）减少高铁酸钾的溶解损失（2分）2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O（2分）3ClO+10OH+2Fe3+=2FeO42+3Cl+5H2O（3分）3（2分）（2）增大K浓度，促进K2FeO4晶体析出（2分） 小（2分）（3）3:1（2