o單元 化學與技術o1 化學與工農業生產1o2 海水的綜合利用8o3 石油、煤和天然氣的綜合利用8o4 化學與材料、技術的發展發展8o5 化學與技術綜合10o1 化學與工農業生產36o1【2014寧夏銀川一中三模】【化學選修2：化學與技術】（15分）工業上可用食鹽和石灰石為主要原料，經不同的方法生產純堿。請回答下列問題：（1）盧布蘭芳是以食鹽、石灰石、濃硫酸、焦炭為原料，在高溫下進行煅燒，再浸取，結晶而制得純堿。 食鹽和濃硫酸反應的化學方程式為 ； 硫酸鈉和焦炭、石灰石反應的化學方程式為_ （已知產物之一為cas）； （2）氨堿法的工藝如下圖所示，得到的碳酸氫鈉經煅燒生成純堿。圖中的中間產物c是_，d_。（寫化學式）；裝置乙中發生反應的化學方程式為 ；（3）聯合制堿法對氨堿法的改進，其優點是 ；（4）有人認為碳酸氫鉀與碳酸氫鈉的化學性質相似，故也可用氨堿法以氯化鉀和石灰石為原料制碳酸鉀。請結合下圖的溶解度（s）隨溫度變化曲線，分析說明是否可行？ 。【知識點】純堿工業（侯氏制堿）【答案解析】 （1）nacl+h2so4(濃)=nahso4+hcl或2nacl+h2so4(濃) na2so4+2hcl(2分)na2so4+ 2c+caco3 cas+na2co3+2co2 (2分)（2）ca(oh)2(2分)nh3(2分)nh3+co2+nacl+h2o=nahco3+nh4cl（2分）（3）提高食鹽利用率、副產物氯化銨可用作化肥、可利用合成氨的產物co2。 (2分) （4）不可行(1分) 因為khco3的溶解度較大，且在常溫下與kcl溶解度相差小，在銨鹽水碳酸化時無法大量析出。(2分)解析：（1）根據難揮發性酸制備揮發性酸的原理，濃硫酸與氯化鈉晶體反應生成hcl氣體，反應方程式為： nacl+h2so4(濃)=nahso4+hcl或2nacl+h2so4(濃) na2so4+2hcl(2分)；硫酸鈉和焦炭、石灰石反應的產物之一為cas，說明發生了氧化還原反應，s元素的化合價降低，na2so4作氧化劑，則作還原劑的為焦炭，c元素的化合價升高為+4價，由此可判斷產物還有碳酸鈉和二氧化碳，其反應方程式為na2so4+ 2c+caco3 cas+na2co3+2co2 ；（2）甲裝置為煅燒石灰石生成氧化鈣和二氧化碳的裝置，生成的氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，所以c應為ca（oh）2，ca（oh）2加入到丁裝置，與nh4cl反應生成nh3，則d應為nh3；在溶液中足量的co2和h2o及nh3會生成hco3-，hco3-再與na+結合生成nahco3晶體，以沉淀的形式析出，故答案為：nacl+co2+h2o+nh3=nahco3+nh4cl （3）該方法能提高原料的利用率，減少廢渣的排放，保留了氨堿法的優點，消除了它的缺點，使食鹽的利用率提高；nh4cl 可做氮肥；可與合成氨廠聯合，使合成氨的原料氣 co 轉化成 co2，革除了 caco3 制 co2 這一工序故答案為：提高食鹽利用率、副產物氯化銨可用作化肥、可利用合成氨的產物co2。（4）由溶解曲線圖可知khco3和nh4cl的溶解度相差不大，當溫度高于40時，由圖象可知，降溫結晶時會析出較多的kcl；【思路點撥】本題以工藝流程為依托，綜合考查了氧化還原反應、物質的溶解性、化學實驗等知識，綜合性較強，有一定難度。36b3 f1 f2 f4 o1【2014江西師大附中三模】【化學選修2：化學與技術】（15分）第五主族的磷單質及其化合物在工業上有廣泛應用。