2022年高考化学复习第五单元-选修模块 .pdf
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1、第五单元选修模块专题十五化学与技术1. 2014贵州省贵阳市期末NaCl 是价廉且应用广泛的化工业原料,例如,纯碱工业、氯碱工业、氯酸钾工业、肥皂工业等。119 世纪 60 年代氨碱法是纯碱工业广泛使用的方法,20 世纪 20 年代以后被联合制碱法逐渐取代。请写出以NaCl 为原料利用氨碱法生产纯碱的化学方程式;在联合制碱法中, 纯碱工厂与工厂进行联合生产, 以方便的获得原料;在联合制碱法中循环使用,而在氨碱法中循环使用率不高的物质是。2氯酸钾是重要的化工业产品,在火柴、炸药、雷管、焰火等制造中有重要应用,工业中首先通过电解热食盐水制得氯酸钠,再加入一定量的氯化钾即可得到氯酸钾沉淀。在火柴、炸
2、药、雷管、 焰火的制造过程中大量使用氯酸钾,主要应用氯酸钾的性;请写出电解食盐水生产氯酸钠的化学方程式,该工艺过程中使用的装置与氯碱工业中使用的装置主要区别有请答出两点 ;3在肥皂的工业生成过程中,也要使用NaCl 的目的是。1.【答案】 1 NaClNH3CO2H2O=NaHCO3 NH4Cl 、2NaHCO3Na2CO3CO2 H2O 合成氨NH3、CO2 CO2NaCl 2强氧化“ 氧化 ” 也可 NaCl3H2ONaClO3 3H2 需要加热恒温控制、没有离子交换膜3加入食盐使肥皂析出【解析】1NaCl 为原料利用氨碱法生产纯碱是利用NaHCO3的溶解度相对较小,先向饱和食盐水中通入氨
3、气至饱和,再通入 CO2, 反应的化学反应式为:NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3CO2 H2O1 分有于氨碱法生产纯碱需氨气,所以应与合成氨工厂进行联合生产,以便获得氨气与二氧化碳;氨碱法中循环使用率不高的物质是CO2与 NaCl;2火柴、炸药、雷管、焰火的制造过程中大量使用氯酸钾,利用氯酸钾强氧化性;由于电解饱和实验水得到氯酸钠与氢气,所以需要加热恒温控制,没有离子交换膜;3在肥皂的工业生成过程中加入食盐利用盐析使肥皂析出。2.2014湖北省武昌市期末世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒,而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化
4、氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,易溶于水、不稳定、 呈黄绿色, 在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释,同时需要防止光照、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 18 页震动或受热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下:1ClO2中所有原子填“是”或“不是”都满足8 电子结构。上图所示方法制得的混合气中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,除去该杂质气体可选用 _; A饱和食盐水B碱石灰C浓硫酸D蒸馏水 2稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品。以下说法正确的选项是; A二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理B应用在食品工业中能有
5、效地延长食品贮藏期 C稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围 D在工作区和成品储藏室内,要有通风装置和监测及警报装置3 欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备,但该方法缺点是产率低、产品难以别离,还可能污染环境。写出该方法发生的化学方程式;4我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠NaClO2反应制备,化学方程式是,此法相比欧洲方法的优点是5科学家又研究出了一种新的制备方法,利用硫酸酸化的草酸H2C2O4溶液复原氯酸钠,化学反应方程式为,此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是_ 。2.【答案】1不是C 2A、B、C、D 32NaClO34HCl( 浓) = 2NaCl Cl2
6、 2ClO2 2H2O 42NaClO2Cl2 = 2NaCl2ClO2 产率高,易于别离,没有产生毒副产品5H2C2O42NaClO3H2SO4= Na2SO42CO2 2ClO2 2H2O 反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用【解析】1Cl 最外层 7 个电子,只有1 个单电子, O最外层 6 个电子,含2 个单电子,则O原子不能满足8 电子稳定结构,产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,为氨气,可选酸来除杂,只有C中浓硫酸符合。2ClO2可广泛用于工业和饮用水处理,代替Cl2,为“绿色”消毒剂,A项正确;应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期,能杀菌消毒,B项正确;稳定性二氧化氯的出现大大
7、增加了二氧化氯的使用范围,便于运输和应用,C项正确;二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,在工作区和成品储藏室内,要有通风装置和监测及警报装,D项正确。3氯酸钠氧化浓盐酸生成氯化钠、氯气、二氧化氯、水,该反应为2NaClO3+4HCl浓2NaCl+Cl2+2ClO2+2H2O 。 4 氯 气 与 固 体 亚 氯 酸 钠 NaClO2 反 应 , 生 成 氯 化 钠 和 二 氧 化 氯 , 该 反 应 为2NaClO2+Cl22NaCl+2ClO2,该法相比欧洲方法的优点为安全性好,没有产生毒副产品。5用硫酸酸化的草酸H2C2O4溶液复原氯酸钠,反应生成硫酸钠、二氧化碳、 二氧化氯、水,该反应为
