【备战2012】高考化学最新模拟分类汇编 专题19 化学与技术

专题19 化学与技术
1.南海某小岛上，解放军战士为了寻找合适的饮用水源，对岛上山泉水进行分析化验，结果显示水的硬度为28°（属于硬水），主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。

请思考下列问题：
（1）该泉水属于_____硬水（填写“暂时”或“永久”）。

（2）若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱，试剂添加顺序为_______，原因是
_______________。

（3）目前常用阴、阳离子交换树脂来进行水的软化，水中的Ca2+、Mg2+与交换树脂的_____起离子交换作用。

当阴离子交换树脂失效后可放入_______溶液中再生。

（4）岛上还可以用海水淡化来获得淡水。

下面是海水利用电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、等离子，电极为惰性电极。

请分析下列问题：
①阳离子交换膜是指_______（填“A”或“B”）。

②写出通电后阳极区的电极反应式：____________；
阴极区的现象是：______________。

2.溴是海水中重要的非金属元素，地球上99%的溴元素以Br 的形式存在于海水中，因此溴被称为“海洋元素”。

目前，从海水中提取溴是世界各国生产溴的主要方法，其工艺流程如下：请回答下列问题：
(1)写出步骤①中反应的离子方程式。

(2)步骤③在（填设备名称）中完成，反应的化学方程式为。

(3)在步骤⑤蒸馏的过程中，温度控制在80℃～90℃，温度过高或过低于不利于生产，其原因是。

(4)溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是。

3.钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。

(1)炼铁高炉分为五部分，铁矿石与高温煤气主要在__________部分发生反应，在
__________部分开始生成生铁和炉渣。

(2)炼钢时，除磷的化学方程式为_________；加入硅、锰和铝的目的是
_______________________。

(3)不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹_______(填“前”或“后”)加入，原
因是 ______________________________。

(4)炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是______________。

从环保和经济
角度考虑，上述尾气经处理可用作____________________________________。

4.（12分）硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。

（1）以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆巩（CuSO4·5H2O）的生产流程示意图：
请回答下列问题：
①红褐色滤渣的主要成分是
②写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式；
③操作I的温度
．．应该控制在左右；
④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为：将热溶液、、洗涤、干
燥。

（2）某兴趣小组在实验室用铁粉和稀硝酸及右图装置制取Fe（NO3）3（固定所用仪器和加热装置未画出）。

①为保证原料的充分利用，并加快反应速率，往往将加热温度控制在100℃以内。

该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式是加热；
②请在图中虚线框内画出尾气吸收装置（提示：碱液可快速、充分
．．．．．吸收产生的氮氧化物气体）。

5.（13分）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

请回答下列问题：
（1）用CH4 催化还原NO x 可以消除氮氧化物的污染。

例如：
ΔH1＝－574 kJ·mol－1
ΔH2
867 kJ，则ΔH2＝；
，则在电化学合成氨的过程中，阴极反应
3
（3）在一定条件下，将l mol N2 与3 mol H2 混合于一个10 L密闭容器中，反应达到平衡时，A点混合气体中氨占25％，试回答：
①N2的转化率为；
②右图中在状态A时，平衡常数K A（填写代入数值
的表达式，不要求算出具体数值）；当温度由T1变化到T2时，
K A K B （填“>”、“<”或“=”）。

了改变，改变的条件可能是 （填序号）。

a ．使用催化剂 b ．降低温度 c ．增加H 2的浓度
6.（1）工业上以粗铜为原料采取如图所示流程制备硝酸铜晶体。

①步骤a 中，还需要通入氧气和水，其目的是________ ___________________________。

②根据下表数据，在保温去铁的过程中，为使Fe 3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO ，调节溶液的pH ，根据下表数据，溶液的pH 应保持在______范围。

不用加水的方法调节溶液pH的主要原因是____________
______________________________。

③进行蒸发浓缩时，要用硝酸调节溶液的pH=1，其原因是（结合离子方程式说明）
________________。

（2）工业上常利用硝酸铜溶液电镀铜，电镀时阴极反应式是_____________________。

（3）如图是某小组同学查阅资料所绘出的硝酸铜晶体
［Cu（NO3）2·nH2O］的溶解度曲线（温度在30 ℃前后对应不同的晶体），下列说法正确的是____（填字母）。

a.A点时溶液为不饱和溶液
b.B点时两种晶体可以共存
c.按上述流程最终得到晶体是Cu（NO3）2·3H2O
d.若将C点时的溶液降温至30 ℃以下，可以析出
Cu（NO3）2·6H2O晶体
7.如图是工业上生产硝酸铵的流程。

（1）吸收塔C中通入空气的目的是___________。

A、B、C、D四个容器中的反应，属于氧化还原反应的是______（填字母）。

（2）已知：4NH3（g）+3O2（g）====2N2（g）+6H2O（g）
ΔH=-1 266.8 kJ·mol-1
N2（g）+O2（g）====2NO（g）ΔH=+180.5 kJ·mol-1
写出氨高温催化氧化的热化学方程式：__________，氨催化氧化反应的化学平衡常数表达式K= ______。

（3）已知：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）
ΔH=-92 kJ·mol-1。

为提高氢气的转化率，宜采取的措施有______。

（填字母）
A.升高温度
B.使用催化剂
C.增大压强
D.循环利用和不断补充氮气和氢气
E.及时移出氨
（4）在一定温度和压强下，将H2和N2按3∶1（体积比）在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中NH3的气体体积分数为17.6%，此时H2的转化率为____。

2Cl --2e -====Cl 2↑阴极区2H 2O+2e -====2OH -+H 2↑，Mg 2++2OH -====Mg （OH ）2↓，Ca 2++2OH -====Ca （OH ）2（微溶） 【答案】（1）永久
（2）先加石灰后加纯碱 过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来 （3）H + 强碱
（4）①B ②2Cl --2e -====Cl 2↑
电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀 2.【答案】(8分)
(1)2222Br Cl Cl Br -+=+
(2)吸收塔（1分） 2222422SO Br H O H SO HBr ++=+(2分)
(3)温度过高，大量水蒸气随溴捧出，溴蒸气中水分增加；温度过低，溴不完全蒸出，回收率太低。

（2分）
(4)四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大，经济效益低、环境污染严重（2分） 3.【答案】（8分）
(1)炉身、炉腰
(2)2P+5FeO+3CaO 高温
═══Ca 3(P04)2+5Fe
脱氧和调整钢的成分
(3)后；避免Cr 被氧化(或“氧吹前加入Cr 会形成炉渣被除去”)
(4)CO，燃料(或还原剂)
5【.答案】（共13分）
（1）－1160 kJ·mol－1（2分）（2）N2＋6H＋＋6e－＝2NH3（2分）（3）①40%（2分）
②
0.082
0.06×0.183
（2分，无单位不扣分，写单位但写错扣1分） >（1分）
③0.08 mol·L－1·min－1（2分，单位错扣1分）；a（2分）
Cu（NO3）2·6H2O都有，a、c不正确。

7.【解析】（1）为使NO全部转化为HNO3，在吸收塔中要通入空气。

（2）将第2个方程式乘以2与第一个方程式相加即可。

（3）提高氢气的转化率，就应使平衡正向移动，升高温度时平衡左移，使用催化剂，平衡不移动，故A、B两项不符合要求。