（1）同磷灰石在高溫下制備黃磷的熱化學方程式為：4ca5(po4)3f(s)+21sio2(s)+30c(s)=3p4(g)+20casio3(s)+30co(g)+sif4(g)h已知相同條件下：4ca3(po4)2f(s)+3sio2(s)=6ca3(po4)2(s)+2casio3(s)+sif4(g) h12ca3(po4)2(s)+10c(s)=p4(g)+6cao(s)+10co(g) h2sio2(s)+cao(s)=casio3(s) h3用h1、h2和h3表示h，則h=_；（2）三聚磷酸可視為三個磷酸分子（磷酸結構式如圖）之間脫去兩個水分子產物，其結構式為_，三聚磷酸鈉（俗稱“五鈉”）是常用的水處理劑，其化學式為_；（3）次磷酸鈉（nah2po2）可用于工業上的化學鍍鎳。化學鍍鎳的溶液中含有ni2+和h2po2，在酸性等條件下發生下述反應：（a）_ ni2+ + _ h2po2+ _ _ni+_ h2po3+ _（b）6h2po-2 +2h+ =2p+4h2po3+3h2請在答題卡上寫出并配平反應式（a）；利用中反應可在塑料鍍件表面沉積鎳磷合金，從而達到化學鍍鎳的目的，這是一種常見的化學鍍。請從以下方面比較化學鍍與電鍍。方法上的不同點：_；原理上的不同點：_；化學鍍的優點：_。 【知識點】熱化學方程式、氧化還原反應方程式的配平、電解原理【答案解析】 （1） h13h2+18h3 （2分） （2） （2分） ，na5p3o10（2分） （3）2ni2+ + 1h2po2+ 1h2o 2ni+ +1h2po3+ 2h+（3分） （4）化學鍍中鍍件直接與電解質溶液接觸反應；（2分） 電鍍通過外加電流，在鍍件外形成鍍層；化學鍍是利用化學腐蝕反應；電鍍是利用電解池，外加電流進行氧化還原反應； （2分） 裝置簡便，節約能源，操作簡便（2分）解析：（1）熱化學方程式4ca5（po4）3f（s）+2lsio2（s）+30c（s）=3p4（g）+20casio3（s）+30co（g）+sif4可以將下列三個反應相加得到：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）3h2；18sio2（s）+18cao（s）=18casio3（s）18h3；根據蓋斯定律可得h=h1+3h2+18h3；（2）一個磷酸中的羥基與另一個磷酸的h之間可以脫水結構式則為，“五鈉”即五個鈉原子，所以三聚磷酸鈉的化學式為na5p3o10，故答案為：na5p3o10；（3）（a）根據得失電子守恒：鎳元素的化合價降低了1價，磷元素的化合價升高的2價，所以根據原子守恒結合電荷守恒可得配平的方程式為：2ni2+ + 1h2po2+ 1h2o 2ni+ +1h2po3+ 2h+；從方法上分析，電鍍是利用電解原理通過外加直流電源，在鍍件表面形成的鍍層，鍍層一般只有鎳，而化學鍍是利用氧化還原反應鍍件直接與電解質溶液接觸，在塑料鍍件表面沉積鎳-磷合金，這是兩者的不同；從原理上分析，無論電鍍還是化學鍍均有電子的轉移，均是利用了氧化還原反應，這是兩者的相同點，故答案為：化學鍍中鍍件直接與電解質溶液接觸反應化學鍍無需通電，而電鍍需要通電；電鍍通過外加電流，在鍍件外形成鍍層；化學鍍是利用化學腐蝕反應；電鍍是利用電解池，外加電流進行氧化還原反應；裝置簡便，節約能源，操作簡便化學鍍對鍍件的導電性無特殊要求。【思路點撥】本題考查學生對熱化學方程式含義及對氧化還原反應本質的理解，綜合性較強，難度較大。36、a4 h1 h3 j2 f4 o1【2014臨川二中一模】化學選修：化學與技術so2、no是大氣污染物。吸收so2 和no，獲得na2s2o4和nh4no3產品的流程圖如下（ce為鈰元素）：（1）裝置中生成hso3的離子方程為 。（2）含硫各微粒（h2so3、hso3和so32）存在于so2與naoh溶液反應后的溶液中，它們的物質的量分數x(i)與溶液ph 的關系如右圖所示。下列說法正確的是 （填字母序號）。aph=8時，溶液中c(hso3) c(so32)bph=7時，溶液中c(na+) =c(hso3)+c(so32) c為獲得盡可能純的nahso3，可將溶液的ph控制在45左右向ph=5的nahso3溶液中滴加一定濃度的cacl2溶液，溶液中出現渾濁，ph降為2，用化學平衡移動原理解釋溶液ph降低的原因： 。