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2019-2020年高考化學(xué) 專(zhuān)題二十六 化學(xué)與技術(shù)（全國(guó)通用） 非選擇題 1．(xx長(zhǎng)沙統(tǒng)考)海水資源豐富，海水中主要含有Na＋、K＋、Mg2＋、Cl－、SO、Br－、CO、HCO等離子。合理利用海水資源和保護(hù)環(huán)境是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。 Ⅰ.火力發(fā)電燃煤排放的SO2會(huì)造成一系列環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題。利用海水脫硫是一種有效的方法，其工藝流程如下圖所示： (1)天然海水的pH≈8，呈弱堿性。用離子方程式解釋其原因______________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)天然海水吸收了含硫的煙氣后，要用O2進(jìn)行氧化處理，其反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是________________________________________________________。 氧化后的“海水”需要用大量的天然海水與之混合后才能排放，該操作的主要目的是____________________________________________________________。 Ⅱ.重金屬離子對(duì)河流及海洋會(huì)造成嚴(yán)重污染。某化工廠廢水(pH＝2.0，ρ≈1 gmL－1)中含有Ag＋、Pb2＋等重金屬離子。其濃度各約為0.01 molL－1。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子，查找有關(guān)數(shù)據(jù)如下： 難溶電解質(zhì) AgI AgOH Ag2S PbI2 Pb(OH)2 PbS Ksp 8.310－17 5.610－8 6.310－50 7.110－9 1.210－15 3.410－28 (3)你認(rèn)為往廢水中投入________(填字母序號(hào))，沉淀效果最好。 A．NaOH B．Na2S C．KI D．Ca(OH)2 (4)如果用生石灰處理上述廢水，使溶液的pH＝8.0，處理后的廢水中c(Pb2＋)＝_________________________________________________________________。 (5)如果用食鹽處理其只含Ag＋的廢水，測(cè)得處理后的廢水中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.117%(假設(shè)廢水的密度為1.0 gcm－3)。若環(huán)境要求排放標(biāo)準(zhǔn)為c(Ag＋)低于1.010－8molL－1，該工廠處理后的廢水中c(Ag＋)＝___________________________________________________________________， 是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)________(填“是”或“否”)。[已知Ksp(AgCl)＝1.810－10] 解析　 Ⅰ.天然海水中因CO、HCO水解而呈弱堿性。利用該性質(zhì)可用海水吸收工業(yè)尾氣中的二氧化硫，使之轉(zhuǎn)化為亞硫酸及其鹽，再經(jīng)氧化使之轉(zhuǎn)化為硫酸及其鹽，最后稀釋后中和排放。 Ⅱ.(3)由表中數(shù)據(jù)看出Ag2S、PbS的Ksp數(shù)量級(jí)最小，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他物質(zhì)，故加入硫化物可使Ag＋、Pb2＋轉(zhuǎn)化為Ag2S、PbS而除去。 (4)c(Pb2＋)＝molL－1＝1.210－3 molL－1。 (5)c(Cl－)＝c(NaCl)＝＝0.02 molL－1， c(Ag＋)＝＝molL－1＝910－9 molL－1。 答案　(1)CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－ (2)2H2SO3＋O2===2H2SO4　中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸 (3)B　(4)1.210－3 molL－1　(5)910－9 molL－1　是 2．(xx河南開(kāi)封模擬)(1)天然水中含有細(xì)菌，其主要成分是蛋白質(zhì)，指出兩種家庭中能殺滅水中細(xì)菌的簡(jiǎn)單方法________、________； (2)現(xiàn)有一杯具有永久硬度的水，其中主要含有MgCl2、CaCl2。利用下列試劑中的一部分或全部，設(shè)計(jì)軟化該水的實(shí)驗(yàn)方案。 試劑：①Ca(OH)2溶液；②NaOH溶液；③飽和Na2CO3溶液；④肥皂水。 實(shí)驗(yàn)方案：(填寫(xiě)下表) 實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn)象 離子方程式 向硬水中加入Ca(OH)2溶液，直到________為止 繼續(xù)向溶液中加入________溶液，直到不再產(chǎn)生沉淀為止 將上述混合物________(填操作) (3)利用海水得到淡水的方法有蒸餾法、電滲析法等。