2016年高考化学仿真押题专题16化学与技术(含解析)..

1、-1 -专题 16 化学与技术1.氯化亚铜(CuCI)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸； 在空气中迅速被氧化成绿色； 见光则分解， 变成褐色。 工业上用制作印刷 电路的废液(含Fe3*、Cu2+ Fe2*、C)生产 CuCI 的流程如图所示：根据以上信息回答下列问题:(1) 该生产过程还可以与氯碱工业、硫酸工业的生产相结合，工业生产硫酸的方法是_，氯碱工业的装置是 _ 。(2) 写出生产过程中加入的X、Y 的化学式： _、_。(3) 写出生成 CuCI 的化学方程式： _ 。(4) 生产中为了提高 CuCI 产品的质量，采用 _法快速过滤，析出的 Cu

2、CI 晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是 _ ;生产过程中调节溶液的pH 不能过大的原因是在 CuCI 的生成过程中理论上不需要补充 SQ 气体，其理由是在 CuCI 的生成过程中除环境问题、安全问题外，你认为还应该注意的关键问题是(7)氯化亚铜的定量分析1称取样品 0.250 0 g(准确称至 0.000 2 g)置于预先放入玻璃珠 50 粒和 10 mL 过量的FeCI3溶液的 250 mL 锥形瓶中，不断摇动。玻璃珠的作用是血吐加人过童血吐加人过童 X废液过滤废液过滤滤液滤液过脱蚀刻液蚀刻液滤液滤液S02L*CuSOfl溶溶调调节节pH-CuCI 品品体体滤濟滤濟CuCl2浓硫釀浓硫釀C

3、l2-2 -2待样品溶解后，加水 50 mL,邻菲罗啉指示剂 2 滴。-3 -3立即用 0.10 molL-1硫酸铈标准溶液滴定至绿色出现为终点，同时做空白实验一次。 已知：CuCI+ FeCl3=CuCb+ FeCL;Fe2+ Cg+=Fe3+ Ce3+O如此再重复 2 次测得：123空白实验消耗硫酸铈 标准溶液的体积/mL0.750.500.800.250 0 g 样品消耗硫酸铈标准溶液的体积/mL24.6524.7524.70数据处理：计算得 CuCI 的纯度为_-4 -【解析】( (1)工业上生产硫釀是以和內在催化剂的表面进行的，命名为接触法制硫釀。氯碱工业的电解槽中用盲子交换膜隔高阴

4、、阳极产物，装羞名称为高子交换膜电解槽。废液中加入Fe可以与F 尹、Ci?+发生反应：Fe+2Fe3+=3Fes Fe + Cua+=Fea+ Cuc向滤渣中 力口入稀盐酸濬解过量的Fs发生的反应为Fe + ZHC-FeCL + IiT.热后合并两次滤港。FKb濬港中加入过 量的Cl5(z),发生的反应为2FS3+ Cl3=2FS1+ 2Cl-f重新产生FeCl3fi蚀液“根擔图示可务UCuCbTCuCl发生还原反应，SQTSO,发生氧化反应。根摒氧化还原反应的配平原则 可配平反应方程式：CuCli + CuSO(+ SO；+ 2H；0=2CuCll + 2味。“3)抽滤或减压过滤罡快速过滤的

5、方法&根据题给信息看，CuCl微滚于水，而不濬于zeh故用无水乙欝可叹降低洗涤过程中 SC 的损失。滝 液的州过高时,会促进徵溥的SCI水解，使产品不纯、产率降低。根疗在空气中迅速披氧化成绿色，见光则井解，变咸褐色爲可知在生产过程中应避免 55 处干上 述环境中&( (7) )玻璃珠在揺动过程中能够使固体与水接触更充分，起到加遠濬解的作用。计算消耗硫酸佈溶液的体积时，每次的消耗量应先去掉空白实验的消耗量，然后再求平均值，得到 消耗硫酸篩溶滋的平均体积为24,02 mU根据反应可知，有如下关系式：99 g1 moljjfcuCl)0.10 mol L_txQ,Q24 02 Ljf