8、H2C2O4+2NaClO3+H2SO4Na2SO4+2CO2+2ClO2+2H2O,此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用。3. 2014河南省开封市第一次模拟硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2) 来制取硫酸,实验室利用硫酸厂烧渣 ( 主要成分是Fe2O3及少量 FeS、SiO2制备绿矾。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 18 页一 SO2和 O2反应制取的反应原理为:,在一密闭容器中一定时间内到达平衡。 (1)该反应的平衡常数表达式为_。 (2)该反应到达平衡状态的标志是_。 Av(S
9、O2)=v(SO3) B混合物的平均相对分子质量不变 C混合气体质量不变 D 各组分的体积分数不变二 某科研单位利用原电池原理,用 SO2和 O2来制备硫酸, 装置如图, 电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。(3)B 电极的电极反应式为_;溶液中H的移动方向由 _极到 _极;电池总反应式为 _ _。三利用烧渣制绿矾的过程如下测定绿矾产品中含量的实验步骤:a称取 5.7 g产品,溶解,配成250 mL。溶液。b量取 25 mL 待测液于锥形瓶中。c用硫酸酸化的0. 01 mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积40 mL。根据上述步骤同答以下问题。
10、(4) 滴定时发生反应的离子方程式为完成并配平离子反应方程式。(5) 用硫酸酸化的KMnO4滴定终点的标志是。(6) 计算上述产品中的FeSO47H2O质量分数为 _。3. 【答案】 12 BD 3SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ B A 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4或 2SO2+O2+2H2O=4H+SO42-45Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O 5滴定最后一滴酸性KMnO4时溶液呈淡紫色,半分钟内不褪色6或 97.5% 【解析】2未指明 SO2和 SO3的速率方向, A项错误;该反应是气体体积减小的反应,混合气体的相对分子质量和各组分体积分数不变
11、均能够说明到达平衡状态,B、D 项正确;反应混合物均为气体,根据质量守恒定律,无论反应是否平衡,气体质量不变,C项错误。3该装置的总反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。由图可知, B 电极生成H2SO4,则 SO2在该电极发生氧化反应,为负极:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。H+移向正极 BA。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 18 页4MnO4-Mn2+化合价降低5 价, Fe2+Fe3+化合价升高1 价,根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒可配平反应方程式。5酸性高锰酸钾溶液呈紫红色,即
12、是反应物,同时也起到指示剂作用,滴定最后一滴酸性 KMnO4时溶液呈淡紫色,半分钟内不褪色。6反应存在数量关系为:5FeSO47H2OMnO4-5278g 1mol m 0.01molL-1m= ,则产品纯度为: 10/ 100%=97.5%4. 2014河北省唐山市期末工业上用钛铁精矿FeTiO3提炼 TiO2的工艺流程如下:1 写出硫酸酸浸溶解钛铁精矿的离子方程式。酸浸时为了提高浸出率,可以采取的措施为。2钛铁精矿后冷却、结晶得到的副产物A为,结晶析出A时,为保持较高的酸度不能加水,其原因可能为。3滤液水解时往往需加大量水稀释同时加热,其目的是。4上述工艺流程中表达绿色化学理念的是。5工业
13、上将TiO2和碳粉混合加热氯化生成的TiCl4,然后在高温下用金属镁复原TiCl4得到金属钛,写出TiO2制备 Ti 的化学方程式:。4. 【答案】 1FeTiO3+4H+=Fe2+TiO2+2H2O 增大硫酸浓度或加热升高温度或边加硫酸边搅拌或增加浸出时间2FeSO47H2O 减少 FeSO47H2O的溶解量、抑制TiO2+水解3促进水解趋于完全,得到更多的H2TiO3沉淀4水解得到的稀硫酸可以循环使用5TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO TiCl4+2MgTi+2MgCl2【解析】 1 FeTiO3中 Fe、 Ti 分别显 2、 4 价, 溶于硫酸得到对应的硫酸盐FeSO4、 Ti
14、OSO4:FeTiO3+4H+=Fe2+TiO2+2H2O 。2 副产物 A 为硫酸亚铁溶液结晶得到的FeSO47H2O, 结晶时不能加水, 是为了抑制TiO2+水解、减少FeSO47H2O 的溶解量。3滤液水解时往往需加大量水稀释同时加热,主要是促进TiO2水解趋于完全,得到更多的 H2TiO3沉淀。4该工艺流程中硫酸可以循环使用,表达绿色化学理念。 5高温下碳粉转化为CO :TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO 。 TiCl4与镁反应为置换反应:TiCl4+2MgTi+2MgCl2。5.2014甘肃省兰州市、张掖市第一次诊断 1以下关于工业生产说法正确的选项是。 填序号精选学习资料