電滲析法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種較好的海水淡化技術(shù)，其原理如圖所示。 a接電源的________極，Ⅰ口排出的是________(填“淡水”或“海水”)； (4)在(3)中某口排出的濃海水中溴元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%，現(xiàn)用氯氣將其中的溴離子氧化為溴單質(zhì)，則處理1 000 t該濃海水需標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣的體積為_(kāi)_______m3。 解析　(1)家庭中通常采用使蛋白質(zhì)變性的方法殺滅水中的細(xì)菌。 (2)硬水中含有Ca2＋、Mg2＋，先加Ca(OH)2溶液可使Mg2＋沉淀，再加飽和Na2CO3溶液使Ca2＋沉淀，最后通過(guò)過(guò)濾除去沉淀物。 (3)電解池的陰極與電源的負(fù)極相連，陽(yáng)極室發(fā)生反應(yīng)2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl－減少，Na＋向陰極室移動(dòng)，Ⅰ口排出淡水。 (4)海水中的溴元素以Br－形式存在，由Cl2～2Br－可知，需標(biāo)況下的氯氣的體積為22.4 L＝1 400 a103 L＝1 400am3。 答案　(1)加熱　加消毒劑(或紫外線(xiàn)消毒等) (2) 實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn)象 離子方程式 不再產(chǎn)生沉淀 白色沉淀 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ 飽和Na2CO3 白色沉淀 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ 過(guò)濾 (3)負(fù)　淡水 (4)1 400a 3．(xx湖北武漢武昌區(qū)調(diào)研)世界環(huán)保聯(lián)盟建設(shè)全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒，而建議采用高效“綠色”消毒劑二氧化氯，二氧化氯是一種極易爆炸的強(qiáng)氧化性氣體，易溶于水、不穩(wěn)定、呈黃綠色，在生產(chǎn)和使用時(shí)必須盡量用稀有氣體進(jìn)行稀釋?zhuān)瑫r(shí)需要避免光照、震動(dòng)或受熱。實(shí)驗(yàn)室以電解法制備ClO2的流程如圖： (1)ClO2中所有原子________(填“是”或“不是”)都滿(mǎn)足8電子結(jié)構(gòu)。如圖所示方法制得的混合氣中雜質(zhì)氣體B能使石蕊試液顯藍(lán)色，除去該雜質(zhì)氣體可選用________。 A．飽和食鹽水 B．堿石灰 C．濃硫酸 D．蒸餾水 (2)穩(wěn)定性二氧化氯是為了推廣二氧化氯而開(kāi)發(fā)的新型產(chǎn)品。下列說(shuō)法正確的是________。 A．二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理 B．應(yīng)用在食品工業(yè)中能有效地延長(zhǎng)食品貯藏期 C．穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍 D．在工作區(qū)和成品儲(chǔ)藏室區(qū)要有通風(fēng)裝置和監(jiān)測(cè)及警報(bào)裝置 (3)歐洲國(guó)家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備，但該方法缺點(diǎn)是產(chǎn)率低、產(chǎn)品難以分離，還可能污染環(huán)境。寫(xiě)出該方法發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (4)我國(guó)廣泛應(yīng)用經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣與固體亞氯酸鈉(NaClO2)反應(yīng)制備，化學(xué)方程式是_____________________________________________________ _________________________________________________________________， 此法相比歐洲方法的優(yōu)點(diǎn)是__________________________________________。 (5)科學(xué)家又研究出了一種新的制備方法，利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液還原氯酸鈉，化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)______________________________________，此法提高了生產(chǎn)及儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)陌踩?，原因是_________________________________________________________________。 