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1、最新教学资料高考化学专题五 选修模块第14讲化学与技术模块(时间：45分钟分值：100分)(共6个题，共100分)1(17分).(2013上海化学，6)与索尔维制碱法相比，侯德榜制碱法最突出的优点是()。A原料利用率高 B设备少C循环利用的物质多 D原料易得.(2013上海化学，五)溴主要以Br形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为：一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等用硫酸酸化步骤得到的混合物。完成下列填空：(1)Cl2氧化Br应在_条件下进行，目的是为了避免_。(2)Br2可用
2、热空气吹出，其原因是_。(3)写出步骤所发生的化学反应方程式_。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是_。步骤的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为_。(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2，可向工业Br2中 _。a通入HBr b加入Na2CO3溶液c加入NaBr溶液 d加入Na2SO3溶液解析.侯德榜制碱法的最突出的优点是原料的利用率高，A项正确，B、C、D错误。.(1)在碱性条件下Cl2易与碱反应生成氯化物和次氯化酸盐，因而Cl2氧化Br应在酸性条件下进行；(2)Br2易挥发，可用热空气加热，使溶液中的Br2变成溴蒸气，然后冷凝可得溴单质；(3)在酸性条件下，NaBr和NaBrO3可反应生成
3、单质溴5NaBrNaBrO33H2SO4=3Na2SO43Br23H2O，而盐酸易挥发其酸用H2SO4而不用盐酸；(4)利用Cl2的氯化性强于Br2，为除去Br2中Cl2，可用HBr、NaBr除去Cl2；Cl22HBr=Br22HBr、Cl22NaBr=2NaClBr2。答案.A.(1)酸性Cl2与碱发生歧化反应(2)Br2易挥发，用热空气加热可把溶液中的溴变为溴蒸气，冷凝可得液溴(3)5NaBrNaBrO33H2SO4=3Na2SO43Br23H2O，Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2盐酸易挥发，用盐酸酸化会使制得的Br2中混有少量盐酸溴易挥发，有毒，具有较强的腐蚀性，不易运输
4、，而NaBr和NaBrO3溶液容易储存运输(4)ac2(2013海南，20)(20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.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
5、材料。工业上提纯硅有多种技术路线，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SiO22CSi2CO流化床反应器Si3HClSiHCl3H2还原炉SiHCl3H2Si3HCl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_；硅化硅又称_，其晶体结构与_相似。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SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点/2 35557.631.88.230.484.9111
6、.9SiHCl3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_。解析.A中氨的造气用天燃气或煤，必产生二氧化碳；B中电镀液含重金属离子，应处理后排放；C中，铝的生产中阳极会产生二氧化碳，煤有消耗；D中煤的气化后作了脱硫处理，污染减少。.(3)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。答案.AD.(1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁)(2)石英砂、纯碱和石灰石(3)SiO2
7、3CSiC2CO金刚砂金刚石(或单晶硅)精馏(或蒸馏)H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl(4)H2、HCl3(2013全国新课标，36)(15分)锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造如图(a)所示。回答下列问题：(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnOOH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_。与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是_。(2)图(b)表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。图(b)中产物的化学式分别为A
8、_，B_。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_。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)。解析(1)从方程式可以看出Zn是还原剂，为负极，MnO2是氧化剂，为正极，其还原产物为MnOOH，可写出正极电极反应。从构造图可以看出，普通锌锰干电池中锌筒既是负极又是外壳，当负极消耗时，氯化铵糊可能泄漏，而碱性锌锰干电池的负极在内部，不易发生电解质泄漏。(2)从普通锌锰干电池的构造和反应原理可知可溶性的离子为Zn2、NH、Cl，因而从滤液中能获取ZnCl2、NH
9、4Cl，又NH4Cl易分解，知B为NH4Cl。由问题信息知紫色溶液为MnO，黑褐色不溶固体是MnO2，即可根据反应物和生成物书写K2MnO4在CO2条件下歧化生成KMnO4和MnO2的离子方程式。由于向阴极运动的离子有K和H，而H的放电能力比K强，因而H放电产生H2。答案(1)ZnNH4ClMnO2NHe=MnOOHNH3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提高(答对一条即可，其他合理答案也可)(2)ZnCl2NH4Cl3MnO2CO2=2MnOMnO22COH24(2013山东理综，31)(15
10、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_。解析(1)电解时，阴极：2H2e=H2，阳极Fe2e=Fe2(很少)。Co2e=Co2，当Co、Fe被充分电解后，剩余的为WC。(2)由于2Fe
11、22HH2O2=2Fe32H2O，通入NH3，控制pH值，使Fe3生成Fe(OH)3沉淀，所以滤饼为Fe(OH)3。由于Fe(OH)3表面会附着Co2，所以通过回收洗涤液，可以回收利用Co2。(3)根据后续流程中的CoC2O4，加入(NH4)2C2O4后，发生的反应为CoCl2(NH4)2C2O4=2NH4ClCoC2O4，所以溶液的主要成分为NH4Cl。过滤得到的CoC2O4中会含有NH4Cl，加热焙烧时NH4Cl分解，生成NH3、HCl逸出，所以对产品纯度不会造成影响，但NH3、HCl会污染环境。(4)H2还原Co2O3的方程式：Co2O33H22Co3H2O。答案(1)2H2e=H2(2
12、)Fe(OH)3Co2(或Co)(3)NH4Cl焙烧时NH4Cl分解产生NH3和HCl(4)Co2O33H22Co3H2O5(2013重庆六校联考)(15分)硫酸是一种重要的化工产品，接触法制硫酸的简要流程如图所示：请回答下列问题：(1)图中的造气和催化反应分别在甲、乙设备中进行，请写出设备名称：甲为_，乙为_。(2)下列有关接触法制硫酸的说法中，正确的是_(填序号)。A从甲设备中出来的炉气需净化，是为了防止混合气体污染空气B乙设备中使用催化剂，是为了增大反应速率和SO2的转化率C煅烧含硫48%的黄铁矿时，若FeS2损失了2%，则S损失4%D乙设备中发生反应的适宜条件是V2O5催化剂、高温、高
13、压E乙设备中需安装热交换器(3)硫酸工厂排放的尾气中含少量SO2。为防止污染大气，在排放前必须进行尾气处理并设法回收利用。硫酸工厂排放的尾气中的SO2通常用石灰水吸收，然后再用稀硫酸处理。写出上述过程中发生反应的化学方程式：_。若某硫酸工厂每天排放的1万立方米(标准状况下)尾气中含0.224%(体积分数)的SO2，通过上述方法处理，理论上需要生石灰_kg。(4)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将所得的Na2SO3溶液进行电解循环再生，这种新工艺叫做再生循环脱硫法。其中阴、阳膜组合循环再生机理如图所示，a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域，电极材料为石墨。图中a表示_(填“阴”或“阳”)离子交换膜。AE分别代表生产中的原料或产品，其中C为硫酸，则A表示_，E表示_。阳极的电极反应式为_。解析(1)黄铁矿在沸腾炉中煅烧得到SO2，SO2在接触室转化成SO3。(2)选项A，从沸腾炉中出来的SO2中含有水蒸气、粉尘等，净化的目的主要是避免管道腐蚀和催化剂中毒等。选项B，催化剂只能增大反应速率，但对化学平衡和SO2的转化率没有影响。选项C，若FeS2损失