（3）裝置中，酸性條件下，no被ce4+氧化的產物主要是no3、no2，寫出生成no3的離子方程式 。（4）裝置的作用之一是再生ce4+，其原理如下圖所示。 生成ce4+的電極反應式為 。 生成ce4+從電解槽的 （填字母序號）口流出。（5） 已知進入裝置的溶液中，no2的濃度為a gl-1，要使1 m3該溶液中的no2完全轉化為nh4no3，需至少向裝置中通入標準狀況下的o2 l。（用含a代數式表示，計算結果保留整數）【知識點】無機流程、溶液中的離子濃度大小、電化學、計算【答案解析】 （1）so2 + oh= hso3（2分）； （2）a、c （3分） hso3so32+h+，加入cacl2溶液， ca2+so32= caso3使平衡右移，c(h+)增大。（3）no+2h2o+3ce4+=3ce3+no3+4h+（3分）（4）ce3+- e= ce4+ （2分） a （2分）（5）243a（242a、244a、5600a /23都給分）（3分）解析：（1）進入裝置中的物質有：naoh、no、so2，則生成hso3的離子方程為： so2 + oh= hso3（2）如圖ph=8時，溶液中c(hso3) c(so32)a正確。ph=7時，溶液中c(na+)+c(h+) =c(hso3)+2c(so32)+c(oh-)，c(h+)= c(oh-)，所以b不正確。如圖ph控制在45左右，溶液中沒有hso3，所以c錯。向ph=5的nahso3溶液中滴加一定濃度的cacl2溶液，溶液中出現渾濁，ph降為2原因為hso3so32+h+，加入cacl2溶液， ca2+so32= caso3使平衡右移，c(h+)增大。（3）裝置中，如流程圖反應物為no、ce4+生成物有ce3+、no3。根據電荷守恒和題意給出酸性溶液，反應物還有h2o，生成物還有h+。根據氧化還原原理和得失電子守恒配平得no+2h2o+3ce4+=3ce3+no3+4h+。（4）根據流程圖其電極方程式只能是ce3+- e=ce4+。由ce3+- e= ce4+得陽極生成ce4+，所以從電解槽的a口流出。（5）根據得失電子守恒no2和o2的物質的量之比為2:1。得氧氣的體積為=243a 。【思路點撥】本題考查了離子方式、電極方程式的書寫，溶液中濃度大小的比較，氧化還原反應，利用電荷守恒計算。題目難度較大。注意從已知提取信息，培養看圖分析能力。32c3 j2 o1【2014中山一中高考內部調研】（16分）堿式硫酸鐵fe(oh)so4對水中的懸浮物、有機物、硫化物、重金屬等都能絮凝，工業上常用硫酸亞鐵法制備，工藝流程如下圖所示：已知： fe3+沉淀完全時的ph3.1， fe2+沉淀完全時的ph9.7。（1）請寫出溶解過程中加快溶解速率和提高浸出率的兩點措施： _，_。（2）加入硫酸的作用是控制體系的ph值，若硫酸加入量過小，反應體系酸度太低，容易生成 沉淀；若硫酸加入量過大，不利于產品形成，試從平衡移動的角度分析原因是 。（3）氧化過程中生成的氣體遇空氣變紅棕色。寫出氧化過程發生的離子方程式： _。（4）流程圖中的“系列操作”包括 ， ，過濾，洗滌，烘干。【知識點】化工流程分析【答案解析】（16分）（1）適當升溫、充分攪拌、延長溶解時間等 （每空2分，共4分） （2）fe(oh)3沉淀；（2分） 過量的硫酸與fe(oh)so4電離出來的oh中和，使電離平衡向右移動（3分）（3）fe2+ + no2+ so42+ h+ fe(oh)so4 + no （3分）（4）蒸發濃縮（2分）、冷卻結晶；（2分）；解析：（1）根據化學反應速率的影響因素及規律，適當升溫、充分攪拌、延長溶解時間等均可加快溶解速率和提高浸出率。（2）若硫酸加入量過小，反應體系酸度太低，fe3容易轉化為fe(oh)3沉淀。