2015高考化学分类汇编-13.化学与技术(选修2)

2015高考化学分类汇编13.化学与技术（选修2）可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 AI 27 P 31 S 32 CL 35.5 Ca 40 Mn 55 Fe 56 Zn 65 Br 80 I 12736 新课标I卷.2015.T化学选修2:化学与技术（15分）氯化亚铜（CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：回答下列问题：（1） 步骤中得到的氧化产物是_，溶解温度应控制在6070度，原因是_。（2） 写出步骤中主要反应的离子方程式_。（3） 步骤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_(写名称)。（4） 上述工艺中，步骤不能省略，理由是_.（5） 步骤、都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有_（填字母）A、分馏塔 B、离心机 C、反应釜 D、框式压滤机（6）准确称取所制备的氯化亚铜阳平mg，将其置于若两的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用amol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反应中Cr2O72-被还原为Cr3+，样品中CuCl的质量分数为_。【答案】（15分）（1）CuSO4或Cu2+温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解（2）2Cu2+SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+（3）硫酸（4）醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化（5）BD（6）0.597ab/m×100%【解析】（1）海绵铜的主要成分是Cu与CuO，溶解所需试剂中有硝酸铵、水、硫酸，则Cu被氧化为铜离子；由后面的流程可回收硫酸铵，可知溶液中的硫酸根离子未被还原，所以得到的氧化产物为CuSO4，而不是硝酸铜；（2）步骤反应后过滤，说明步骤反应中有沉淀产生，则该沉淀为CuCl沉淀，结合硫酸铵的回收，可知步骤发生的离子反应为2Cu2+SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+；（3）根据步骤发生的离子反应可知，CuCl不溶于硫酸，所以酸洗所需要的酸应是硫酸；（4）CuCl难溶于醇和水，潮湿空气中易水解氧化，而水与醇互溶，所以醇洗不能省略的原因是醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化；（5）用于分离固体和液体法设备与实验室中的过滤的原理是相似的。A、分馏塔是用于分离互溶的液体的设备，错误；B、离心机可利用离心力的作用使液体中的固体沉降，达到固液分离的目的，正确；C、反应釜为发生反应的设备，错误；D、框式压滤机可以使物料中的水通过挤压而排出，达到固液分离的目的，正确，答案选BD；（6）根据题意，CuCl与K2Cr2O7发生氧化还原反应，K2Cr2O7被还原为Cr3+，则amol/LbmL K2Cr2O7溶液发生反应时，转移电子的物质的量是ab×10-3×2×3mol=6ab×10-3mol，+1价Cu会被氧化为Cu2+，根据得失电子守恒，则CuCl的物质的量是6ab×10-3mol，则样品中CuCl的质量分数是(6ab×10-3mol×99.5g/mol)/mg×100%=0.597ab/m×100%。新课标II卷.2015.T36.化学选修2：化学与技术（15分）苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工业上课用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程示意图如下：回答下列问题：（1）在反应器A中通入的X是。（2）反应和分别在装置和中进行（填装置符号）。（3）分解在C中加入的Y为少量浓硫酸，其作用是 ，优点是用量少，缺点是 。（4）反应2为 （填“放热”或“吸热”）反应。反应温度应控制在50600 C，温度过高的安全隐患是 。（5）中和釜D中加入的Z最适宜的是 （填序号，已知苯酚是一种弱酸）a.NaOH b.CaCO3 c.NaHCO3 d.CaO(6)蒸馏塔F中的馏出物T和P分别是 和 ，判断的依据是 。（7）用该方法合成苯酚和丙酮的优点是 。【答案：】(1) O2(2) AC(3) 催化剂、腐蚀设备 (4) 放热、可能会爆炸(5) c(6) 丙酮、苯酚、丙酮的沸点低于苯酚(7) 原子利用率高【解析：】(1) 反应需要氧气做反应物，所以反应容器A中通入空气或者氧气。(2) 根据反应特点，反应和选择A和C中进行(3) 分解在C中加入的Y为少量浓硫酸，把浓硫酸加进去会放热，其作用是放热，优点是用量少，浓硫酸腐蚀性较强，缺点是腐蚀性较强，设备不耐用。 (4) 反应2为放反应。反应温度应控制在50600 C，温度过高的安全隐患是会使容器爆炸。(5) 为了保证苯酚不反应，又要去除杂质，只能选择NaHCO3(6) 根据沸点的高低，出来的物质不一样，所以T是丙酮和P是苯酚，因为苯酚的沸点较高。(7) 根据化学反应方程式，可以看出这种方法原子利用率最高山东卷.2015.T32.(12分)化学-化学与技术工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：已知：Na2CO3NONO2=2NaNO2CO2（1）中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有_(填化学式)。(2)中和液进行蒸发操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是_。蒸发产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的_(填操作名称)最合理。