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1、 课时作业15化学与技术时间：45分钟分值：100分1(12分)(2012山东，31)石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备。(1)石油分馏时，在不断向_(填工业设备名称)内投放原料的同时获得产品，该过程为_操作过程。(2)石油裂化分为热裂化、_和加氢裂化，裂化的目的是提高_的产量。(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和_的含量。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒_进行燃烧的过程。(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和_存在下与_作用生成液体燃料的过程。解析：本题考查化学与技术，石油和煤知识。(1)石油分馏在分馏塔中进行。 (2)石油裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂
2、化，裂化的目的是提高汽油的产量。(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和硫分、矸石的含量。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒进行 燃烧的过程。(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和催化剂存在下与H2O作用生成液体燃料的过程。答案：(1)分馏塔连续(2)催化裂化汽油(3)硫分、矸石浮动(4)催化剂H2O2(12分)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。(1)酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有苯酚的反应釜中_加入甲醛，且反应釜应装有_装置。(2)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英砂、_和石灰石(或长石)高温熔融而成，主要反应的化学
3、方程式为_。(3)玻璃钢中玻璃纤维的作用是_。玻璃钢具有_等优异性能(写出两点即可)。(4)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是_。A深埋B粉碎后用作树脂填料C用作燃料D用有机溶剂将其溶解，回收树脂解析：(4)热固性酚醛塑料不易降解，热固性酚醛塑料是体型高分子化合物，不易溶于一般有机溶剂，A、D错误，所以只有B正确。答案：(1)缓慢冷却(2)纯碱SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2SiO2CaCO3CaSiO3CO2(3)增强作用(或骨架作用)密度小、强度高、抗腐蚀、抗冲击、绝缘性好(4)B3(16分)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的
4、尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下： (注：NaCl熔点为801；AlCl3在181升华)(1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为_和_。(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_。(3)在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为_。(4)镀铝电解池中，金属铝为_极，熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl 和Al2Cl形式存在，铝电极的主要电极反应式为_。(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝
5、膜能防止钢材腐蚀，其原因是_。答案：(1)2AlFe2O3Al2O32Fe4Al3SiO23Si2Al2O3(2)HCl、AlCl3NaCl(3)Cl22OH=ClClOH2OHOH=H2O(4)阳极Al3e7AlCl= 4Al2Cl(5)铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜，它能阻止氧化深入内部 ，起到防腐保护作用4(15分)海水是人类的资源宝库，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。而以海水为主要原料的海洋化学工业，又被称为“蓝色化工”。氯碱工业是“蓝色化工”重要的组成部分，其化学反应原理是电解饱和食盐水。(1)氯碱工业的主要产品是氯气和
6、烧碱，产品中氯气与烧碱的质量比(k)的理论值为_(要求有计算表达式和计算结果)。(2)如图所示是氯碱工业的关键设备离子隔膜电解槽，该电解槽的特点是用隔膜将槽分隔为左右两室，隔膜能够阻止一些物质从中通过，也能允许一些物质从中通过。选用的隔膜应具有的特点是允许_通过，而不允许_通过。图中X是_(填化学式)。电解槽右室的电极反应式为_。(3)氯碱工业需要消耗大量的电能，用燃料电池产生的电能满足电解时所需的电能，是“蓝色化工”的又一重要选择。一般可选用近海大量的天然气资源来满足燃料电池所需要的燃气。有一种燃料电池，其燃气为天然气(以甲烷表示)，电解液是KOH溶液，在表面用大量海绵状的金属铂作电极，组成
