讲练测2017届高考化学一轮复习模块六选修部分专题十六化学与技术考点三化学与材料的制造和应用第2步

第1步 高考真题试水1．(2014·新课标全国卷Ⅱ)将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。

一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品。

回答下列问题：(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________(填序号)。

①用混凝法获取淡水②提高部分产品的质量③优化提取产品的品种④改进钾、溴、镁的提取工艺(2)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br 2，并用纯碱吸收。

碱吸收溴的主要反应是：Br 2＋Na 2CO 3＋H 2O ―→NaBr＋NaBrO 3＋NaHCO 3，吸收1 mol Br 2时转移的电子为________mol 。

(3)海水提镁的一段工艺流程如下图：浓海水的主要成分如下：2的化学式为________________，1 L 浓海水最多可得到产品2的质量为________g 。

(4)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为______________________；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式____________ ________________。

解析：(1)①混凝法只能净化水，得不到淡水，②③④均可实现。

(2)利用电子守恒，即3Br 2(歧化)～5NaBr ～NaBrO 3，3 mol Br 2转移5 mol 电子，所以吸收1 mol Br 2转移53mol 电子。

(3)分析工艺流程图可知，脱硫反应为：Ca 2＋＋SO 2－4===CaSO 4↓；产品2是Mg(OH)2；根据镁守恒，m [Mg(OH)2]＝n [Mg(OH)2]·M [Mg(OH)2]＝n (Mg 2＋)·M [Mg(OH)2]＝28.824g×58＝69.6 g 。

(4)电解无水氯化镁得到镁和氯气，电解方程式：MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑；高温下镁与水蒸气反应造成镁损耗：Mg ＋2H 2O=====高温Mg(OH)2＋H 2↑。

答案：(1)②③④ (2)53(3)Ca 2＋＋SO 2－4===CaSO 4↓ Mg(OH)2 69.6(4)MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑ Mg ＋2H 2O=====高温Mg(OH)2＋H 2↑2．(2013·山东卷)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)电解时废旧刀具做阳极，不锈钢做阴极，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Ⅰ的主要成分是________。

洗涤CoC 2O 4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Co 2O 3还原成Co 粉的化学反应方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析：(1)HCl 溶液为电解液，不锈钢做阴极的反应为2H ＋＋2e －===H 2↑。

(2)加入H 2O 2，将Fe 2＋氧化为Fe 3＋，因此滤饼主要成分为Fe(OH)3，洗涤液中含Co 2＋需回收利用。

(3)CoC 2O 4焙烧时若含NH 4Cl 会产生NH 3和HCl ，污染环境。

答案：(1)2H ＋＋2e －===H 2↑(2)Fe(OH)3 Co 2＋(或Co)(3)NH 4Cl 焙烧时NH 4Cl 分解产生NH 3和HCl(4)Co 2O 3＋3H 2=====高温2Co ＋3H 2O3．(2012·新课标全国卷)由黄铜矿(主要成分是CuFeS 2)炼制精铜的工艺流程示意图如下： 铜矿石――→选矿铜精矿砂――→焙烧和除渣反射炉冰铜――→还原转炉粗铜――→精炼电解槽电解铜 (1)在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1 000 ℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu 和Fe 的低价硫化物，且部分Fe 的硫化物转变为低价氧化物。

该过程中两个主要反应的化学方程式分别是____________、____________，反射炉内生成炉渣的主要成分是____________；(2)冰铜(Cu 2S 和FeS 互相熔合而成)含Cu 量为20%～50%。

转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)在1 200 ℃左右吹入空气进行吹炼。

冰铜中的Cu 2S 被氧化为Cu 2O ，生成的Cu 2O 与Cu 2S 反应，生成含Cu 量约为98.5%的粗铜。

该过程发生反应的化学方程式分别是__________，__________；(3)粗铜的电解精炼如图所示。

在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极____________(填图中的字母)；在电极d 上发生的电极反应式为____________；若粗铜中还含有Au 、Ag 、Fe ，它们在电解槽中的存在形式和位置为____________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。

解析：(1)由信息判断Cu 和Fe 的低价硫化物为Cu 2S 和FeS ，Fe 的低价氧化物为FeO ，S 元素转化为SO 2。

(2)依据信息可写出反应方程式。

(3)粗铜精炼时粗铜作阳极，与电源正极相连，阴极反应是Cu 2＋＋2e －===Cu ，粗铜中含比铜活泼的Fe ，Fe －2e －===Fe 2＋，而不活泼的Au 、Ag ，则形成阳极泥。

答案：(1)2CuFeS 2＋O 2=====高温Cu 2S ＋2FeS ＋SO 2 2FeS ＋3O 2=====高温2FeO ＋2SO 2 FeSiO 3(2)2Cu 2S ＋3O 2=====高温2Cu 2O ＋2SO 2 2Cu 2O ＋Cu 2S=====高温6Cu ＋SO 2↑ (3)c Cu 2＋＋2e －===Cu Au 、Ag 以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe 以Fe 2＋的形式进入电解液中4．(2011·新课标全国卷)普通纸张的主要成分是纤维素。

在早期的纸张生产中，常采用纸张表面涂敷明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散。

请回答下列问题：(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存。

经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关，其中的化学原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；为了防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的化学(离子)方程式为____________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。

(2)为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施：①喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等。

这样操作产生的主要问题是____________________；②喷洒Zn(C 2H 5)2，Zn(C 2H 5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。

用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理__________________、_______________________________________ _________________________________。

(3)现代造纸工艺常用钛白粉(TiO 2)替代明矾。

钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿(主要成分为FeTiO 3)为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式： ① FeTiO 3＋ C ＋ Cl 2=====900 ℃TiCl 4＋ FeCl 3＋ CO ② TiCl 4＋ O 2=====1 000～1 400 ℃TiO 2＋ Cl 2 解析：(1)因为明矾中含有Al 3＋，而Al 3＋水解显酸性，在酸性条件下纤维素会发生水解使高分子链断裂；由于碳酸钙会消耗氢离子而降低溶液的酸性，从而防止纤维素水解，方程式为CaCO 3＋2H ＋===Ca 2＋＋H 2O ＋CO 2↑。

(2)①因为纤维素在碱性条件下也会发生水解，同样会造成书籍的污损；②根据产物可以写出该反应的化学方程式为Zn(C 2H 5)2＋H 2O===ZnO ＋2C 2H 6↑。

因为ZnO 也可以消耗氢离子，所以也能防止酸性腐蚀，方程式为ZnO ＋2H ＋===Zn 2＋＋H 2O 。

(3)FeTiO 3中Fe 为＋2价，Ti 为＋4价，TiCl 4和TiO 2中Ti 均为＋4价。

根据化合价升降守恒可配平化学方程式。

答案：(1)明矾水解产生酸性环境，在酸性条件下纤维素水解，使高分子链断裂 CaCO 3＋2H ＋===Ca 2＋＋CO 2↑＋H 2O(2)①过量的碱同样可能会导致纤维素水解，造成书籍污损②Zn(C 2H 5)2＋H 2O===ZnO ＋2C 2H 6↑ZnO ＋2H ＋===Zn 2＋＋H 2O(3)①2 6 7 2 2 6 ②1 1 1 2。