6、flfCuCl)0. 23? ?se g0*237 79S g戸-x 100卿琳0, 250 0 g【答案】(1)接触法 离子交换膜电解槽(2)Fe HCICuCI2+CuSO+ SO+2HO=2CuC0 +2fSQ(4) 抽滤(或减压过滤)减少产品 CuCI 的损失 防止 CuCI 水解(5) Cu + 2fSQ(浓)=CuSQ+ SQf+ 2H2Q 反应中生成的 CuSQ 和 SQ 的物质的量比为 1 :1, CuCl2+ CuSQ+ SQ+ 2H2Q=2CuCi+ 2HSQ 反应中消耗 CuSQ 和 SQ 的物质的量比也为 1 :1,所以理论上不需要补充SQ 气体(6) 生产中应防止 C

7、uCI 的氧化和见光分解-5 -(7) 加速样品的溶解0.95(或 95%)-6 -2 .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)路布兰法是以食盐、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。 食 盐 和 浓 硫 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 为硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为 _ (已知产物之一为 CaS)。(2)氨碱法的工艺如图所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。装置乙中发生反应的化学方程式为 _联合制碱法是对氨碱法的改进，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等为原

8、料制碳酸钾。请结合下图的溶解度(S 随温度变化曲线，分析说明是否可行？丁7舎I*A己一真空边M图中的中间产物 C 是，D 是_(写化学式)。-7 -【辭析】(1)由利用高福点酸可制取低滦盒酸可和，食盐与沫硫酸在加热的条件下反应可得到繚酸钠 与HC】利用题中信息可知反应过程中硫酸钠中瞌元素被还風则焦炭一這被SH匕同处aCS分解成 3 与CO和因此结合原子守恒知产物中除 8$夕卜，一定还有高温下不分解的軾宀、CO.-( (2) )由浚程團知在甲 中碳馥钙分解为C旳与 g，CaO芍 3 在丙中生成5伽)(中间产物 6 在丁中，Ca(OH) )aNHiCl作用簿到CaCl3J丽生成另一物质NHU中间产

9、物D”在戊中用饱和UaCl溥渝吸收氨气至饱和， 因此在乙 中页应为氨化的HaCl与进入 0 (中间产物B)起作用生成IUHC6与NKCU由图示抓KHCQ与HH的濬解度者漱大， 曼温虞影响变化也都很大沪因此降温时二者会同时析出，不会只折出KHCOS晶俶故方 案不可行。【答案】2NaCI+ fSQ(浓)=NQSQ+2HCIf高温 NQSQ+2C+ CaCQ 高温=CaS+ NQCQ+2CQf(2) Ca(QH)2NH NaCI + NH+ H2Q+ CQ=NaHC0 + NHCI(3) 简化了生产设备，避免了副产物的生成(4) 不可行。碳酸氢钾的溶解度较大，受温度影响变化也很大，降温过程中不会先析

10、出碳酸氢钾晶体3 工业上生产硫酸的流程图如下：请回答下列问题：(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料，但现在工厂生产硫酸以硫黄为原料，原因是在气体进入催化反应室前需净化的原因是(3) 在催化反应室中通常使用常压，在此条件下 SO 的转化率为 90%但是部分发达国家采取高压条件下制取 SQ,采取加压措施的目的除了加快反应速率外，还可以-8 -_ ，从而提高生产效率。(4) 工业生产中常用氨一酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理：(5)除硫酸工业外，还有许多工业生产。下列相关的工业生产流程中正确的是字母序号)。A海水提溴：海水浓缩一氯气热水空气或溴蒸气一碱液化 B

11、 液溴B.海水提镁：海滩贝壳一一燃烧 一水T石灰乳一海水 邑灼烧 MgO化 镁C.工业制硝酸：空气一-放电 NO吸收 硝酸一-尾气处理D.工业合成氨：天然气一条件下 氢气过氮气 NH、Hb、N2【解折】( (i) )a黄铁矿为原料生产so：会产生很多的废弃物，増大处理成本。进入催化反应室前进行气体净化，是为了防止催化剂中毒俗)采取高压，使平衡正向移动，提高应料利用率。血被氨水吸收生成NHJm或(血)5然后或(NHjhSCb再恥反应生成S0ajW嫌S以达到消除污染， 废物利用的目的A项，漠蒸气不应用碱液吸收；B项，应是电解熔融MgCLa金属唧C项，關和Q在放电条件下 生成恥。【答案】(1)以黄铁

