2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題16 化學(xué)與技術(shù)(選修)限時訓(xùn)練.doc
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2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題16 化學(xué)與技術(shù)(選修)限時訓(xùn)練 1.(xx江西六校聯(lián)考)通常情況下,當(dāng)空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)超過0.050%時,會引起明顯的溫室效應(yīng)。為減小和消除CO2對環(huán)境的影響,各國都在限制CO2的排放量,同時也在加強對CO2創(chuàng)新利用的研究。 (1)目前,推廣用超臨界CO2(介于氣態(tài)和液態(tài)之間)代替氟利昂作制冷劑,這一做法對環(huán)境的積極意義是____________________________。 (2)科學(xué)家為提取空氣中的CO2,把空氣吹入碳酸鉀溶液中,然后再把CO2從溶液中提取出來,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌A鞒倘鐖D: ①分解池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。 ②合成塔中,若有4.4 g CO2與足量H2恰好反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物,放出4.947 kJ的熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:______________________。 (3)某同學(xué)擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù),他查得CaCO3、BaCO3的溶度積Ksp分別為4.9610-9、2.5810-9。他最好將空氣通入足量的________溶液中,實驗時除測定溫度、壓強和空氣的體積外,還需測定_____________________ _________________________。 解析:(1)氟利昂能破壞臭氧層,用超臨界CO2代替氟利昂作制冷劑,可以減少氟利昂對臭氧層的破壞,從而起到保護臭氧層的作用。(2)在吸收池中K2CO3吸收CO2生成KHCO3,在分解池中KHCO3分解生成K2CO3、H2O和CO2,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KHCO3K2CO3+CO2↑+H2O;合成塔中發(fā)生的反應(yīng)為CO2+3H2CH3OH+H2O,若有4.4 g CO2與足量H2恰好反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物,放出4.947 kJ的熱量,則44 g CO2即1 mol CO2反應(yīng)放出的熱量是49.47 kJ,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.47 kJ/mol。 (3)BaCO3的溶度積常數(shù)小于CaCO3的溶度積常數(shù),為減小誤差,最好將空氣通入足量Ba(OH)2溶液中;用沉淀法測定空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù),需要計算被吸收的CO2的質(zhì)量,所以實驗時除測定溫度、壓強和空氣的體積外,還需測定生成沉淀的質(zhì)量。 答案:(1)保護臭氧層 (2)①2KHCO3K2CO3+CO2↑+H2O ②CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.47 kJ/mol。 (3)Ba(OH)2 生成沉淀的質(zhì)量 2.(xx河北衡水中學(xué)一模)過氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì)、處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮,也可用于應(yīng)急供氧等。實驗室可用工業(yè)碳酸鈣(含MgCO3、FeCO3等雜質(zhì))制取純凈的碳酸鈣,然后再用純的碳酸鈣制取過氧化鈣,其主要流程如下: 已知:CaO28H2O呈白色,微溶于水,加熱至350℃左右開始分解放出氧氣,425℃分解完全。 (1)寫出反應(yīng)①中氧化還原反應(yīng)的離子方程式:___________________________。 (2)向反應(yīng)①后的溶液中加濃氨水的目的是:____________________________。 (3)反應(yīng)②生成CaO28H2O的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________________。 (4)反應(yīng)②常用冰水控制溫度在0℃左右,其可能原因是(寫出兩種): ①____________________________________________________________; ②____________________________________________________________。 (5)測定產(chǎn)品中CaO2的含量的實驗步驟是 第一步:準(zhǔn)確稱取a g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過量的b g KI晶體,再滴入少量2 mol/L的H2SO4溶液,充分反應(yīng)。 第二步:向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液。 第三步:逐滴加入濃度為c molL-1的Na2S2O3溶液至反應(yīng)完全,消耗Na2S2O3溶液V mL。已知:I2+2S2O===2I-+S4O。 ①CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________________(用字母表示)。 ②某同學(xué)第一步和第二步的操作都很規(guī)范,第三步滴速太慢,這樣測得的CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能________(填“不受影響”“偏低”或“偏高”),原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析:(1)工業(yè)碳酸鈣中含有FeCO3、MgCO3等雜質(zhì),其中FeCO3中Fe為+2價,具有還原性,能和稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 (2)通過流程圖可知,加濃氨水用于調(diào)節(jié)溶液的pH,除去Mg2+、Fe3+。 (5)①測定實驗過程中發(fā)生如下反應(yīng): CaO2+2I-+4H+===I2+Ca2++2H2O I2+2S2O===2I-+S4O 故CaO2~I2~2S2O 1 2 n(CaO2) Vc10-3mol n(CaO2)= mol 則CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=% ②若第三步滴速太慢,在酸性條件下空氣中的O2也可以將KI氧化為I2,使消耗的Na2S2O3增多,從而使測得的CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。 答案:(1)3FeCO3+10H++NO===3Fe3++NO↑+3CO2↑+5H2O (2)調(diào)節(jié)溶液的pH,使Mg2+、Fe3+沉淀完全 (3)CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O===CaO28H2O↓+2NH4Cl (4)①防止H2O2分解,提高其利用率 ②降低CaO28H2O溶解度,提高產(chǎn)率 (5)①% ②偏高 在酸性條件下空氣中的O2也可以把KI氧化為I2,使消耗的Na2S2O3增多,從而使測得的CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高 3.(xx四川德陽四校聯(lián)考)硫酸鋅被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥領(lǐng)域。工業(yè)上由氧化鋅礦(主要成分為ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)生產(chǎn)ZnSO47H2O的一種流程如下: (1)步驟Ⅰ包括酸浸和過濾兩個操作。 ①酸浸時,需不斷通入高溫水蒸氣的目的是________________________________ __________________________________________________________________。 ②過濾時為防堵塞,過濾裝置需常用NaOH溶液清洗,其清洗原理是__________________________(用化學(xué)方程式表示)。 (2)步驟Ⅱ中,在pH約為5.1的濾液中加入高錳酸鉀,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2兩種沉淀,該反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。 (3)步驟Ⅲ所得濾渣Z的主要成分是______________________________________。 (4)取28.70 g ZnSO47H2O加熱至不同溫度,剩余固體的質(zhì)量變化如下圖所示。 ①步驟Ⅳ中的烘干操作需在減壓條件下進行,其原因是__________________。 ②在圖中C點,680℃時所得固體的化學(xué)式為________(填字母序號)。 a.ZnO b.ZnSO4 c.ZnSO4H2O d.Zn3O(SO4)2 解析:(1)①通入高溫水蒸氣可以升高溫度,使反應(yīng)速率加快。②由于反應(yīng)中產(chǎn)生硅酸,硅酸難溶于水,所以過濾時易發(fā)生堵塞。硅酸能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),因此過濾裝置常用NaOH溶液清洗。 (2)該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),F(xiàn)e元素由+2價升高到+3價,Mn元素從+7價降低到+4價,根據(jù)得失電子守恒及質(zhì)量守恒即可寫出該反應(yīng)的離子方程式。 (3)步驟Ⅱ所得溶液中含有銅離子,在步驟Ⅲ中加入鋅粉可以把銅置換出來,則步驟Ⅲ所得濾渣Z的主要成分是銅和剩余的鋅。 (4)①溫度高,硫酸鋅晶體易分解,減壓烘干可以降低烘干溫度,防止ZnSO47H2O分解。②28.70 g ZnSO47H2O晶體的物質(zhì)的量是0.1 mol,A點晶體質(zhì)量變?yōu)?7.90 g,即減少10.8 g,相當(dāng)于減少0.6 mol結(jié)晶水,即A點所得固體的化學(xué)式為ZnSO4H2O。B點與A點相比固體質(zhì)量又減少1.8 g,說明此時完全失去結(jié)晶水,即B點所得固體的化學(xué)式為ZnSO4。C點固體質(zhì)量為13.43 g,如果全部是氧化鋅,則其質(zhì)量應(yīng)是8.10 g,不合理,所以根據(jù)以上分析可知C點所得固體的化學(xué)式為Zn3O(SO4)2。 答案:(1)①升高溫度,以加快反應(yīng)速率?、贖2SiO3+2NaOH===Na2SiO3+2H2O (2)3Fe2++MnO+8H2O===3Fe(OH)3↓+MnO(OH)2↓+5H+ (3)Cu、Zn (4)①降低烘干的溫度,防止ZnSO47H2O分解 ②d 4.尿素不但可用作氮肥,也是一種重要的化工資源。 (1)尿素溶液可吸收硝酸工業(yè)尾氣中的NO、NO2,將其轉(zhuǎn)化為對大氣無污染的物質(zhì),若三者的物質(zhì)的量相等時,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________;該反應(yīng)中的氧化劑是__________________________(填化學(xué)式)。 (2)利用尿素可生產(chǎn)三聚氰胺和純堿,其流程如圖: ①反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為_________;副產(chǎn)品b的化學(xué)式為_________________。 ②某同學(xué)根據(jù)本流程圖,模擬侯氏制堿法時,應(yīng)先通入________(“副產(chǎn)品a”或“副產(chǎn)品b”);若實驗所用飽和氯化鈉溶液中含溶質(zhì)58.5 g(室溫),通入氣體足量,最后得到無水純堿26.0 g,則該實驗的產(chǎn)率為________;針對該實驗結(jié)果,該同學(xué)進行認(rèn)真分析,發(fā)現(xiàn)其操作步驟并沒有錯誤,則造成損失的主要原因是_________________________________________________________。 (3)含尿素的廢水超標(biāo)排放會造成水體富營養(yǎng)化,可加適當(dāng)NaClO處理,則處理過程的離子方程式為____________________________。 解析:(1)轉(zhuǎn)化為對大氣無污染的物質(zhì),即N2、CO2,再根據(jù)物質(zhì)的量相等配平方程式;化合價降低、得到電子的是NO2、NO。 (2)①分析流程圖,a、b應(yīng)為NH3、CO2中的一種,根據(jù)C、N元素比例關(guān)系及元素守恒可確定a為NH3,進而寫出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式。②模擬侯氏制堿法時,先通入溶解能力強的NH3,再通入CO2;依2NaCl~Na2CO3,產(chǎn)率=26.0 g(0.5 mol106 gmol-1)100%=49.6%。 (3)處理含尿素的廢水時,尿素作還原劑,得到N2,NaClO作氧化劑生成Cl-。 答案:(1)CO(NH2)2+NO+NO2===CO2+2N2+2H2O NO、NO2 (2)①CO(NH2)2HCNO↑+NH3↑ CO2 ②副產(chǎn)品a 49.06% NaHCO3在水中有較大的溶解度,未能全部析出 (3)3ClO-+CO(NH2)2===CO2↑+2H2O+3Cl-+N2↑ 5.鎳電池廣泛應(yīng)用于混合動力汽車系統(tǒng),電極材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成。某興趣小組對該電池電極材料進行資源回收研究,設(shè)計實驗流程如下: 已知:NiCl2易溶于水,F(xiàn)e3+不能氧化Ni2+。NiC2O4的溶解度大于Ni(OH)2。 回答下列問題: (1)“酸溶”過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為_____________________。 加熱能提高鎳的浸出率,但是溫度不宜過高,其原因是 ___________________________________________________________。 (2)加入氧化鎳的目的是__________________________________;也可以用NiCO3替代氧化鎳,寫出一個相關(guān)反應(yīng)的離子方程式:_________________________。 (3)電解過濾①的濾液得到Y(jié)和氣體X,Y是________(填化學(xué)式),X被Y溶液吸收得到吸收液,該吸收液參與“氧化”過程,寫出“氧化”過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________________。 (4)有人提出,加入Na2C2O4溶液后,過濾、洗滌,再將得到的固體在保護氣作用下灼燒,可以獲得高純度的鎳粉。寫出固體分解的化學(xué)方程式:_______________________________________________________。 解析:(1)該電極材料中有Ni(OH)2、Fe2O3、Al、C,只有鋁與鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)。溫度過高,使鹽酸中氯化氫揮發(fā)加劇,增大了鹽酸消耗量,且氯化氫污染空氣。(2)加入氧化鎳或碳酸鎳都可以促進鐵離子、鋁離子水解。(3)加入草酸鈉溶液,發(fā)生反應(yīng)NiCl2+Na2C2O4===2NaCl+NiC2O4↓,過濾后得到NiC2O4固體和氯化鈉溶液;加入氫氧化鈉溶液將溶解度較大的NiC2O4轉(zhuǎn)化成溶解度較小的Ni(OH)2。電解氯化鈉溶液得到NaOH和Cl2,Cl2和NaOH反應(yīng)生成NaClO和NaCl的混合液,NaClO氧化Ni(OH)2生成Ni(OH)3。(4)NiC2O4中碳為+3價,若要得到鎳粉,鎳元素化合價降低2,則碳元素化合價升至+4,得到CO2。 答案:(1)2Al+6H+===2Al3++3H2↑ 氯化氫易揮發(fā),其利率降低,且污染空氣 (2)將Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3、Al(OH)3 3NiCO3+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3+3Ni2++3CO↑,(或3NiCO3+2Al3++3H2O===2Al(OH)3+3Ni2++3CO2↑) (3)NaOH 2Ni(OH)2+NaClO+H2O===2Ni(OH)3+NaCl (4)NiC2O4Ni+2CO2↑- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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