高考化学高考真题+模拟新题分类汇编O单元 化学与技术.docx

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高考化学高考真题+模拟新题分类汇编O单元化学与技术

化学高考题分类目录

O单元化学与技术

O1化学与工农业生产

[2014·浙江卷]“化学与技术”模块

木糖醇（C5H12O5）可用作甜味剂、营养剂，在化工、食品、医药等工业中有广泛应用。

利用玉米芯中的多糖可以生产木糖醇，其工艺流程如下：

1—浸泡罐；2、3—反应罐；4—板式过滤机；5、10—浓缩罐；

6—脱色柱；12—离心机（固液分离装置）

已知：

木糖与木糖醇的转化关系如下：

请回答下列问题：

（1）装置2中硫酸的主要作用是________。

（2）装置3中加入碳酸钙的目的是________________________________________________________。

（3）为除去木糖浆中的杂质离子，7、8装置中的填充物依次是__________________________________________。

（4）装置9的作用是________。

A．冷却木糖浆

B．水解木糖

C．氧化木糖

D．还原木糖

（5）装置11的作用是________。

[答案]

（1）催化

（2）中和剩余的硫酸，生成产物CaSO4有利于分离

（3）阳离子交换树脂、阴离子交换树脂

（4）D　（5）结晶

[解析]

（1）玉米水解时需要催化剂，故硫酸用于催化玉米的水解反应。

（2）玉米水解完成后，水解液中含有硫酸，加入碳酸钙可将H2SO4转化为微溶的CaSO4，这有利于产品的分离。

（3）由流程图知，离子的除去中没有添加其他试剂，故它是利用分离膜进行的分离（除杂）。

（4）进入装置9中的是木糖，目标产物是木糖醇，故装置9是用H2还原木糖的装置。

（5）由装置12是用于固液分离而进入装置11的是溶液知，装置11是用于结晶的。

32．[2014·山东卷][化学—化学与技术]工业上用重铬酸钠（Na2Cr2O7）给晶后的母液（含少量杂质Fe3＋生产重铬酸钾（K2Cr2O7）。

工艺流程及相关物质溶解度曲线如图所示：

（1）由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为____________________________________________。

通过冷却结晶析出大量K2Cr2O2的原因是__________________________________________________________。

（2）向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是________________________________________。

（3）固体A主要为________（填化学式）。

固体B主要为________（填化学式）。

（4）用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液______（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）中，既能提高产率又可使能耗最低。

32．

（1）Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl　低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7溶解度明显减小（合理即可）

（2）除去Fe3＋

（3）NaCl　K2Cr2O7

（4）Ⅱ

[解析]

（1）利用流程图知向母液Ⅰ（溶质为Na2Cr2O7）中加入KCl（s）固体后得到K2Cr2O7，由此可知由Na2Cr2O7生成K2Cr2O7的反应的方程式为Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl；再结合溶解度曲线图可知该反应发生的原因是K2Cr2O7的溶解度受温度影响变化大，并且低温时溶解度远比其他组分小，将反应后的热溶液降温可使K2Cr2O7结晶析出。

（2）pH＝4时，Fe3＋可完全转化为Fe（OH）3沉淀，通过过滤可进行固液分离，因此向Na2Cr2O7母液中加碱调节pH＝4的目的是除去Fe3＋。

（3）利用

（1）中反应方程式和溶解度曲线知，母液Ⅱ中主要含有NaCl和少量K2Cr2O7，再结合K2Cr2O7在高温时溶解度大可知将母液Ⅱ蒸发浓缩得到固体A应是析出NaCl固体，母液Ⅲ为高温下不饱和的K2Cr2O7溶液，再冷却结晶得到固体B应是K2Cr2O7。

（4）洗涤固体A（NaCl）的洗涤液中含有K2Cr2O7，因此将回收液转移到母液Ⅱ中可提高K2Cr2O7的产率，同时降低能耗。

36．　[2014·新课标全国卷Ⅰ][化学——选修2：

化学与技术]（15分）

磷矿石主要以磷酸钙[Ca3（PO4）2·H2O]和磷灰石[Ca5F（PO4）3、Ca5（OH）（PO4）3]等形式存在。

图（a）为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。

图（b）是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。

（a）

（b）

部分物质的相关性质如下：

熔点/℃

沸点/℃

备注

白磷

44

280.5

PH3

－133.8

－87.8

难溶于水，有还原性

SiF4

－90

－86

易水解

回答下列问题：

（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的________%。

（2）以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca5F（PO4）3反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

