选修2专题练习.docx
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选修2专题练习
考点一 化学与工农业生产
1．（2015·山东理综，32，15分）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：
Na2CO3＋NO＋NO2===2NaNO2＋CO2
（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Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是________。
蒸发Ⅰ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Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是________。
母液Ⅱ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Ⅰ操作c．转入转化液d．转入结晶Ⅱ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）。
2．（2014·课标全国卷Ⅰ，36，15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。
图（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__________________________________________________________________。
3．（2013·课标全国卷Ⅰ，36，15分）草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。
一种制备草酸（含2个结晶水）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为__________________________________________________________、
__________________________________________________________________。
（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是________，滤渣是________；过滤操作②的滤液是________和________，滤渣是________。
（3）工艺过程中③和④的目的是________________________________________。
（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。
该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是________。
（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。
称量草酸成品0.250g溶于水，用0.0500mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反应的离子方程式为____________________；列式计算该成品的纯度_________________________________________________________。
答案 1.
（1）NaNO3
（2）防止NaNO2的析出 溶碱（3）将NaNO2氧化为NaNO3 c、d（4）1.59
2.
（1）69
（2）Ca5F（PO4）3＋5H2SO4===5CaSO4＋HF↑＋3H3PO4 0.49 （3）CaSiO3 液态白磷 固态白磷（4）CO、SiF4 SiF4、H2S、HF PH3 （5）产品纯度高
3.
（1）CO＋NaOH
HCOONa 2HCOONa
Na2C2O4＋H2↑
（2）NaOH溶液 CaC2O4 H2C2O4溶液 H2SO4溶液 CaSO4
（3）分别循环利用氢氧化钠和硫酸（降低成本），减小污染（4）Na2SO4
（5）5H2C2O4＋2MnO
＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑
52
n（H2C2O4）0.015L×0.0500mol·L－1
H2C2O4·2H2O纯度＝
×100%＝94.5%
考点二 化学与资源的开发利用
1.（14分）铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。
（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还有________。
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：
①Fe2O3（s）＋3C（s）===2Fe（s）＋3CO（g）ΔH＝＋494kJ·mol－1
②CO（g）＋
O2（g）===CO2（g）ΔH＝－283kJ·mol－1
③C（s）＋
O2（g）===CO（g）ΔH＝－110kJ·mol－1
则反应Fe2O3（s）＋3C（s）＋
O2（g）===2Fe（s）＋3CO2（g）的ΔH＝________kJ·mol－1。
理论上反应________放出的热量足以供给反应________所需要的热量（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_______；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_________________________________________．
2（2014·课标全国卷Ⅱ，36，15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。
（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__________________________________________________________________。
3．（2013·课标全国卷Ⅱ，36，15分）锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大。
（1）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：
Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn（NH3）2Cl2＋2MnOOH
①该电池中，负极材料主要是________，电解质的主要成分是________，正极发生的主要反应是_______________________________________________。
②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由________________________________
（2）图（b）表示回收废旧普通锌锰电池的一种工艺（不考虑废旧电池中存在的少量其他金属）。
①图（b）中产物的化学式分别为A_______，B________。
②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。
操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为__________________________。
③采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D，则阴极处得到的主要物质是________（填化学式）。
答案1.Ⅰ.CDⅡ.
（1）石灰石 CaCO3
CaO＋CO2↑、CaO＋SiO2
CaSiO3 CO
（2）－355 ②③ ①（3）炉腰 Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2 炉腹（4）用碱液吸收（氢氧化钠溶液或氨水等）
2.
（1）②③④
（2）
（3）Ca2＋＋SO
===CaSO4↓ Mg（OH）2 69.6
（4）MgCl2
Mg＋Cl2↑ Mg＋2H2O
Mg（OH）2＋H2↑
3.
（1）①Zn NH4Cl MnO2＋NH
＋e－===MnOOH＋NH3
②碱性电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高（答对一条即可，其他合理答案均可）
（2）①ZnCl2 NH4Cl ②3MnO
＋2CO2===2MnO
＋MnO2↓＋2CO
③H2
考点三 化学与材料制造
1．（2015·课标全国卷Ⅰ，36，15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：
（1）步骤①中得到的氧化产物是________，溶解温度应控制在60～70℃，原因是_______________________________________________________________。
（2）写出步骤③中主要反应的离子方程式________________________________。
（3）步骤⑤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⑥不能省略，理由是____________。
（5）步骤②④⑤⑧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样品mg，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用amol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反应中Cr2O
被还原为Cr3＋，样品中CuCl的质量分数为________。
2．（2015·课标全国卷Ⅱ，36，15分）苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工业上可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：
相关化合物的物理常数
物质
相对分子质量
密度/（g·cm－3）
沸点/℃
异丙苯
120
0.8640
153
丙酮
58
0.7898
56.5
苯酚
94
1.0722
182
（1）在反应器A中通入的X是________。
（2）反应①和②分别在装置________和________中进行（填装置符号）。
（3）在分解釜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50～60℃，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．NaOHb．CaCO3c．NaHCO3d．CaO
（6）蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为________和________，判断的依据是__________________________________________________________________。
（7）用该方法合成苯酚和丙酮的优点是_________________________________。
3．（2013·山东理综，31，8分）废旧硬质合金刀具中含碳化钨（WC）、金属钴（Co）及少量杂质铁，利用电解法可回收WC和Co。
工艺流程简图如下：
（1）电解时废旧刀具作阳极，不锈钢作阴极，HCl溶液为电解液。
阴极主要的电极反应式为______________________________________________。
（2）净化步骤所得滤饼的主要成分是________。
回收的洗涤液代替水配制电解液，目的是回收利用其中的________。
（3）溶液Ⅰ的主要成分是________。
洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响，但焙烧时会造成环境污染，原因是____________________________。
（4）将Co2O3还原成Co粉的化学反应方程式为___________________________
答案1.