7、燃料电池。写出该燃料电池负极的电极反应式：_。若要生产4 t NaOH，则理论上需要消耗天然气的体积为_L(标准状况下)。解析：(1)电解饱和食盐水的化学反应方程式为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，反应方程式中Cl2和NaOH的化学计量数之比为1:2，所以，kMr(Cl2)/2Mr(NaOH)71/80(或0.89)。(2)分析电解池的结构可知，离子隔膜需要阻隔气体和阴离子，所以，应该选用阳离子交换膜，只允许阳离子通过，而阴离子及气体则不能通过。(3)负极的电极反应为CH48e10OH=CO7H2O；生产4 t NaOH时，转移电子的物质的量为4106g/(40gmol1)1105mo
8、l，需要CH4的物质的量为1105mol/81.25104 mol，在标准状况下CH4的体积为28105L。答案：(1)kMr(Cl2)/2Mr(NaOH)71/80(或0.89)(2)阳离子阴离子及气体Cl22H2O2e=H22OH(3)CH48e10OH=CO7H2O2.81055(12分)现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO2)，现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取(铜从水层进入有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进入水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段。已知：Cu在酸
9、性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应；当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。回答下列问题：(1)矿石用稀硫酸处理过程中Cu2O发生反应的离子方程式为_。(2)“循环”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是_。若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层1暴露在空气中发生反应的离子方程式：_。(3)写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式：_。(4)“循环”中反萃取剂的主要成分是_。解析：(1)由题意Cu发生自身氧化还原反应生成Cu2与Cu，所以离子方程式为C
10、u2O2H=Cu2CuH2O。(2)加稀硫酸浸取时，Cu2O反应生成的Cu将Fe3还原为Fe2，所以分离出的硫酸盐晶体为FeSO47H2O，暴露在空气中会生成Fe2(SO4)3。(3)因水层2是CuSO4溶液，所以阳极放电的离子是OH，电极反应式为4OH4e=O22H2O，则反萃取剂的主要成分为H2SO4。答案：(1)Cu2O2H=Cu2CuH2O(2)FeSO47H2O4Fe2O24H=4Fe32H2O(3)4OH4e=O22H2O(4)H2SO46(15分)在半导体工业中，有一道工序叫烧氢，烧氢的工艺流程如下图所示。工作时，将石英管D出口处氢气点燃，半导体硅片、焊片和金属零件从石英管口送入
11、加热区，在氢气还原气中加热使焊片熔化，将单晶硅与金属零件焊接在一起，焊接后再将零件拉至冷却区，冷却后取出，烧氢工艺中的氢气纯度要求极高，工业氢气虽含量99.9%，但仍含有极微量的水蒸气和氧气，所以氢气点燃前应进行处理。试回答下列问题：(1)装置B的作用是_，化学方程式为_，_。(2)装置C中的物质是_，C的作用是_。(3)点燃氢气前将E(带导管胶塞)接在D出口处，目的是_。(4)装置A是安全装置，可以防止氢气燃烧回火，引起爆炸。其中填充大量纯铜屑的作用是_。解析：该工艺的基本思路：为避免金属或单晶硅在焊接时被氧化以及除掉其中的氧元素，故而在纯氢气环境中将之加热。为得到纯净的氢气，首先将工业氢气
12、通过热铜以除去其中的氧气，但因生成的氧化铜会很快地被氢气还原，且生成水，因此在其中间环节再加入吸水装置。答案：(1)除去氧气2CuO22CuOCuOH2CuH2O(2)无水CaCl2(或碱石灰等)吸收水蒸气(3)检验氢气纯度(4)大量铜屑可以吸收热量，降低温度7(18分)海洋是一座巨大的宝藏，海水中蕴含80多种元素。氯碱工业和金属镁的制备原料都来自于海水。.在氯碱工业中，曾用石棉隔膜电解槽来电解食盐水(如图甲所示)。(1)写出两电极的反应式：阳极_阴极_。(2)石棉隔膜的作用是_。.随着科技的发展，电解工艺不断革新，电解效率和产品纯度得到提高。20世纪80年代起，隔膜法电解工艺逐渐被离子膜电解技术取代。(1)离子膜电解槽(如图乙所示)中、分别是_、_。(2)已知一个电子的电量是1.6021019C，在离子膜电解饱和食盐水时电路中通过电子1.929105C，则产生NaOH_g。.下图是工业上生产镁的流程。(1)写出下列反应的化学方程式：沉淀池中_；电解_。(2)整
