三年高考化学试题分项版解析专题 9化学与技术(选修)

专题29 化学与技术（选修）

1．【20XX年高考新课标Ⅰ卷】【化学——选修2：化学与技术】（15分）

高锰酸钾（KMnO4）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MnO2）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：

回答下列问题：

（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K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。

①“歧化法”是传统工艺，即在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱碱性，K2MnO4发生歧化反应，反应中生成K2MnO4，MnO2和 （写化学式）。

②“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4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 。

③“电解法”和“歧化法”中，K2MnO4的理论利用率之比为 。

（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H2C2O4标准溶液20.00 mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO4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

（列出计算式即可，已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O）。

2．【20XX年高考新课标Ⅱ卷】[化学-选修2：化学与技术](15分）

双氧水是一种重要的氧化剂、漂白剂和消毒剂。生产双氧水常采用蒽醌法，其反应原理和生产流程如图所示：

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，在一定的温度、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。回答下列问题：

（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______，配制工作液时采用有机溶剂而不采用水的原因是______。

（2）氢化釜A中反应的化学方程式为_______，进入氧化塔C的反应混合液中的主要溶质为_______。

（3）萃取塔D中的萃取剂是____，选择其作萃取剂的原因是______。

（4）工作液再生装置F中要除净残留的H2O2，原因是______。

（5）双氧水浓度可在酸性条件下用KMnO4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。

3．【20XX年高考新课标Ⅲ卷】[化学——选修2：化学与技术]（15分）

聚合硫酸铁（PFS）是谁处理中重要的絮凝剂，下图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。

回答下列问题

（1）废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分为_________。粉碎过筛的目的是_______

（2）酸浸时最合适的酸是_____，写出铁锈与酸反应的离子方程式_____________________。

（3）反应釜中加入氧化剂的作用是_________，下列氧化剂中最合适的是____________（填标号）。

A．KMnO4 B． C． D．

（4）聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内，pH偏小时Fe3+水解程度弱，pH偏大时则_______。

（5）相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是______。

（6）盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，定义式为（n为物质的量）。为测量样品的B值，取样品mg，准确加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，以酚酞为指示剂，用c的标准NaOH溶液进行中和滴定（部分操作略去，已排除铁离子干扰）。到终点时消耗NaOH溶液V mL。按照上述步骤做空白对照试验，消耗NaOH溶液，已知该样品中Fe的质量分数w，则B的表达式为__________

4．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】[化学——选修2：化学与技术]（15分）

氯化亚铜（CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：

回答下列问题：

（1）步骤①中得到的氧化产物是_________，溶解温度应控制在60~70度，原因是__________。

（2）写出步骤③中主要反应的离子方程式___________。

（3）步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_________（写名称）。

（4）上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是 。

（5）步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有__________（填字母）

A．分馏塔

B．离心机 C．反应釜 D．框式压滤机

（6）准确称取所制备的氯化亚铜样品m g，将其置于若两的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a mol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL，反应中Cr2O72-被还原为Cr3+，样品中CuCl的质量分数为__________。

5．【2015新课标Ⅱ卷理综化学】【化学——选修2：化学与技术】苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程示意图如下：

相关化合物的物理常数

物质 相对分子质量 密度（g/cm-3） 沸点/℃ 异丙苯

120

0.8640

153

丙酮 58 0.7898 56.5

苯酚 94 1.0722 182

回答下列问题：

（1）在反应器A中通入的X是 。

（2）反应①和②分别在装置 和 中进行（填装置符号）。

（3）在分解釜C中加入的Y为少置浓硫酸，其作用是______，优点是用量少，缺点是_______________。

（4）反应②为 (填“放热”或“吸热”）反应。反应温度控制在50-60℃，温度过高的安全隐患是 。

（5）中和釜D中加入的Z最适宜的是 （填编号。已知苯酚是一种弱酸）。

a. NaOH b. CaCO c. NaHCO d. CaO

（6）蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为 和 ，判断的依据是 。

（7）用该方法合成苯酚和丙酮的优点是 。

6．【2015山东理综化学】(12分)[化学---化学与技术]

工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：

已知：Na2CO3＋NO＋NO2=2NaNO2＋CO2

（1）中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有__________(填化学式)。

（2）中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是_______。蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的_______(填操作名称)最合理。

（3）母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是_______。母液Ⅱ需回收利用，下列处理方法合理的是________。

a．转入中和液 b．转入结晶Ⅰ操作 c．转入转化液 d．转入结晶Ⅱ操作

（4）若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2： 1，则生产1.38吨NaNO2时，Na2CO3的理论用量为______吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。

7．【2015海南化学】[选修2—化学与技术]

20—Ⅰ（6分）下列有关海水综合利用的说法正确的是

A．电解饱和食盐水可制得金属钠 B．海带提碘只涉及物理变化

C．海水提溴涉及到氧化还原反应 D．海水提镁涉及到复分解反应

20—Ⅱ（14分）

铁在自然界分别广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。

回答下列问题：

（1）用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的高炉如图（a）所示。原料中除铁矿石和焦炭外含有

。除去铁矿石中脉石（主要成分为SiO2 ）的化学反应方程式为

、

；高炉排出气体的主要成分有N2、CO2 和 (填化学式)。

（2）已知：①Fe2O3 (s) +3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1

②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1

③C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=-110kJ·mol-1

则反应Fe2O3 (s)+3 C(s)+ O2(g)=2Fe(s)+3CO2 (g) 的ΔH= kJ·mol-1。理论上反应

放出的热量足以供给反应 所需的热量（填上述方程式序号）

（3）有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图(b)所示，其中，还原竖炉相当于高炉的 部分，主要反应的化学方程式为 ；熔融造气炉相当于高炉的 部分。

（4）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SO2 污染空气，脱SO2 的方法是 。

8．【20XX年高考海南卷】【选修2化学与技术】（20分）

20-I【20XX年高考海南卷】（6分）下列有关叙述正确的是

A．碱性锌锰电池中，MnO2是催化剂 B．银锌纽扣电池工作时，Ag2O被还原为Ag

C．放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大 D．电镀时，待镀的金属制品表面发生还原反应

20-II【20XX年高考海南卷】（14分）锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为ZnS（还含少量FeS等其他成分），以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

（1）硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为____。

（2）焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的_______操作.

（3）浸出液“净化”过程中加入的主要物质为________，其作用是__________________。

（4）电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用Pb-Ag合金惰性电极，阳极逸出的气体是____。

（5）改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质。“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为___________________。