（3）母液进行转化时加入稀HNO3的目的是_。母液需回收利用，下列处理方法合理的是_。a.转入中和液 b.转入结晶操作 c.转入转化液 d.转入结晶操作（4）若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2：1，则生产1.38吨NaNO2时，Na2CO3的理论用量为_吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。【答案】（1）NaNO3（2）防止NaNO3的析出；溶碱（3）将NaNO2转化为NaNO3；c、d（4）1.59【解析】（1）高浓度的NOx气体中含有NO和NO2，NO2与H2O可以发生如下反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，而HNO3可以和Na2CO3发生如下反应：2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+H2O+CO2，所以中和液中还有NaNO3。（2）蒸发在132时吸收液蒸发浓缩，然后冷至75，析出亚硝酸钠呈结晶，亚硝酸钠在不同温度下的溶解度为60：111g，80：133g。硝酸钠不同温度下的溶解度为60：125g，70：136g，80：150g。75时，NaNO3溶解度大于NaNO2溶解度，但是相差不大，所以蒸发水时要避免浓度过大，防止NaNO3结晶析出；蒸发产生的有毒物质冷凝后不是气态物质，碱吸收过程加入的是气态物质，所以冷凝后的物质从溶碱过程开始最合理。（3）母液浓度不能过大，所以母液中仍有一部分NaNO2不能结晶析出，硝酸具有氧化性，可以将NaNO2氧化为NaNO3，稀硝酸被还原生成NO，通入空气使NO完全转化为HNO3，发生的反应为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3；母液为NaNO3溶液，没有其他溶质（因为蒸发过程中HNO3会挥发走），可以转入转化液然后进入结晶操作。（4）1.38tNaNO2物质的量为n=（1.38×1000×1000g）/（69g/mol）=2×104mol则NaNO3的物质的量为1×104mol设被氧化的NaNO2的物质的量为x2 NaNO2+ O2=2NaNO3 2 2 x 1×104mol 2/x=2/（1×104mol） 解得x=1×104mol则反应Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2生成的NaNO2的物质的量为1×104mol+2×104mol=3×104mol设需要的Na2CO3的物质的量为yNa2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO21 2y 3×104mol1/y=2/（3×104mol）解得y=1.5×104mol则Na2CO3的质量为m=n×M=1.5×104mol×（106g/mol）=1.59t海南卷.2015.T20.选修2化学与技术 20（6分）下列有关海水综合利用的说法正确的是 A.电解饱和食盐水可制得金属钠 B.海带提碘只涉及物理变化 C.海水提溴涉及到氧化还原反应 D.海水提镁涉及到复分解反应20（14分）铁在自然界分别广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。回答下列问题：（1）用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的高炉如图（a）所示。原料中除铁矿石和焦炭外含有。除去铁矿石中脉石（主要成分为SiO2 ）的化学反应方程式为、；高炉排出气体的主要成分有N2、CO2 和(填化学式)。（2）已知：Fe2O3 (s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) H=+494kJ·mol-1CO(g)+O2(g)=CO2(g) H=-283kJ·mol-1C(s)+ O2(g)=CO(g) H=-110kJ·mol-1则反应Fe2O3 (s)+3 C(s)+ O2(g)=2Fe(s)+3CO2 (g) 的H=kJ·mol-1。理论上反应放出的热量足以供给反应所需的热量（填上述方程式序号） （3）有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图(b)所示，其中，还原竖炉相当于高炉的部分，主要反应的化学方程式为；熔融造气炉相当于高炉的部分。 （4）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SO2 污染空气，脱SO2 的方法是。【答案】20CD。20（1）石灰石， CaCO3CaO+CO2 、 CaO+SiO2CaSiO3 ； CO。（2）-355 ；，。 （3）炉腰，Fe2O3 +3CO2Fe+3CO2；炉腹。 （4）用碱液吸收（氢氧化钠溶液或氨水等）。【解析】20A.电解饱和食盐水生成氢氧化钠，氢气和氯气，不可制得金属钠，故错误。B. B.海带中的碘以碘离子形式存在，海带提碘涉及化学变化，故错误。C.海水中的溴以溴离子形式存在，海水提溴涉及到氧化还原反应，故正确。D.海水提镁涉及到复分解反应，正确。故选CD。20（1）用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的原料中除铁矿石和焦炭外含有石灰石，用来除去铁矿石中的脉石（主要成分为SiO2）化学方程式为CaCO3CaO+CO2,CaO+SiO2CaSiO3,高炉排出气体的主要成分有N2，CO和CO。（2）已知：Fe2O3 (s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) H=+494kJ·mol-1CO(g)+O2(g)=CO2(g) H=-283kJ·mol-1C(s)+ O2(g)=CO(g) H=-110kJ·mol-1根据盖斯定律：+×3得：反应Fe2O3 (s)+3 C(s)+ O2(g