若硫酸加入量過大，過量的硫酸與fe(oh)so4電離出來的oh中和，使電離平衡向右移動，不利于產品形成。（3）氧化過程生成的氣體為no，no2被還原為no，則fe2被氧化為fe3，根據得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒配平離子方程式為：fe2+ + no2+ so42- + h+ fe(oh)so4 + no。（4）流程圖中的“系列操作”是由溶液得到晶體，為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾，洗滌，烘干。【思路點撥】本題考查堿式硫酸鐵的工藝流程分析，主要考查工藝流程中原理、操作及措施等，涉及化學反應速率、化學平衡、氧化還原反應、化學實驗操作等知識。o2 海水的綜合利用o3 石油、煤和天然氣的綜合利用o4 化學與材料、技術的發展發展36、a4 b3 e3 j1 j2 j4 o4【2014武漢二中模擬】【化學選修2化學與技術】（15分）納米材料二氧化鈦(tio2)具有很高的化學活性，可做性能優良的催化劑。（1）工業上二氧化鈦的制備是：i. 將干燥后的金紅石(主要成分tio2,主要雜質sio2)與碳粉混合裝入氯化爐中，在高溫下通入cl2,制得混有sicl4雜質的ticl4。ii. 將混有sicl4雜質的ticl4分離，得到純凈的ticl4。iii. 在ticl4中加水、加熱，水解得到沉淀tio2xh2o。iv. tio2xh2o高溫分解得到tio2。ticl4與sicl4在常溫下的狀態是_。ii中所采取的操作名稱_。資料卡片物質熔點沸點sicl47057.6ticl425136.5如實驗iv中，應將tio2.xh2o放在_ (填儀器編號)中加熱。（2）據報道：“生態馬路”是在鋪設時加入一定量的tio2,tio2受太陽光照射后，產生的電子被空氣或水中的氧獲得，生成h2o2,其過程大致如下：a. o22o b. o+h2o2oh(羥基) c. oh+ohh2o2b中破壞的是（填“極性共價鍵”或“非極性共價鍵”）。h2o2能清除路面空氣中的等，其主要是利用了h2o2的（填“氧化性”或“還原性”）。（3）過氧化氫是重要的化學試劑，它的水溶液又稱為雙氧水，常用作消毒、殺菌、漂白等。某化學興趣小組取一定量的過氧化氫溶液，準確測定了過氧化氫的含量。請填寫下列空白：取10.00 ml密度為p g/ml的過氧化氫溶液稀釋至250 ml。取稀釋后的過氧化氫溶液25.00ml至錐形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸餾水稀釋，作被測試樣。用高錳酸鉀標準溶液滴定被測試樣，其反應的離子方程式如下，請將相關物質的化學計量數配平及化學式填寫在方框里。 mno+ h2o2+ h+= mn2+ h2o+ 滴定時，將高錳酸鉀標準溶液注入_（填“酸式”或“堿式”）滴定管中。滴定到達終點的現象是_。重復滴定三次，平均耗用c mol/l kmno4標準溶液 v ml,則原過氧化氫溶液中過氧化氫的質量分數為_。若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則測定結果_ （填“偏高”或“偏低”或“不變”）。【知識點】制備實驗方案的設計；化學方程式的有關計算；極性鍵和非極性鍵；氧化還原反應；直接加熱的儀器及使用方法；物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用【答案解析】（1）液態(1分) 蒸餾(1分) b (1分) （2）極性共價鍵 (1分) 氧化性(1分) （3）2 5 6 2 8 5o2 （2分）酸式（1分）滴入最后一滴高錳酸鉀溶液時，溶液呈淺紅色，且半分鐘內不褪色（2分）（3分） 偏高 （2分） 解析：（1）根據資料卡片中的ticl4與sicl4熔點、沸點可知，ticl4與sicl4在常溫下