12、矿为原料的生产中产生的废弃物太多，处理成本高(2) 防止催化剂中毒(3) 使平衡向正反应方向移动，有利于提高SO 的转化率(4) SO2+NH3+H2O=NHHSQ 2NHHSO+HbSQ=(NH4)2SQ+2H2O+2SQf或 SO+2NH+H2O=(NH)2SO、(NH4)2SO+HbSO=(NH)2SQ+H2O+ SOf(5)D4 .某工厂用软锰矿(含 MnO 约 70%及 AI2Q)和闪锌矿(含 ZnS 约 80%及 FeS)共同生产 MnO和 Zn(干电池原料)。水営氨-9 -已知： A 是 MnSO、ZnSO、Fe2(SO”3、Al2(SO4)3的混合液。电解”中电解方程式为 Mn

13、SOHZn SQ+ 2HzO=M nO+ Zn+ 2H2SQ。(1)_A 中属于还原产物的是。加入 MnCO Zn2(OH)2CO 的作用是 _n需要加热的原因是_。 C 的化学式是(3) 该生产中除得到 MnO 和 Zn 以外，还可得到的副产品是 _ 。(4) 如果不考虑生产中的损耗，除矿石外，需购买的化工原料是 _ 。(5) 要从 NatSQ 溶液中得到芒硝(NazSQ 1OH2O)，需进行的操作有蒸发浓缩、 _过滤、洗涤、干燥等。(6) 从生产 MnO 和 Zn 的角度计算，软锰矿和闪锌矿的质量比大约是 _ 。-10 -【解折】血彷中血元紮优合价为+4价，Mn5Q冲化合价+2价化合价降低

14、，所以lnS6为还原产 物”加入Ing.尬(OH)Qu可与T反应， 隆低IT浓度， 促进A1J F严的水解， 生成Fm(OH) ),* Al( (0H) )a沉淀 热可促iSF/r池+的水解。4)电解得到Kng 2D在I中回收S,在II中回收FeAv AL5在W中回收“翻“在该生产过程中沪內50“恥COJ満购买。因含有结晶水，所叹应采取降泊冷却)结晶的方法。据反应MnSm + ZnSO. + ZHaC扁星InOj+Xn卡2比辄可Mb g、Zn的物质的量之比为1：1,故可设 软猛矿*闪锌旷的质量分别为和乃则有晋：警=b故;=1。韓【答案】MnSO4(2)调节溶液的 pH,使 Fe3*和AL 水解

15、生成沉淀促进 Fe3+和 Al3+水解H2SQ(3)Fe2Q、AI2Q、S、Na2SQ纯碱、H2SQ (5)降温(冷却)结晶(6)1.03(或 1)5 石油和煤都是重要的能源和化工原料，下图是煤化工产业链的一部分。试用所学知识，解决下列问题：(1)柴油是由石油加工得到的重要产品，它在燃烧时往往冒黑烟，可能的原因是(2) 煤经过干馏可以得到焦炉气、煤焦油和焦炭等。煤焦油经过 _ (填加工方法)可得到芳香族化合物。(3)煤的直接液化是煤和适当溶剂混合在高温和存在下与_作用生成液态燃料的过程。(4)煤和石油等化石燃料燃烧排放的大量二氧化碳会引起全球气候变暖。一种新的处理方法是将二氧化碳气体通入含有长

16、石(地壳中最常见的矿石，含量高达 60%)成分的水溶液里，其中一种反应的化学方程式：KAISi3O8+ CQ+ 2H2Q=KHC33-Xj+3SiQ2J，贝UX 的化学式为-11 -（5）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如下图所示:。今在微作用下 Fe2J S（T 在微生物甲下 F 齐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子方程式为（6）工业上主要采用氨氧化法生产硝酸，如图是氨氧化率与氨-空气混合气体中氧氨比的 关系。其中直线表示反应的理论值，曲线表示实际生产情况。当氨氧化率达到，实际生产将 丫值维持在 1.72.2 之间，原因是【解析】（1）柴油燃烧时冒黑

17、烟是因为燃烧不充分，（2）分离沸点、不同的混合物可叹用蒸谓（或分憾）的 方* 根据反应前后原子的种类和数目不变，推出X为Al（0H）14根据题给反应物和生成物，再结合 化合价升隆法配平,可得：2F屈+ 丫0卄期徹生物,4H + 2FeJ_+ 4取一 *4H+ 4Fea+ 034Fe3+根据氨的催化氧化方程式可知，若氨氧化率达到100%,根据4砒+盹 誰炒誰炒4血+6讯0,贝理论上 讥打心）加10=5：4=1. 25,但反应中氧气浓度太小时不利于的转化,且在讥打（。）加恥）=2.2时/ 氨氧化率已接近100%,所汰实际生产将2值维持在1 72, 2之间。【答案】(1)燃烧不充分(2)蒸馏(或分馏