解析　(1)ClO2中氯原子最外層有7個(gè)電子，是奇數(shù)，而兩個(gè)氧原子最外層共有12個(gè)電子，是偶數(shù)。所以ClO2中所有原子并不是都滿(mǎn)足8電子結(jié)構(gòu)。能使石蕊試液顯藍(lán)色的氣體是氨氣，氨氣是堿性氣體，可用濃硫酸吸收。 (2)由題目所給信息知，二氧化氯可代替氯氣用于工業(yè)和飲用水處理，是“綠色”消毒劑，A正確；由于二氧化氯具有消毒殺菌的功效，所以應(yīng)用在食品工業(yè)中能有效地延長(zhǎng)食品貯藏期，B正確；穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍，C正確；二氧化氯是一種極易爆炸的強(qiáng)氧化性氣體，故在工作區(qū)和成品儲(chǔ)藏室區(qū)要有通風(fēng)裝置和監(jiān)測(cè)及警報(bào)裝置，D正確。 (3)根據(jù)“可能污染環(huán)境”可知反應(yīng)中有氯氣生成，根據(jù)得失電子守恒、元素守恒等配平化學(xué)方程式。 (4)根據(jù)題目所給信息知，反應(yīng)物為NaClO2和Cl2，產(chǎn)物中有ClO2，根據(jù)得失電子守恒和元素守恒知該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2。 (5)該方法中生成的二氧化碳起到稀釋作用，提高了生產(chǎn)、儲(chǔ)存及運(yùn)輸?shù)陌踩浴? 答案　(1)不是　C　(2)ABCD (3)2NaClO3＋4HCl(濃)===2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O (4)2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2　產(chǎn)率高，易于分離，沒(méi)有產(chǎn)生毒副產(chǎn)品 (5)H2C2O4＋2NaClO3＋H2SO4===Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O　反應(yīng)過(guò)程中生成的二氧化碳起到稀釋作用 B組　專(zhuān)項(xiàng)能力訓(xùn)練 非選擇題 1．(xx山東十校聯(lián)考)硫酸鐵銨[aFe2(SO4)3b(NH4)2SO4cH2O]廣泛用于城鎮(zhèn)生活飲用水、工業(yè)循環(huán)水的凈化處理等。某化工廠以硫酸亞鐵(含少量硝酸鈣)和硫酸銨為原料，設(shè)計(jì)了如下工藝流程制取硫酸鐵銨。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)硫酸亞鐵溶液中加H2SO4酸化的主要目的是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________， 濾渣A的主要成分是________。 (2)下列物質(zhì)中最適合作氧化劑B的是________(填字母)；氧化步驟反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________________。 a．NaClO b．H2O2 c．KMnO4 d．K2Cr2O7 (3)操作甲的名稱(chēng)是________。 (4)上述流程中，氧化之后和加熱蒸發(fā)之前，需取少量溶液檢驗(yàn)Fe2＋是否已全部被氧化，能否用酸性KMnO4溶液進(jìn)行檢驗(yàn)？________(填“能”或“不能”)，理由是________________________________________(可用語(yǔ)言或化學(xué)方程式說(shuō)明)。 (5)稱(chēng)取14.00 g硫酸鐵銨樣品，將其溶于水配制成100 mL溶液，分成兩等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，過(guò)濾洗滌得到2.14 g沉淀；向另一份中加入0.05 mol Ba(NO3)2，恰好完全反應(yīng)。則該硫酸鐵銨的化學(xué)式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 解析　(1)由題意可知，所用硫酸亞鐵原料中含有少量硝酸鈣，且酸化后的操作為過(guò)濾，由此可知加H2SO4酸化的主要目的是增大溶液中SO濃度，將Ca2＋轉(zhuǎn)化為沉淀，同時(shí)還能抑制Fe2＋的水解。(2)加入B的目的是將Fe2＋氧化為Fe3＋，為了避免引入雜質(zhì)，應(yīng)選擇H2O2作氧化劑。(3)操作甲的后續(xù)操作為過(guò)濾洗滌，再結(jié)合前面的操作可知操作甲為冷卻結(jié)晶。(4)氧化時(shí)加入的氧化劑是H2O2，也能使酸性KMnO4溶液褪色，干擾Fe2＋檢驗(yàn)。(5)向其中一份中加入足量NaOH溶液，過(guò)濾洗滌得到的2.14 g沉淀為Fe(OH)3，其物質(zhì)的量為0.02 mol；向另一份中加入0.05 mol Ba(NO3)2，恰好完全反應(yīng)，說(shuō)明該份溶液中，所含SO的物質(zhì)的量為0.05 mol，由此可得14.00 g樣品中，F(xiàn)e3＋的物質(zhì)的量為0.04 mol，SO的物質(zhì)的量為0.1 mol，根據(jù)電荷守恒可知NH的物質(zhì)的量為0.1 mol2－0.04 mol3＝0.08 mol，結(jié)晶水根據(jù)質(zhì)量守恒可知的質(zhì)量為14.00 g－0.04 mol56 gmol－1－0.1 mol96 gmol－1－0.08 mol18 gmol－1＝0.72 g，水的物質(zhì)的量為n(H2O)＝＝0.04 mol，由此可得樣品中Fe3＋、SO、NH、結(jié)晶水的物質(zhì)的量之比為2∶5∶4∶2，再結(jié)合題給樣品化學(xué)式的形式，可得樣品的化學(xué)式為Fe2(SO4)32(NH4)2SO42H2O。 