15、- - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 18 页 A在侯氏制碱工业中,向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳,后通氨气B在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中,皆采用循环操作提高原料利用率C在氯碱工业,电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室D工业上采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝 E石油裂化属于化学变化,主要目的是为了获得短链不饱和气态烃2我国规定饮用水质量标准规定必须符合下表中要求:pH Ca2+ 、Mg2+总浓度细菌总数 0.004 5 mol L-1100 个mL-1以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图:原水中含Ca2+ 、Mg2+ 、HCO3-
16、、Cl-等,加入石灰生成Ca(OH)2,进而发生假设干复分解反应,写出其中的离子方程式只要求写出两个:;。FeSO47H2O是常用的凝聚剂,它在水中最终生成沉淀;通入二氧化碳的目的是和。气体 A的作用是,通常可以用Ca(ClO)2替代 A,以下物质中同样可以作为气体A的代用品填编号,多项选择倒扣。aClO2 b浓氨水 cK2FeO4 dSO25.【 答 案 】 1 BC 2 HCO3-+OH-=CO32-+H2O 、 Mg2+2OH-=Mg(OH)2 、Ca2+HCO3-+OH-=CaCO3+H2O 任选其二胶体 Fe(OH)3除去 Ca2+调节 pH 杀菌消毒 ac 【解析】1在侯氏制碱工业
17、中,常温下1 体积水能够溶解2 体积的 CO2、700 体积 NH3,向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳,后通氨气, 二氧化碳在溶液中溶解量少,生成碳酸氢钠少,应先通入氨气再通入二氧化碳,A项错误;在硫酸工业中二氧化硫可以循环利用、合成氨工业中氢气、 氮气可以循环利用、硝酸工业中一氧化氮可以循环利用,皆采用循环操作提高原料利用率, B项正确;在氯碱工业,电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室,阳极室生成氯气,阴极室生成氢气和氢氧化钠,C项正确;氯化铝是共价化合物,工业上不能采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝,应电解熔融的氧化铝制备,D项错误;石油裂化属于化学变化,主要目的是得到相对分子量小的烃,裂解
18、是为了获得短链不饱和气态烃,E项错误。2由于 Mg(OH)2的溶解度比MgCO3小,故加入Ca(OH)2会沉淀 Mg2+生成 Mg(OH)2沉淀,可以和 HCO3-反应生成CaCO3和水,反应的离子方程式为:HCO3-+OH-CO32-+H2O,Mg2+2OH-MgOH 2。绿矾水解生成氢氧化亚铁,在空气中迅速被氧化为氢氧化铁,氢氧化铁胶体具有吸附悬浮杂质的主要作用;絮凝剂在原水处理流程中的作用是吸附水中悬浮杂质使之沉降;通入CO2的目的是除去过量的CaOH 2和调节 pH 。气体 A是氯气, 目的是氯气和水反应生成的次氯酸具有强氧化性,能杀菌消毒, 替代物质需要具备氧化性的物质才能起到消毒杀
19、菌。ClO2具有氧化性可以替代氯气消毒杀菌,a 项正确;浓氨水是一元弱碱溶液,不能杀菌消毒,b 项错误; K2FeO4是高铁酸钾具有氧化性能起到杀菌消毒的作用,c 项正确;SO2是有毒气体,具有弱氧化性,不能用来杀菌消毒,d 项错误。专题十六物质结构与性质精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 18 页1. (2014 四川省成都市期末)X、 Y、Z、W 、R 五种分属于不同主族的短周期元素,原子序数依次增大, X的气态氢化物分子只有一对孤对电子;Y、Z、W的最高价氧化物的水化物可以两两相互反应。 (1)X在周期表中的位置_;Z
20、3的核外电子排布式_。 (2)Y、Z、R的第一电离能大小顺序_用元素符号表示 。 (3)W最高正价氧化物分子构型为_;将该氧化物溶于水,则所得溶液阴离子中的 W杂化轨道类型为_。 (4)将 R的单质与 Y的最高价氧化物对应水化物混合,其反应的离子方程式为_。(5) 右图所示为Y、Z 形成的合金晶胞结构,如果将含l mol Y的该合金置于足量水中充分反应,放出标况下气体_L。1. 【答案】 1第二周期、VA族 1s22s22p62NaAlOC 。3根据等电子体原理可知,O22+的电子式为,在 1mol 三键含有2mol 的 键和 1mol 的 键,故 1mol O22+中,含有2NA个 键。4C
21、a2+位于晶胞的棱上,由于晶胞沿一个方向拉长,1 个 Ca2+周围距离最近的C22-有 4 个。5Cu为 29 号元素, Cu的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,失去 2 个电子后生成 Cu+,Cu+的基本电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。6H2C=CH- C N 中, H2C= 和=CH-中的 C原子都形成3 个 键,碳原子的杂化轨道类型为sp 和 sp2杂化,同一直线上有3 个原子。5. 2014河北省唐山市期末已知A 、 B、C、D、E、 F六种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D 位于前三周期。A 位于周期表的s 区,其原子中电子层
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