高考二輪復習配套高考真題分類詳解 化學與技術 Word版含解析

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1、十三、化學與技術 1．(2013高考新課標全國卷Ⅰ)[化學——選修2：化學與技術]草酸(乙二酸)可作還原劑和沉淀劑，用于金屬除銹、織物漂白和稀土生產。一種制備草酸(含2個結晶水)的工藝流程如下： 回答下列問題： (1) CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉、甲酸鈉加熱脫氫的化學反應方程式分別為__________________、__________________________。 (2)該制備工藝中有兩次過濾操作，過濾操作①的濾液是________，濾渣是________；過濾操作②的濾液是______和________，濾渣是________。 (3)工藝過程中③和④的目

2、的是________________________________________________________________________。 (4)有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制備草酸。該方案的缺點是產品不純，其中含有的雜質主要是____________。 (5)結晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測定。稱量草酸成品0.250 g溶于水，用0.050 0 molL－1的酸性KMnO4溶液滴定，至淺粉紅色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00 mL, 反應的離子方程式為____________________；列式計算該成品的純度：________________________

3、。 解析：以工藝流程為載體分析各步轉化的反應實質，反應產物判斷，實驗操作的目的，試劑選擇的原則，滴定實驗的計算應用。 (1)依據反應物和生成物組成，結合質量守恒定律，配平書寫化學方程式。CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉，反應的化學方程式為CO＋NaOHHCOONa；甲酸鈉加熱脫氫生成草酸鈉，需要2 mol甲酸鈉去氫生成，反應的化學方程式為2HCOONa Na2C2O4＋H2↑。 (2)依據流程圖分析，草酸鈉鈣化是加入Ca(OH)2，反應生成草酸鈣沉淀和氫氧化鈉，過濾①的目的是分離沉淀草酸鈣和溶液氫氧化鈉，濾液是NaOH溶液，濾渣是CaC2O4；過濾②的目的是將過濾①得到的CaC2O

4、4用H2SO4酸化溶解，發(fā)生反應CaC2O4＋H2SO4===CaSO4↓＋H2C2O4，CaSO4微溶于水，SO濃度較大，沉淀轉化生成CaSO4，過濾②得到的濾液是H2C2O4溶液和過量的H2SO4溶液。 (3)根據流程轉化圖分析可知，步驟③把得到的NaOH溶液濃縮后循環(huán)利用制備甲酸鈉；步驟④是把濾液中過量的H2SO4分離出來循環(huán)利用，減小污染，降低成本。 (4)甲酸鈉脫氫后得到的是草酸鈉，直接用硫酸酸化，發(fā)生反應Na2C2O4＋H2SO4===Na2SO4＋H2C2O4，溶液結晶過程中草酸晶體中會引入雜質Na2SO4。 (5)草酸溶于水形成草酸溶液，用酸性KMnO4溶液滴定，發(fā)生氧化

5、還原反應，草酸被氧化為CO2，KMnO4被還原為Mn2＋，依據電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平反應的離子方程式為5C2O＋2MnO＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑，依據反應的定量關系： 5H2C2O4　～　2MnO 　5　　　　　　2 n(H2C2O4)　0.015 L0.050 0 molL－1 n(H2C2O4)＝ 成品的純度＝ 100%＝94.5%。 答案：(1)CO＋NaOHHCOONa 2HCOONaNa2C2O4＋H2↑ (2)NaOH溶液　CaC2O4　H2C2O4溶液　H2SO4溶液　CaSO4 (3)分別循環(huán)利用氫氧化鈉和硫酸(降低成

6、本)，減小污染 (4)Na2SO4 (5)5C2O＋2MnO＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑ 100%＝94.5% 2．(2013高考山東卷) [化學——化學與技術]廢舊硬質合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質鐵，利用電解法可回收WC和Co。工藝流程簡圖如下： (1)電解時廢舊刀具做陽極，不銹鋼做陰極，HCl溶液為電解液。陰極主要的電極反應式為________________________________________________________________________。 (2)凈化步驟所得濾餅的主要成分是________。回收