18、)催化剂 H2(4)AI(OH)3(5)2FeS2+ 7Q+ 2fO 微生物,4H+ 2Fe2+ 4SO心+2+微生物3+丄4H + 4Fe + Q=4Fe + 2H?O1.25氧气太少，不利于氨气的转化；丫值为 2.2 时，NH 的转化率已近 100%6 硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。第 二 步 反离 子 方 程 式 为100%,理论上丫n(O2)/n(NH3)=0.75 嗣 O.S5 1.10 1 29 134 1.S9 2.43刃忒 6 网 NHJ-I-J-)-12 -回答下列问题:(1) 1810 年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁

19、时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是_ 。(2) 陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多 种技术路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：HCIHJJ电弧炉流化床反应器还原炉发生的主要反应电弧炉1 600 1 800 CSiO2+ 2CSi + 2COT流化床反应器250300CSi+3HCISiHCI3+H2还原炉1 100 1 200CSiHCI3+H2Si+3HCI1用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为_ ; 碳化硅又称 _ ，其晶体结构与

20、_ 相似。2在流化床反应的产物中， SiHCls大约占 85% 还有 SiCI4、SiHzCI?、SiHsCI 等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCI3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 _。物质SiSiCI4SiHCI3SiH2CI2SiH3CIHCISiH4沸点/c2 35557.631.88.230.484.9111.9SiHCIs极易水解，其完全水解的产物为(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是 _【解析】反应物是二氧化血木炭和铁，所得金属应是含有琢 碳的合金。生产普通玻璃的 主要原料是纯碱、 石灰石和石英砂。（3）SiC又名金刚眇与金刚石或晶体硅具有相似的结构。

21、在SiCL, S迅Cl, S1H.C1中,Si在常温下呈酒态， 会成为杂质。 由于五吒与SiHCh沸点相差较大， 因此可用藝 帶的方法进行分敲 SiHCb-13 -主全水解的化学方程式为S1HC1. + 30=51031 + 1 + 3HC1?.氯碱功 的广品是Na0HAHa、Clf其中Ha、Cl：反应可制备HCL*凡、HC1都是制备咼纯硅工艺中的原科【答案】（1）含有硅、碳的铁合金 （或硅铁）（2）石英砂、纯碱和石灰石（3）SiO2+高温3C=SiC + 2COT金刚砂 金刚石（或单晶硅）精馏（或蒸馏） H2SQ3、Hz、HClH2、HCl7 .石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备。（1）_

22、 石油分馏时，在不断向（填工业设备名称）内投放原料的同时获得产品，该过程为_操作过程。（2）_ 石油裂化分为热裂化、 _ 和加氢裂化，裂化的目的是提高的产量。（3）_ 煤的洗选是为了降低原煤中灰分和的含量。 煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒 _ 进行燃烧的过程。（4）_ 煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和存在下与 _作用生成液体燃料的过程。【解析】（1）石油的分馏是在分馏塔中进行的，该过程为连续操作过程。（2）石油裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂化，裂化的目的是提高轻质燃料油（或汽油）的产量。（3）煤的洗选是为了降低原煤中灰分和硫的含量。煤的流化床燃烧是指空气从

23、底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒浮动进行燃烧的过程。（4）煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和催化剂存在下与氢气作用生成液体燃料的过程。【答案】（1）分馏塔连续（2）催化裂化轻质燃料油（或汽油）（3）硫（或 S）浮动（4）催化剂 氢气（或 H2）8海洋是一个巨大的化学资源宝库，下图是海水加工的示意图：-14 -(1)_海水淡化工厂通常采用的制备淡水的方法有 _ (写出两种)。(2)下图是从浓缩海水中提取溴的流程图。_ 写出下图中试剂 A 的化学式：, NatCG溶 液 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为。(4)食盐也是一种重要的化工原料，氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备N