现有1t折合含有P2O5约30%的磷灰石，最多可制得85%的商品磷酸________t。

（3）如图（b）所示，热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。

炉渣的主要成分是________（填化学式），冷凝塔1的主要沉积物是________，冷凝塔2的主要沉积物是________。

（4）尾气中主要含有____________________，还含有少量的PH3、H2S和HF等。

将尾气先通入纯碱溶液，可除去____________；再通入次氯酸钠溶液，可除去________。

（均填化学式）

（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是________________________________________________________________________。

36．

（1）69　

（2）Ca5F（PO4）3＋5H2SO4===3H3PO4＋5CaSO4＋HF↑　0.49　（3）CaSiO3　液态白磷　固态白磷　（4）SiF4、CO　SiF4、HF、H2S　PH3　（5）产品纯度高（浓度大）

[解析]

（1）设磷矿石的质量为m，结合图（a）可知转化成磷肥的磷矿石的质量为96%m×85%×80%，转化成矿粉肥的质量为4%m，则用于生产含磷肥料的磷矿石约占磷矿石使用量的69%。

（2）湿法磷肥中Ca5F（PO4）3与H2SO4的反应为Ca5F（PO4）3＋5H2SO4===3H3PO4＋5CaSO4＋HF↑。

根据P2O5～2H3PO4和0.3tP2O5可求出制得85%的H3PO4约为0.49t。

（3）图（b）所示工艺中，第一步所得炉渣主要成分为CaSiO3，结合表格中数据信息可确定冷凝塔1和冷凝塔2的主要沉积物分别为液态白磷和固态白磷。

（4）尾气中含有SiF4、CO和PH3、H2S、HF等，将其通入纯碱溶液中可除去气体SiF4、H2S和HF，再通入NaClO溶液可除去具有还原性的PH3气体。

（5）结合图（a）和图（b）可知图（b）具有产品纯度高的优点。

16．[2014·江苏卷]（12分）烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。

实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝[Al2（SO4）x（OH）6－2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。

（1）酸浸时反应的化学方程式为____________________；滤渣Ⅰ的主要成分为________（填化学式）。

（2）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2（SO4）3转化为Al2（SO4）x（OH）6－2x。

滤渣Ⅱ的主要成分为________（填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是__________________________（用离子方程式表示）。

（3）上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是________________________；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将________（填“增大”“减小”或“不变”）。

16．

（1）Al2O3＋3H2SO4===Al2（SO4）3＋3H2O　SiO2

（2）CaSO4　3CaCO3＋2Al3＋＋3SO

＋3H2O===2Al（OH）3＋3CaSO4＋3CO2↑

（3）溶液中的部分SO

被氧化成SO

　减小

[解析]

（1）粉煤灰中的Al2O3能与H2SO4反应生成Al2（SO4）3，而SiO2不能与H2SO4反应，因而滤渣Ⅰ为SiO2。

（2）滤液为Al2（SO4）3，与CaCO3反应生成微溶物CaSO4，因而滤渣Ⅱ为CaSO4。

溶液中存在Al3＋＋3H2OAl（OH）3＋3H＋，CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑，溶液的pH偏高，碱性增强，会促进Al3＋水解，铝元素容易转化为Al（OH）3沉淀而导致溶液中铝元素含量降低。

（3）＋4价S具有较强还原性，溶液中的SO

容易被氧化为SO

。

SO2在水中溶解度较大且SO2溶于水生成H2SO3，且加热时部分H2SO3会被氧化为酸性更强的H2SO4，因而比吸收SO2前酸性增强，pH减小。

4．[2014·江苏卷]下列物质性质与应用对应关系正确的是（　　）

A．晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料

B．氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂

C．漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张

D．氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料

4．B　[解析]晶体硅用作半导体材料是因为其导电性介于导体和半导体之间，与其熔点高、硬度大的性质无关，A项错误；胃酸的主要成分是盐酸，能被氢氧化铝中和，B项正确；漂白粉漂白纸张是利用了其漂白性，而不是其不稳定性，C项错误；氧化铁用作红色涂料是利用了其颜色呈红棕色，与其能与酸反应的性质无关，D项错误。

32．[2014·山东卷][化学—化学与技术]工业上用重铬酸钠（Na2Cr2O7）给晶后的母液（含少量杂质Fe3＋生产重铬酸钾（K2Cr2O7）。

工艺流程及相关物质溶解度曲线如图所示：

（1）由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为____________________________________________。

通过冷却结晶析出大量K2Cr2O2的原因是__________________________________________________________。

（2）向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是________________________________________。