7、的洗滌液代替水配制電解液，目的是回收利用其中的________。 (3)溶液Ⅰ的主要成分是________。洗滌CoC2O4不充分對最終產品純度并無明顯影響，但焙燒時會造成環(huán)境污染，原因是________________。 (4)將Co2O3還原成Co粉的化學反應方程式為____________________________。 解析：(1)HCl溶液為電解液，陰極上溶液中陽離子H＋發(fā)生還原反應，電極反應式為2H＋＋2e－―→H2。 (2)廢舊刀具電解時，得到WC固體，陽極上Fe、Co發(fā)生氧化反應，生成Fe2＋、Co2＋，進入電解液。電解液中加入H2O2可將Fe2＋氧化成Fe3＋，通入

8、NH3后析出Fe(OH)3沉淀，過濾所得濾餅的主要成分為Fe(OH)3。濾餅洗滌液中含有Co2＋，回收洗滌液的目的是回收利用Co2＋(或Co)。 (3)加入(NH4)2C2O4溶液后發(fā)生反應：CoCl2＋(NH4)2C2O4===CoC2O4↓＋2NH4Cl，溶液Ⅰ中主要含有NH4Cl，若CoC2O4洗滌不充分，加熱過程中，NH4Cl發(fā)生分解產生NH3和HCl氣體。 (4)H2與Co2O3發(fā)生氧化還原反應，生成Co和H2O，反應的化學方程式為3H2＋Co2O3===2Co＋3H2O。 答案：(1)2H＋＋2e－―→H2　(2)Fe(OH)3　Co2＋(或Co)　(3)NH4Cl　焙燒時N

9、H4Cl分解產生NH3和HCl　(4)3H2＋Co2O3===2Co＋3H2O 3．(2013高考浙江自選模塊)[化學與技術]電石漿是氯堿工業(yè)中的一種廢棄物，其大致組成如下表所示： 用電石漿可生產無水CaCl2，某化工廠設計了以下工藝流程： 已知氯化鈣晶體的化學式是CaCl26H2O；H2S是一種酸性氣體，且具有還原性。 (1)反應器中加入的酸應選用____①____。 (2)脫色槽中應加入的物質X是____②____；設備A的作用是____③____；設備B的名稱為____④____；設備C的作用是____⑤____。 (3)為了滿足環(huán)保要求，需將廢氣H2S通入吸收池，下

10、列物質中最適合作為吸收劑的是____⑥____。 A．水　　　B．濃硫酸　　　C．石灰乳　　　D．硝酸 (4)將設備B中產生的母液重新引入反應器的目的是____⑦____。 解析：分析電石漿中所含成分的性質，結合工藝流程圖進行分析、解決問題。 (1)該工藝的目的是用電石漿生產無水CaCl2，為防止引入雜質陰離子，可向電石漿中加入鹽酸，溶解其中的CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaS等物質。 (2)沉降池中加入石灰乳，可將Al3＋、Fe3＋、Mg2＋沉淀。脫色槽的作用是對過濾器中所得濾液進行脫色，可選用吸附性能較強的活性炭。濾液在設備A中進行蒸發(fā)濃縮，在結晶池中降溫結晶，然后在

11、設備B中進行過濾，得到氯化鈣晶體，最后在設備C中脫水干燥，得到無水CaCl2。 (3)H2S氣體在水中的溶解度不大，與濃硫酸反應易產生污染性氣體SO2，與硝酸反應易產生污染性氣體NO2或NO，這些物質都不能作為H2S的吸收劑。H2S氣體被石灰乳吸收，且石灰乳的價格較低。 (4)設備B中的母液含有CaCl2等物質，對母液進行回收利用，可以提高經濟效益，同時降低廢棄物的排放量，有助于保護環(huán)境。 答案：(1)①鹽酸　(2)②活性炭　③蒸發(fā)濃縮?、苓_濾器⑤脫水干燥　(3)⑥C　(4)⑦對母液回收利用，降低廢棄物排放量，提高經濟效益C29C91AFE4CED1B6C8795AD9C91AFE4CE

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