24、aOH H2和Cl2。海水中得到的粗盐往往含有一些杂质，必须加入一些化学试剂使杂质沉淀，处理后的盐水 还 需 进 入 阳 离 子 交 换 塔， 其 原 因 是电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行，阳离子交换膜的作用是【解析】海水淡化工厂通常采用的制备淡水的方法有蒸谐去、电渗析法等中心的作用是 ffi 卸氧 化为所以A为业B口在NHCV滚潘中发生歧化反应生成斶工、NaBrO3,优学方程式为曲功+4-NaBrOa+ 3C0J. (3)MgO的沸点高于MgCL, T韻电砸0会消耗大量电能，为节约能澜应电 解熔融的血Cb而不用血 8(4)用试剂处理后的盐水，杂质并没有除彻底，还含有少量的Kga CfJ碱

25、性 条件下会生成沉淀损害离子交换膜；阳离子交换膜只允许阳离子通过，Cl Ch与氏不能通过，所以可防 止H与皿混合堂生爆忆 同时防止C进入阴极室，这样可臥获得纯净的NaOHo【答案】(1)蒸馏法、电渗析法(合理答案均可)(2) Cl23Br2+3NCO=5NaBr+NaBrO+3COf晦水海水談化工厂CL 空弋和水裁气试刑 A(3)制备金属镁是通过电解熔融的MgCb,而不用 MgQ 其原因是-15 -(3) MgO 熔点很高，熔融 MgO 会消耗大量电能(4) 用试剂处理后的盐水中还含有少量的Mg：CsT,碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜 防止 H2与 Cl2混合发生爆炸，同时防止C进入阴极

26、室，这样可以获得纯净的NaOH9 由黄铜矿（主要成分是 CuFeS）炼制精铜的工艺流程示意图如下:铜矿石+选矿厂T 1 铜精矿砂焙烧和除渣反射炉冰铜还原 转炉粗铜精炼 电解稱电解铜（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1 000C左右，黄铜矿与空气反应生成Cu 和 Fe 的低价硫化物，且部分Fe 的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学 方 程 式 分 别 是 _ ?反射炉内生成炉渣的主要成分是 _ 。（2）冰铜（CU2S 和 FeS 互相熔合而成）含 Cu 量为 20%-50%转炉中，将冰铜加熔剂（石英砂）在 1 200C左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的 CU2S 被氧化，

27、生成 CsQ 生成的 Cu.0 与 CsS 反应，生成含 Cu 量约为 98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式分别是fl|H硫醴铜溶酒（3）粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极_（填图中的字母）；在电极 d 上发生的电极反应式为 _ ;若粗铜中还含有 Au、AgFe , 它 们在 电 解槽 中 的存在形式和 位置 为-16 -【鮮折】(明确黄铜矿与 6 反应，生成的低恰磕化物为F注，CQ.S.根擔氧化还原反应中化合价的升 降规律，必然3元素被氧化为SO,t反应方程式为2CuF* + 0,笑32FeS+ S( (k2FeS+ 30?望2ZFeO + SSO,生成的

28、FeO与Si反应生成F抹谊次( (2)1615息写出反应物和生成物，根据化合价升降相等的观点將化学方程式配平：2CwE卡30?理，1 200Y?2C3+2301207 + 8$二二工直口 + 黄打。4)电辭精懈弟粗铜作阳极，楕钢作阴极” 3 帥溶液作电解港,比銅活泼的金JI失电子生成离子逬入 溥港，不SW同活泼的金厲形成阳機泥沉积下来.【答案】(1)2CuFeS2+ O21=$ CU2S+ 2FeS+ SO1 000C2FeS+ 3Q = 2FeO+ 2SO FeSiOs1 200C(2) 2Cu2S+ 3Q = 2CiiO+ 2SQ1 200C入2CuaO+ CsS = 6Cu+SOf(3) c Cu2+ 2e=Cu Au、Ag 以单质的形式沉积在 c(阳极)下方，Fe 以 Fe2+的形式进入电解液中10.锶(Sr)为第五周期nA 族元素，其化合物六水氯化锶(SrCl2 6H2O)是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石(主要成分为 SrSO4)为原料制备，生产流程如下：已知：经盐酸浸取后，溶液中除含有 Sr+和 Cl_外，还含有少量 Ba+杂质；2SrSQ、BaSQ 的溶度积常数分别为 3.3X10一7、i.ix10一10；3SrCl2 6H2O 的摩尔质量为 267 g/mol。(1)_ 天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是 _(2)隔绝空气高温焙烧，若0.5