（3）固体A主要为________（填化学式）。

固体B主要为________（填化学式）。

（4）用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液______（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）中，既能提高产率又可使能耗最低。

32．

（1）Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl　低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7溶解度明显减小（合理即可）

（2）除去Fe3＋

（3）NaCl　K2Cr2O7

（4）Ⅱ

[解析]

（1）利用流程图知向母液Ⅰ（溶质为Na2Cr2O7）中加入KCl（s）固体后得到K2Cr2O7，由此可知由Na2Cr2O7生成K2Cr2O7的反应的方程式为Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl；再结合溶解度曲线图可知该反应发生的原因是K2Cr2O7的溶解度受温度影响变化大，并且低温时溶解度远比其他组分小，将反应后的热溶液降温可使K2Cr2O7结晶析出。

（2）pH＝4时，Fe3＋可完全转化为Fe（OH）3沉淀，通过过滤可进行固液分离，因此向Na2Cr2O7母液中加碱调节pH＝4的目的是除去Fe3＋。

（3）利用

（1）中反应方程式和溶解度曲线知，母液Ⅱ中主要含有NaCl和少量K2Cr2O7，再结合K2Cr2O7在高温时溶解度大可知将母液Ⅱ蒸发浓缩得到固体A应是析出NaCl固体，母液Ⅲ为高温下不饱和的K2Cr2O7溶液，再冷却结晶得到固体B应是K2Cr2O7。

（4）洗涤固体A（NaCl）的洗涤液中含有K2Cr2O7，因此将回收液转移到母液Ⅱ中可提高K2Cr2O7的产率，同时降低能耗。

O2海水的综合利用

36．[2014·新课标全国卷Ⅱ][化学——选修2：

化学与技术]（15分）

将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。

一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。

回答下列问题：

（1）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________（填序号）。

①用混凝法获取淡水

②提高部分产品的质量

③优化提取产品的品种

④改进钾、溴、镁等的提取工艺

（2）采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2，并用纯碱吸收。

碱吸收溴的主要反应是Br2＋Na2CO3＋H2O→NaBr＋NaBrO3＋NaHCO3，吸收1molBr2时，转移的电子数为________mol。

（3）海水提镁的一段工艺流程如下图：

浓海水的主要成分如下：

离子

Na＋

Mg2＋

Cl－

SO

浓度/（g·L－1）

63.7

28.8

144.6

46.4

该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为______________________________，产品2的化学式为__________，1L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。

（4）采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为________________________；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式：

____________________________________________________。

36．

（1）②③④　

（2）

　（3）Ca2＋＋SO

===CaSO4↓

Mg（OH）2　69.6

（4）MgCl2

Mg＋Cl2↑

Mg＋2H2O

Mg（OH）2＋H2↑

[解析]

（1）用混凝法只能除去海水中的悬浮物，不能获取淡水，故设想和做法可行的是②③④。

（2）利用化合价升降法配平方程式为3Br2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3，根据溴的化合价变化确定转移的电子数。

（3）分析流程可知，脱硫阶段是用钙离子除去海水中硫酸根离子，产品2为Mg（OH）2，利用镁元素守恒可计算出氢氧化镁的质量。

（4）电解熔融的氯化镁得到镁和氯气；有少量水时，生成的镁会与水反应而导致产品镁的消耗。

14．[2013·海南卷]（9分）

溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等，回答下列问题：

（1）海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入________，将其中的Br－氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br－和BrO

，其离子方程式为__________________________________________。

（2）溴与氯能以共价键结合形成BrCl。

BrCl分子中，________显正电性。

BrCl与水发生反应的化学方程式为____________________________________________。

（3）CuBr2分解的热化学方程式为：

2CuBr2（s）===2CuBr（s）＋Br2（g）

ΔH＝＋105.4kJ/mol

在密闭容器中将过量CuBr2于487K下加热分解，平衡时p（Br2）为4.66×103Pa。

①如反应体系的体积不变，提高反应温度，则p（Br2）将会________（填“增大”“不变”或“减小”）。

②如反应温度不变，将反应体系的体积增加一倍，则p（Br2）的变化范围为__________________________。

14．

（1）Cl2　3Br2＋6CO

＋3H2O===5Br－＋BrO

＋6HCO

（2）Br　BrCl＋H2O===HCl＋HBrO

（3）①增大　②2.33×103Pa

[解析]

