《2021年化学试题分项解析：专题24化学与技术(选修)(解析版)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年化学试题分项解析：专题24化学与技术(选修)(解析版)（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精品word学习资料可编辑专题 24化学与技术（选修）1【 2021 新课标 1 卷】 化学选修 2：化学与技术 高锰酸钾（ KMnO 4 ）是一种常用氧化剂，主要用于化工，防腐及制药工业等；以软锰矿（主要成分为MnO 2）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：回答以下问题：（ 1）原料软锰矿与氢氧化钾按1 1的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰矿粉碎，其作用是；（ 2）“平炉”中发生的化学方程式为；（ 3）“平炉”中需要加压，其目的是；（ 4）将 K2MnO 4 转化为 KMnO 4 的生产有两种工艺；“ CO2 歧化法”是传统工艺，即在K 2MnO 4 溶液中通入 CO 2 气体，使体系呈
2、中性或弱酸性，K 2MnO 4 发生歧化反应，反应中生成K 2MnO 4，MnO 2 和（写化学式） ；“电解法”为现代工艺，即电解K 2MnO 4 水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为，阴极逸出的气体是；名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑“电解法”和“CO2 歧化法”中， K 2MnO 4 的理论利用率之比为；名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑-2C2O4（ 5）高锰酸钾纯度的测定：称取1. 0800 g 样品，溶解后定容于100 mL 容量瓶中，摇匀；取浓度为0. 2000 mol L - 1 的 H 2C2O4 标准溶液 20. 00 mL ，加入稀硫酸酸化，用K
3、MnO 4 溶液平行滴定三次，平均消耗的体积 为 24. 48 mL ，该样品的纯度为名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑（列出运算式即可，已知2MnO4 +5H+6H+=2Mn 2+10CO2+8H2O）；名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑【答案】（1）增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率；（ 2） 2MnO 2+4KOH +O22K 2MnO 4+2H 2O；（ 3）提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率；名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑442（ 4） KHCO 3； MnO2 - - e-=MnO - ；H ； 3: 2；名师归纳总
4、结欢迎下载精品word学习资料可编辑名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑20.00 10-30.20002100158名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑（ 5）【解析】1.0800524.48100%；名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑试题分析：（ 1） MnO 2 是固体物质，对于有固体参与的化学反应，由于其浓度不变，因此可通过增大其反应名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑化学反应速率加快；再结合外界条件对化学平稳移动的影响，任何反应都具有肯定的可逆性，该反应的正反应是气体体积减小的反应；如增大压强，可以使化学平稳向气体体积减小的正反应方向移动，故
5、可以提444高原料的转化率； （4）在 K2 MnO 4 溶液中通入CO 2 气体，使体系呈中性或弱酸性，这时K 2MnO 4 会发生歧化反应，生成KMnO 4，MnO 2，依据质量守恒定律可知，另外一种生成物是KHCO 3；依据氧化仍原反应中 的 电 子 守 恒 及 反 应 的 原 子 守 恒 ， 可 得 该 反 应 的 化 学 方 程 式 是 ： 3K 2MnO 4+4CO 2+2H2O= 2KMnO 4+MnO 2+4KHCO 3；“电解法”为现代工艺，即电解K 2MnO 4 水溶液，在电解槽阳极，MnO 42- 失去名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑电子，发生氧化反应，产生
6、MnO- ；阳极的电极反应式是：MnO2- - e- =MnO- ；在阴极，溶液中的水电离产名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑+生的 H 获得电子变为氢气逸出，阴极的电极反应式是：2H2O+2e- =H2+2OH -；所以阴极逸出的气体是H 2；名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑总 反 应 方 程式 是 ： 2K 2MnO 4+2H2O 2KMnO 4+H 2+2KOH ； 根 据 “ 电 解法” 方 程 式 2K 2MnO 4+42C2O42H 2O 2KMnO 4+H2 +2KOH 可知， K 2MnO 4 完全转化为
