2019-2020年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第3節(jié) 高考真題重組 魯科版選修2.doc

2019-2020年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第3節(jié) 高考真題重組 魯科版選修21(xx高考廣東卷)石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用，某初級(jí)石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)，設(shè)計(jì)的提純與綜合利用工藝如下：(注：SiCl4的沸點(diǎn)為57.6 ，金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150 )(1)向反應(yīng)器中通入Cl2前，需通一段時(shí)間N2，主要目的是_ _。(2)高溫反應(yīng)后，石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物，氣體中的碳氧化物主要為_，由氣體中某物質(zhì)得到水玻璃的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。(3)步驟為：攪拌、_，所得溶液中的陰離子有_。(4)由溶液生成沉淀的總反應(yīng)的離子方程式為_，100 kg初級(jí)石墨最多可獲得V的質(zhì)量為_kg。(5)石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐，完成如圖防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注。解析：(1)因?yàn)楦邷貤l件下，C和O2能發(fā)生反應(yīng)，所以需排出空氣，防止干擾實(shí)驗(yàn)。(2)2CSiO2Si2CO，所以氣體中碳氧化物主要為CO；水玻璃成分為Na2SiO3，氣體及氣體中含Si元素的成分只能是SiCl4，因此可得SiCl46NaOH=Na2SiO34NaCl3H2O。(3)固體中主要成分為AlCl3、FeCl3、MgCl2，加過(guò)量NaOH后生成NaAl(OH)4、NaCl、Fe(OH)3、Mg(OH)2，F(xiàn)e(OH)3、Mg(OH)2皆難溶，所以必須過(guò)濾才能得溶液；溶液中陰離子有OH、Al(OH)4、Cl。(4)溶液中含Na、OH、Al(OH)4、Cl，加入乙酸乙酯，加熱后，能生成沉淀的只能是Al(OH)4；反應(yīng)條件是加熱不是灼燒，所以沉淀應(yīng)為Al(OH)3而不是Al2O3，離子方程式為Al(OH)4Al(OH)3OH。初級(jí)石墨中含Al2O3 5.1%，依據(jù)鋁原子守恒可知100 kg初級(jí)石墨最多可獲得的質(zhì)量為278 gmol17.8 kg。(5)用石墨作電極防止銅件的電化學(xué)腐蝕，應(yīng)采用外加電流的陰極保護(hù)法，銅件作陰極，石墨作陽(yáng)極。答案：(1)排出裝置內(nèi)的O2，防止高溫時(shí)石墨被空氣中氧氣氧化(2)COSiCl46NaOH=Na2SiO34NaCl3H2O(3)過(guò)濾Cl、OH、Al(OH)4(4)Al(OH)4Al(OH)3OH7.8(5)2.(xx高考山東卷) 廢舊硬質(zhì)合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質(zhì)鐵，利用電解法可回收WC和Co。工藝流程簡(jiǎn)圖如下：(1)電解時(shí)廢舊刀具做陽(yáng)極，不銹鋼做陰極，HCl溶液為電解液。陰極主要的電極反應(yīng)式為_。(2)凈化步驟所得濾餅的主要成分是_?；厥盏南礈煲捍嫠渲齐娊庖海康氖腔厥绽闷渲械腳。(3)溶液的主要成分是_。洗滌CoC2O4不充分對(duì)最終產(chǎn)品純度并無(wú)明顯影響，但焙燒時(shí)會(huì)造成環(huán)境污染，原因是_。(4)將Co2O3還原成Co粉的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。解析：(1)HCl溶液為電解液，陰極上溶液中陽(yáng)離子H發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2e=H2。(2)廢舊刀具電解時(shí)，得到WC固體，陽(yáng)極上Fe、Co發(fā)生氧化反應(yīng)，生成Fe2、Co2，進(jìn)入電解液。電解液中加入H2O2可將Fe2氧化成Fe3，通入NH3后析出Fe(OH)3沉淀，過(guò)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(yīng)：CoCl2(NH4)2C2O4=CoC2O42NH4Cl，溶液中主要含有NH4Cl，若CoC2O4洗滌不充分，加熱過(guò)程中，NH4Cl發(fā)生分解產(chǎn)生NH3和HCl氣體。(4)H2與Co2O3發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成Co和H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2Co2O32Co3H2O。答案：(1)2H2e=H2(2)Fe(OH)3Co2(或Co)(3)NH4Cl焙燒時(shí)NH4Cl分解產(chǎn)生NH3和HCl(4)3H2Co2O32Co3H2O3(xx全國(guó)卷新課標(biāo))鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構(gòu)造圖如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)普通鋅錳電池放電時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為：Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnOOH該電池中，負(fù)極材料主要是_，電解質(zhì)的主要成分是_，正極發(fā)生的主要反應(yīng)是_。與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)及其理由是_。(2)下圖表示回收利用廢舊普通鋅錳電池的一種工藝(不考慮廢舊電池中實(shí)際存在的少量其他金屬)。圖(b)中產(chǎn)物的化學(xué)式分別為A_，B_。操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4。操作b中，綠色的K2MnO4溶液反應(yīng)后生成紫色溶液和一種黑褐色固體，該反應(yīng)的離子方程式為_ _。采用惰性電極電解K2MnO4溶液也能得到化合物D，則陰極處得到的主要物質(zhì)是_(填化學(xué)式)。解析：(1)由電池放電時(shí)的總反應(yīng)方程式分析各元素化合價(jià)的變化可知，Zn在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，NH和MnO2在正極得電子生成NH3和MnOOH，NH3與負(fù)極產(chǎn)生的Zn2結(jié)合生成Zn(NH3)22。(2)廢舊鋅錳電池中含有Zn(NH3)2Cl2，加稀鹽酸生成氯化鋅和氯化銨，濃縮結(jié)晶，過(guò)濾得到氯化鋅和氯化銨固體，加熱后氯化銨分解，與氯化鋅分離，故A為氯化鋅，B為氯化銨。操作b中通入CO2 ，生成紫色溶液，則溶液中含有MnO，還生成一種黑褐色固體，即MnO2。根據(jù)圖示可知D為KMnO4，即在陽(yáng)極MnO失電子生成MnO，而在陰極H得電子生成H2。答案：(1)ZnNH4ClMnO2NHe=MnOOHNH3堿性電池不易發(fā)生電解質(zhì)的泄漏，因?yàn)橄牡呢?fù)極改裝在電池的內(nèi)部；堿性電池使用壽命較長(zhǎng)，因?yàn)榻饘俨牧显趬A性電解質(zhì)中比在酸性電解質(zhì)中的穩(wěn)定性提高(答對(duì)一條即可，其他合理答案也可)(2)ZnCl2NH4Cl3MnO2CO2=2MnOMnO22COH2