（1）溴在碳酸钠溶液中的歧化反应可理解为溴与水发生歧化，产生H＋的被碳酸钠吸收。

（2）正电性的原子或原子团结合—OH形成分子，则生成HBrO。

（3）①升高温度，平衡向吸热反应方向移动，因而可提高p（Br2）；②体积增大一倍时，p（Br2）降为原来的一半，即2.33×103Pa，减压使平衡向气体体积数增大的方向移动，因而会大于2.33×103Pa；若反应物足量，平衡可恢复到原有的p（Br2），故p（Br2）的变化范围为2.33×103Pa

O3石油、煤和天然气的综合利用

1．[2014·天津卷]化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是（　　）

A．铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性

B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染

C．大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素

D．含重金属离子的电镀废液不能随意排放

1．B　[解析]锌的化学性质活泼，铁表面镀锌，铁被保护，A项正确；聚乳酸塑料易降解，而聚乙烯塑料难降解，是产生白色污染的主要污染物，B项错误；化石燃料燃烧时生成大量的二氧化碳，同时生成一氧化碳、二氧化硫等有害气体，还能产生大量的粉尘等有害颗粒物，故大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素，C项正确；含重金属离子的电镀废液随意排放会造成水体污染，D项正确。

20．[选修2——化学与技术]（20分）

Ⅰ[2013·海南卷]（6分）下列叙述正确的是（　　）

A．合成氨的“造气”阶段会产生废气

B．电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放

C．电解制铝的过程中，作为阳极材料的无烟煤不会消耗

D．使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染

Ⅱ.[2013·海南卷]（14分）

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。

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路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

发生的主要反应

电弧炉

SiO2＋2C

Si＋2CO↑

流化床反应器

Si＋3HCl

SiHCl3＋H2

还原炉

SiHCl3＋H2

Si＋3HCl

①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________相似。

②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和________。

物质

Si

SiCl4

SiHCl3

SiH2Cl2

SiH3Cl

HCl

SiH4

沸点/℃

2355

57.6

31.8

8.2

－30.4

－84.9

－111.9

③SiHCl3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________。

18．Ⅰ.AD

Ⅱ.

（1）含有硅、碳的铁合金（或硅铁）

（2）石英砂、纯碱和石灰石

（3）①SiO2＋3C

SiC＋2CO↑　金刚砂（金刚石或单晶硅）　②精馏（或蒸馏）　③H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl　（4）H2、HCl

[解析]Ⅰ.A中氨的造气用天然气或煤，必产生二氧化碳，正确；B中电镀液含重金属离子，应处理后排放，错误；C中，铝的生产中阳极会产生二氧化碳，煤有消耗，错误；D中煤在气化后作了脱硫处理，污染减少，正确。

Ⅱ.

（1）加热石英砂、木炭和铁时，得到的金属是硅、碳的铁合金（或硅铁）。

（2）生产普通玻璃的主要原料是石英砂、纯碱和石灰石。

（3）①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热生成碳化硅和CO，碳化硅和金刚石结构相似；②比较SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2，SiH3Cl的沸点，可得常温下，SiHCl3、SiCl4为液体，SiH2Cl2、SiH3Cl为气体，沉降除去产物中的固体后，冷凝得到SiHCl3、SiCl4的混合液体，用蒸馏可分离二者。

③SiHCl3发生水解反应：

SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑。

（4）由上述工艺流程图可知需要原料H2、HCl等，可由氯碱工业提供。

O4化学与材料、技术的发展发展

20．[选修2——化学与技术]（20分）

Ⅰ.[2013·海南卷]（6分）下列叙述正确的是（　　）

A．合成氨的“造气”阶段会产生废气

B．电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放

C．电解制铝的过程中，作为阳极材料的无烟煤不会消耗

D．使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染

Ⅱ.O5[2013·海南卷]（14分）

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。

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路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

发生的主要反应

电弧炉

SiO2＋2C

Si＋2CO↑

流化床反应器

Si＋3HCl

SiHCl3＋H2

还原炉

SiHCl3＋H2

Si＋3HCl

①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________相似。

②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和________。

物质

Si

SiCl4

SiHCl3

SiH2Cl2

SiH3Cl

HCl

SiH4

沸点/℃

2355

57.6

31.8

8.2

－30.4

－84.9

－111.9

③SiHCl3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________。

18．Ⅰ.AD

Ⅱ.

（1）含有硅、碳的铁合金（或硅铁）

（2）石英砂、纯碱和石灰石

（3）①SiO2＋3C

SiC＋2CO↑　金刚砂（金刚石或单晶硅）　②精馏（或蒸馏）　③H4SiO4（或H2SiO3）、H