答案　(1)增大溶液中SO濃度，將Ca2＋轉(zhuǎn)化為沉淀，同時(shí)抑制Fe2＋水解　CaSO4 (2)b　H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (3)冷卻結(jié)晶 (4)不能　因?yàn)镠2O2和Fe2＋均能使酸性KMnO4溶液褪色 (5)Fe2(SO4)32(NH4)2SO42H2O 2．(xx石家莊模擬)以氯化鉀和鈦白粉廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過(guò)二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如圖所示： (1)反應(yīng)Ⅰ前需在FeSO4溶液中加入________(填字母)，以除去溶液中的Fe3＋。 A．鋅粉 B．鐵屑 C．KI溶液 D．H2 (2)反應(yīng)Ⅰ需控制反應(yīng)溫度低于35 ℃，其目的是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)Ⅲ的過(guò)程中加入一定量的醇類(lèi)溶劑，其目的是__________________________________________________________________。 (4)反應(yīng)Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過(guò)二硫酸銨)。電解時(shí)均用惰性電極，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為_(kāi)_______________________________________ __________________________________________________________________。 (5)寫(xiě)出碳酸亞鐵在空氣中煅燒的化學(xué)方程式：___________________________ __________________________________________________________________。 解析　(1)除去FeSO4溶液中的Fe3＋最好選用鐵屑。(2)如果溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致NH4HCO3分解，同樣也會(huì)加快Fe2＋的水解，這樣會(huì)使原料利用率降低。(3)由題圖可看出反應(yīng)Ⅲ中生成的K2SO4為固體，而K2SO4在無(wú)機(jī)溶劑中的溶解度比較大，要想使K2SO4析出只能降低其溶解度，所以加入醇類(lèi)溶劑的目的是降低K2SO4的溶解度。(4)根據(jù)電解池反應(yīng)原理可知，陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，本題實(shí)質(zhì)是電解硫酸銨溶液，根據(jù)反應(yīng)后的產(chǎn)物可寫(xiě)出正確的電極反應(yīng)。 答案　(1)B　(2)防止NH4HCO3分解，以及減少Fe2＋的水解　(3)降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出 (4)2SO－2e－===S2O (5)4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2 3．(xx湖南懷化一模)(一)下圖是工業(yè)開(kāi)發(fā)海水的某工藝流程。 (1)電解飽和食鹽水常用離子膜電解槽和隔膜電解槽，離子膜和隔膜均允許通過(guò)的分子或離子是___________________________________________________； 電解槽中的陽(yáng)極材料為_(kāi)_______。 (2)本工藝流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按 Br2、Mg(OH)2、CaSO4順序制備？________；原因是____________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)溴單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳與水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工藝中卻不用四 氯化碳，原因是____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (二)為配制某培養(yǎng)液需要NaH2PO4和Na2HPO4(物質(zhì)的量比為3∶1)的混合液，每升混合液中含磷元素3.1 g?，F(xiàn)用4.0 molL－1H3PO4溶液和固體NaOH配制2.0 L該混合液。 (1)寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________________、 ____________________________________________________________________。 (2)需取NaOH的質(zhì)量為_(kāi)_______g。 解析　(一)(1)氯堿工業(yè)采用的是陽(yáng)離子交換膜電解槽。其離子膜和隔膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，電解槽中的陽(yáng)極材料一般為惰性電極，可采取石墨等。 (2)如果按Br2、Mg(OH)2、CaSO4順序制備，則在加石灰水時(shí)，不僅產(chǎn)生Mg(OH)2，而且Ca2＋濃度增大，Ca2＋與溶液中原有的SO會(huì)產(chǎn)生CaSO4沉淀，導(dǎo)致產(chǎn)品不純。 (3)四氯化碳萃取溴的后處理比較復(fù)雜，同時(shí)對(duì)環(huán)境構(gòu)成污染，不利于提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。 (二)(1)酸堿中和反應(yīng)，產(chǎn)生酸式鹽的化學(xué)方程式為NaOH＋H3PO4===NaH2PO4＋H2O、2NaOH＋H3PO4===Na2HPO4＋2H2O。 (2)根據(jù)題意設(shè)Na2HPO4的物質(zhì)的量為x mol，則NaH2PO4的物質(zhì)的量為3x mol，(x＋3x)31＝3.12.0，得x＝0.05，由Na守恒知n(NaOH)＝2x＋3x＝0.25 mol，m(NaOH)＝0.25 mol40 g/mol＝10 g 答案　(一)(1)陽(yáng)離子(或Na＋)　石墨(或其他合理答案) (2)否(或不能)　如果先沉淀Mg(OH)2，則沉淀中會(huì)夾雜CaSO4沉淀，產(chǎn)品不純(合理答案均計(jì)分) (3)四氯化碳萃取法工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大；經(jīng)濟(jì)效益低、環(huán)境污染嚴(yán)重(合理答案均計(jì)分) (二)(1)NaOH＋H3PO4===NaH2PO4＋H2O 2NaOH＋H3PO4===Na2HPO4＋2H2O　(2)10 熱點(diǎn)一　化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(xx課標(biāo)Ⅰ36，xx山東理綜32，xx課標(biāo)Ⅰ36，xx浙江理綜，自選16) 【演練1】 對(duì)工業(yè)生產(chǎn)流程的考查 最近，我國(guó)利用生產(chǎn)磷銨排放的廢渣磷石膏制取硫酸并聯(lián)產(chǎn)水泥的技術(shù)研究獲得成功。具體生產(chǎn)流程如圖所示： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)操作a的名稱(chēng)是________，實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行此操作的非玻璃儀器或用品有________；在實(shí)驗(yàn)室中操作b的名稱(chēng)是________。 (2)在裝置a中還生成兩種酸式鹽，它們的化學(xué)式分別是____________________________。 (3)依題意猜測(cè)固體A中一定含有的物質(zhì)的化學(xué)式是________(結(jié)晶部分不寫(xiě))。 (4)“熱交換器”是利用“廢熱”預(yù)熱________，除此之外還可利用硫酸工業(yè)的“廢熱”________。 (5)SO3在________(填設(shè)備名稱(chēng))中用________吸收轉(zhuǎn)化為發(fā)煙硫酸。 解析　(1)由向裝置a中通入氨氣和加入磷酸可知，在裝置a中生成磷銨，結(jié)合通過(guò)操作b、a后有磷銨這種“產(chǎn)物”出現(xiàn)，故操作b為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，操作a為過(guò)濾，過(guò)濾操作需要漏斗、玻璃棒、燒杯、鐵架臺(tái)(含鐵圈)和濾紙等。 (2)磷酸是三元酸，可以形成兩種酸式鹽，即NH4H2PO4和(NH4)2HPO4。 (3)由流程圖中加入的硫酸及題干中提示的“石膏”可知A中含有CaSO4。 (4)工業(yè)生產(chǎn)中的“廢熱”(溫度較高的廢水)可以加熱反應(yīng)物，也可以利用廢熱取暖或發(fā)電等。 (5)工業(yè)生產(chǎn)時(shí)在吸收塔中用98%的濃硫酸吸收三氧化硫，防止三氧化硫直接溶于水后放出大量的熱，從而使水沸騰，產(chǎn)生大量酸霧，影響三氧化硫的吸收。 答案　 (1)過(guò)濾　鐵架臺(tái)(含鐵圈)、濾紙　蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 (2)NH4H2PO4、(NH4)2HPO4 (3)CaSO4 (4)參與反應(yīng)的SO2和O2　發(fā)電(其他合理答案均可) (5)吸收塔　98%的濃硫酸 熱點(diǎn)二　化學(xué)與資源的開(kāi)發(fā)利用(xx課標(biāo)Ⅱ36，xx課標(biāo)Ⅱ36，xx山東理綜28) 【演練2】 對(duì)“獲得潔凈水”的考查 水是一種重要的自然資源，是人類(lèi)賴(lài)以生存不可缺少的物質(zhì)。