（1）CuSO4或Cu2＋ 温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解
（2）2Cu2＋＋SO
＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO
＋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）
%
2.
（1）氧气（或空气）
（2）A C（3）催化剂（提高反应速率） 腐蚀设备
（4）放热 可能会导致（过氧化物）爆炸（其他合理答案也可）（5）c
（6）丙酮 苯酚 苯酚的沸点远高于丙酮（7）原子利用率高
3.
（1）2H＋＋2e－===H2↑
（2）Fe（OH）3 Co2＋（或Co）（3）NH4Cl 焙烧时NH4Cl分解产生NH3和HCl4）Co2O3＋3H2
2Co＋3H2O
1．（2015·长沙统考）海水资源丰富，海水中主要含有Na＋、K＋、Mg2＋、Cl－、SO
、Br－、CO
、HCO
等离子。
合理利用海水资源和保护环境是我国可持续发展的重要保证。
Ⅰ.火力发电燃煤排放的SO2会造成一系列环境和生态问题。
利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如下图所示：
（1）天然海水的pH≈8，呈弱碱性。
用离子方程式解释其原因____________________
（2）天然海水吸收了含硫的烟气后，要用O2进行氧化处理，其反应的化学反应方程式是________________________________________________________。
氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是____________________________________________________________。
Ⅱ.重金属离子对河流及海洋会造成严重污染。
某化工厂废水（pH＝2.0，ρ≈1g·mL－1）中含有Ag＋、Pb2＋等重金属离子。
其浓度各约为0.01mol·L－1。
排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：
难溶电解质
AgI
AgOH
Ag2S
PbI2
Pb（OH）2
PbS
Ksp
8.3×10－17
5.6×10－8
6.3×10－50
7.1×10－9
1.2×10－15
3.4×10－28
（3）你认为往废水中投入________（填字母序号），沉淀效果最好。
A．NaOHB．Na2SC．KID．Ca（OH）2
（4）如果用生石灰处理上述废水，使溶液的pH＝8.0，处理后的废水中c（Pb2＋）＝_________________________________________________________________。
（5）如果用食盐处理其只含Ag＋的废水，测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%（假设废水的密度为1.0g·cm－3）。
若环境要求排放标准为c（Ag＋）低于1.0×10－8mol·L－1，该工厂处理后的废水中c（Ag＋）＝________________，是否符合排放标准_______。
[已知Ksp（AgCl）＝1.8×10－10]
2．（2014·湖北武汉武昌区调研）世界环保联盟建设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，同时需要避免光照、震动或受热。
实验室以电解法制备ClO2的流程如图：
（1）ClO2中所有原子________（填“是”或“不是”）都满足8电子结构。
如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了推广二氧化氯而开发的新型产品。
下列说法正确的是________。
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区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、产品难以分离，还可能污染环境。
写出该方法发生反应的化学方程式_______________________
（4）我国广泛应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）溶液还原氯酸钠，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________________。
答案 1
（1）CO
＋H2O
HCO
＋OH－、HCO
＋H2O
H2CO3＋OH－
（2）2H2SO3＋O2===2H2SO4 中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸
（3）B （4）1.2×10－3mol·L－1 （5）9×10－9mol·L－1 是
答案 2
（1）不是 C
（2）ABCD
（3）2NaClO3＋4HCl（浓）===2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O
（4）2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2 产率高，易于分离，没有产生毒副产品
（5）H2C2O4＋2NaClO3＋H2SO4===Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O 反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用
B组 专项能力训练
非选择题
1．（2015·山东十校联考）硫酸铁铵[aFe2（SO4）3·b（NH4）2SO4·cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等。
某化工厂以硫酸亚铁（含少量硝酸钙）和硫酸铵为原料，设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵。
请回答下列问题：
（1）硫酸亚铁溶液中加H2SO4酸化的主要目的是______________________________________，滤渣A的主要成分是________。
（2）下列物质中最适合作氧化剂B的是________（填字母）；氧化步骤反应的离子方程式为______________________________________________________。
a．NaClOb．H2O2c．KMnO4d．K2Cr2O7
（3）操作甲的名称是________。
（4）上述流程中，氧化之后和加热蒸发之前，需取少量溶液检验Fe2＋是否已全部被氧化，能否用酸性KMnO4溶液进行检验？
________（填“能”或“不能”），理由是________________________________________（可用语言或化学方程式说明）。
（5）称取14.00g硫酸铁铵样品，将其溶于水配制成100mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14g沉淀；向另一份中加入0.05molBa（NO3）2，恰好完全反应。
则该硫酸铁铵的化学式为_____________________________________________________________。
2．（2014·石家庄模拟）以氯化钾和钛白粉厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。
其主要流程如图所示：
（1）反应Ⅰ前需在FeSO4溶液中加入________（填字母），以除去溶液中的Fe3＋。
A．锌粉B．铁屑C．KI溶液D．H2
（2）反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃，其目的是__________________________________________________________________。
（3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是__________________________________________________________________。
（4）反应Ⅳ常被用于电解生产（NH4）2S2O8（过二硫酸铵）。
电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为______________________________________。
（5）写出碳酸亚铁在空气中煅烧的化学方程式：
___________________________
3．（2013·湖南怀化一模）
（一）下图是工业开发海水的某工艺流程。
（1）电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽，离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是______________________________________
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