7、KMnO 4，所以 K 2MnO 4 的理论利用率是 100%；而在“ CO2 歧化法” 3K 2MnO 4+ 4CO2+2H 2O 2KMnO 4+MnO 2+4KHCO 3；中，反应的 K2MnO 4 中只有 2/ 3 反应转化为 KMnO 4，所以 K 2MnO 4 的理论利用率是 2/ 3，故“电解法”和“ CO2 歧化法”制取 KMnO 4 时名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑K 2 MnO 4的理论利用率之比为1: 2/ 3=3: 2；（5）依据离子方程式 2MnO- +5H+ 6H += 2Mn 2+10CO2+8H2O名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑可
8、知， KMnO 4 与草酸反应的关系式是：2KMnO 4 5H 2C2O4；取浓度为 0. 2000 mol L - 1 的 H 2C2O4 标准溶液20. 00 mL ，加入稀硫酸酸化，用KMnO 4 溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为24. 48 mL ，就配制的溶液220.00 10 3 L0.2000mol/L220.00 0.2000名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑的浓度为： c524.48 103L524.48mol/L；就 1. 0800 g 样品中含 KMnO 4名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑的物质的量为：n( KMnO 4)c V名师归纳总结欢迎
9、下载精品word学习资料可编辑220.000.2000mol/L100L2320.00 100.2000100mol ，由于样品的质量是1. 0800g，就该名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑524.481000524.48样品含有的 KMnO 4 的的纯度为：名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑20.0010-30.20002100158名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑1.0800524.48100% ；名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑【考点定位】考查物质制备工艺流程的学问；学科网名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑【名师点睛】化学
10、反应速率和化学平稳理论是重要的化学原理；影响化学反应速率的因素有浓度，温度， 压强，催化剂等；对于固体来说，其浓度不变，所以要使反应速率加快，可通过将固体粉碎成细小的颗粒，搅拌等方法进行；外界条件对化学平稳移动的影响可通过勒夏特列原理进行分析，但是平稳移动的趋势是 柔弱的，不能转变这种转变；要会依据反应方程式分析判定物质的转化率的大小，转化率大的反应速率不 肯定快，物质的转化率大小与反应快慢是不同的概念，要把握其区分与联系；要会依据方程式中相应物质 之间的关系进行有关物质的量的化学运算；此题将化学反应速率，化学平稳，电解原理，滴定方法的应用 综合一起考查，反映了考生的综合应用学问分析，解决问题
11、的才能；2. 【2021 新课标 2 卷】 化学- 选修 2：化学与技术 双氧水是一种重要的氧化剂，漂白剂和消毒剂；生产双氧水常采纳蒽醌法，其反应原理和生产流程如下列图：A 氢化釜 B过滤器 C氧化塔 D萃取塔 E. 净化塔 F. 工作液再生装置 G. 工作液配制装置生产过程中，把乙基蒽醌溶于有机溶剂配制成工作液，在肯定的温度，压力和催化剂作用下进行氢化，再经氧化，萃取，净化等工艺得到双氧水；回答以下问题：（ 1）蒽醌法制备双氧水理论上消耗的原料是 ，循环使用的 | 原料是，配制工作液时采纳有机溶剂而不采纳水的缘由是 ；（ 2）氢化釜 A 中反应的化学方程式为 ，进入氧化塔C 的反应混合液中的
12、主要溶质为 ；（ 3）萃取塔 D 中的萃取剂是 ，挑选其作萃取剂的缘由是 ；（ 4）工作液再生装置F 中要除净残留的H2O2，缘由是；（ 5）双氧水浓度可在酸性条件下用KMnO 4 溶液测定，该反应的离子方程式为 ；一种双氧水的质量分数为 27. 5%，（密度为 1. 10g cm3），其浓度为mol / L ；【答案】（1）氢气和氧气乙基蒽醌乙基蒽醌（乙基氢蒽醌）不溶于水，易溶于有机溶剂名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑（ 2）乙基氢蒽醌（ 3）水H 2O2 溶于水被水萃取，乙基蒽醌不溶于水（ 4） H2O2 分解放出氧气，与氢气混合，易发生爆炸（ 5） 6H +5H 2O2+2
13、MnO 4 =2Mn+5O2+8H 2O ； 8. 9+-2 +【解析】（ 2）依据反应原理，氢化釜A 中反应的化学方程式为；进入氧化塔 C 的反应混合液中的主要溶质为乙基氢蒽醌；（ 3）萃取塔D 中需要分别双氧水和乙基蒽醌，H 2O2 溶于水被水萃取，乙基蒽醌不溶于水，所以选取的萃取剂是水；（ 4） H2O2 分解放出氧气，与氢气混合，易发生爆炸，工因此作液再生装置F 中要除净残留的 H2O2；（ 5）双氧水在酸性条件下与KMnO 4 发生氧化仍原反应， Mn 元素的化合价由 +7 价降低到 +2 价， O 元素的化合价由 - 1 价上升到0价，依据得失电子守恒，电荷守恒和原子守恒配平，该反应的离子方程式为名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑+6H +5H2O2+2MnO- =2Mn 2+5O2+8H2O； c=1000 1. 10 27. 5% 34=8. 9mol / L ；名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑4【考点定位】考查工业制双氧水的工艺流程分析等学问；学科#网【名师点睛】此题以蒽醌法生产双氧水的工业制备作为背景，考查了化工中的基本操作和常见工艺流程分析，虽然背景生疏，但考点并不突兀，依据反应原理和生产流程分析可知，氢气与乙基蒽醌在氢化釜中反应生成乙基氢蒽醌， 乙基氢蒽醌再与氧气反应乙基蒽醌与H2O2，利用乙基蒽醌与 H2O2 的物理性质将其分别