水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)天然水中溶解的氣體主要有________、________； (2)天然水在凈化處理過(guò)程中加入的混凝劑可以是________(填其中任何兩種)，其凈水作用的原理是_______________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)水的凈化與軟化的區(qū)別是__________________________________________； (4)硬度為1的水是指每升水含10 mg CaO或與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)(如7.1 mg MgO)。若某天然水中c(Ca2＋)＝1.210－3molL－1，c(Mg2＋)＝610－4molL－1，則此水的硬度為_(kāi)_______； (5)若(4)中的天然水還含有c(HCO)＝810－4molL－1，現(xiàn)要軟化10 m3這種天然水，則需先加入Ca(OH)2____g，后加入Na2CO3________g。 解析　(4)將Mg2＋形成的硬度轉(zhuǎn)化為Ca2＋形成的硬度時(shí)，將每摩爾Mg2＋看做是等物質(zhì)的量的Ca2＋即可，則此天然水中鈣離子的總濃度為1.810－3 molL－1，每升水中相當(dāng)于含CaO的質(zhì)量為：1.810－3 molL－11 L56 gmol－1＝0.1 g，所以該天然水的硬度為10。 (5)n(HCO)＝810－4molL－110 000 L＝8 mol，將其轉(zhuǎn)化為CO需要?dú)溲趸}的物質(zhì)的量為4 mol，沉淀水中的鎂離子需氫氧化鈣的物質(zhì)的量n[Ca(OH)2]＝n(Mg2＋)＝610－4 molL－110 000 L＝6 mol，共需加入Ca(OH)2的質(zhì)量為10 mol74 gmol－1＝740 g；n(Ca2＋)＝1.210－3 molL－110 000 L＋10 mol＝22 mol，將其完全轉(zhuǎn)化為沉淀需要的碳酸銀離子的總量為n(CO)＝22 mol，需加入n(Na2CO3)＝22 mol－8 mol＝14 mol，m(Na2CO3)＝14 mol106 gmol－1＝1 484 g。 答案　(1)O2　CO2(或氮?dú)? (2)明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵等任意兩種　鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)氫氧化物膠體，它可吸附天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他帶異電的膠體微粒，使其聚沉，達(dá)到凈化目的 (3)水的凈化是用混凝劑(如明礬等)將水中膠體及懸浮物沉淀下來(lái)，而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子。 (4)10　(5)740　1 484 【演練3】 對(duì)“煤、石油、天然氣”的考查 煤是一種重要的化石燃料，在化工生產(chǎn)和日常生活中具有極其廣泛的用途。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)除煤外，還有兩種化石燃料，它們的名稱(chēng)為_(kāi)___________________________、 __________________________________________________________________，化石燃料燃燒的產(chǎn)物之一是CO2，這種氣體無(wú)毒，但也會(huì)對(duì)地球環(huán)境造成危害，這種危害是____________________________________________________。 (2)從未來(lái)能源需求及安全性等方面考慮，對(duì)煤進(jìn)行綜合利用是保證經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基本戰(zhàn)略。綜合利用煤的方法很多，有煤的氣化、液化、煤的氫化和煤的干餾等。工業(yè)煉鐵過(guò)程中需要焦炭這種從煤中得到的化學(xué)產(chǎn)品，焦炭來(lái)自于________(填寫(xiě)一種煤的綜合利用方法)，在煉鐵過(guò)程中焦炭的作用是__________________________________________________________________、 __________________________________________________________________。 (3)煤氣化、液化的目的是使煤轉(zhuǎn)化為燃油，首先使煤氣化為CO和H2，然后在催化劑的作用下，使CO和H2轉(zhuǎn)化為燃油[用(CH2)n表示]，請(qǐng)完成下列化學(xué)反應(yīng)方程式： ①CO＋H2(CH2)n＋H2O ②CO＋H2(CH2)n＋CO2 (4)焦炭可以為合成氨工業(yè)提供原料氣——?dú)錃?。即在高溫條件下使焦炭與水蒸氣反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________。 解析　(1)煤、石油、天然氣屬于化石燃料；化石燃料燃燒產(chǎn)生的大量二氧化碳會(huì)造成溫室效應(yīng)。 (2)煤的干餾可以得到焦炭、焦?fàn)t氣、煤焦油等；煉鐵過(guò)程中，焦炭燃燒放出熱量，為煉鐵提供了能量，同時(shí)高溫環(huán)境中生成的CO能起到還原氧化鐵的作用。 (3)配平這兩個(gè)化學(xué)方程式時(shí)，注意生成物(CH2)n中的n，根據(jù)化學(xué)方程式中的元素守恒，可以用n配平其他物質(zhì)。 (4)高溫條件下，焦炭與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成CO和H2。 答案　 (1)石油　天然氣　溫室效應(yīng) (2)煤的干餾　提供能量(熱量)　提供還原劑 (3)①n　2n　1　n?、?n　n　1　n (4)C＋H2O(g)CO＋H2 熱點(diǎn)三　化學(xué)與材料制造(xx廣東理綜32，xx山東理綜31，xx課標(biāo)Ⅱ36) 【演練4】 對(duì)“金屬材料”的考查 某工廠利用鋁土礦(主要成分是Al2O3，含有雜質(zhì)Fe2O3、MgO等)煉鋁的工藝流程如圖所示： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)“溶解”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________。 (2)通過(guò)“過(guò)濾Ⅰ”過(guò)濾出來(lái)的殘?jiān)煞质莀_______(寫(xiě)化學(xué)式，下同)，通過(guò)“過(guò)濾Ⅱ”產(chǎn)生的濾液中溶質(zhì)的成分是________________________________。 (3)“酸化”工藝的目的是____________________________________________， 酸化所用“二氧化碳”能否用“HCl”代替？作出判斷并說(shuō)明理由：__________________________________________________________________。 (4)“煅燒”工藝中使用的設(shè)備名稱(chēng)為_(kāi)_________________________________。 (5)“電解”工藝的陰極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________________________。 解析　 (1)Al2O3溶于NaOH溶液中生成NaAlO2，而Fe2O3、MgO則不溶于NaOH溶液中。 (2)不溶解的Fe2O3、MgO以沉淀的形式被除去；通過(guò)“過(guò)濾Ⅰ”所得的濾液中的溶質(zhì)為NaAlO2，向此濾液中通入少量二氧化碳時(shí)會(huì)生成Na2CO3和氫氧化鋁，通入過(guò)量二氧化碳時(shí)則生成NaHCO3和氫氧化鋁，故通過(guò)“過(guò)濾Ⅱ”產(chǎn)生的濾液中可能有Na2CO3、NaHCO3中的一種或兩種都有。 (3)碳酸是弱酸，不與氫氧化鋁反應(yīng)，溶液中的鋁元素能夠完全轉(zhuǎn)化為沉淀，若用HCl，因鹽酸是強(qiáng)酸，能夠溶解氫氧化鋁，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中操作比較困難。 (4)工業(yè)“煅燒”在煅燒爐或高溫爐中進(jìn)行。 (5)電解氧化鋁的陰極反應(yīng)是Al3＋得電子生成Al。 答案　(1)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O (2)Fe2O3、MgO　Na2CO3、NaHCO3(寫(xiě)一種也正確) (3)使鋁元素轉(zhuǎn)化為沉淀，與雜質(zhì)分離　不能，氫氧化鋁能溶于鹽酸，HCl的量不易控制，操作較難 (4)煅燒爐(或高溫爐) (5)Al3＋＋3e－===Al 【演練5】 對(duì)“無(wú)機(jī)非金屬材料”的考查 材料是人類(lèi)賴(lài)于生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，與信息和能源一起成為當(dāng)代文明的三大支柱。 (1)人類(lèi)最早使用的金屬是________，其在潮濕的空氣中銹蝕生成________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________。 (2)陶瓷屬于________材料，生產(chǎn)陶瓷的主要原料為_(kāi)_______，燒制陶瓷的主要工藝條件是________和________。 (3)陶瓷可以與多種材料組合成復(fù)合材料，航天飛機(jī)機(jī)身上使用的隔熱陶瓷瓦是由________和________復(fù)合而成的材料制成的。金屬陶瓷復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、比模量高、耐磨損、耐高溫等優(yōu)良性能，其中基體為_(kāi)_______，增強(qiáng)體為_(kāi)_______。 解析　(1)人類(lèi)最早使用的金屬是Cu，Cu在潮濕的空氣中銹蝕的化學(xué)方程式為2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3。 (2)陶瓷屬于硅酸鹽(或無(wú)機(jī)非金屬)材料，生產(chǎn)陶瓷的主要原料是黏土，燒制陶瓷的主要工藝條件是溫度和氣氛。 (3)隔熱陶瓷瓦是由纖維和陶瓷復(fù)合而成的材料，金屬陶瓷復(fù)合材料中基體為陶瓷，增強(qiáng)體為金屬。 答案　(1)Cu　Cu2(OH)2CO3　2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3 (2)硅酸鹽(或無(wú)機(jī)非金屬)　黏土　溫度　氣氛 (3)纖維　陶瓷　陶瓷　金屬